CN105667778B - 旋翼螺旋桨直升机 - Google Patents
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Abstract
一种旋翼螺旋桨直升机，采用一个旋翼安装在直升机中央的顶部，旋翼的旋转轴与水平面垂直，旋翼由桨殼连接在转轴上，机身两侧安装起落架。旋翼的扭矩通过机尾和机头各安装一个旋转方向与旋翼旋转方向相反的螺旋桨的扭矩抵消，机尾和机头两个螺旋桨是一样的，两个螺旋桨的转轴垂直安装或横向倾斜安装使桨尖旋转面与水平面平行或倾斜，两个螺旋桨的转轴垂直安装时可设置周期变距装置和桨叶挥舞装置控制螺旋桨的桨尖旋转面与水平面倾斜。倾斜的桨尖旋转面的升力在垂直方向的分力可控制俯仰和纵向配平，增加了重心在纵向变化的范围，在水平横向的分力可增加抵消旋翼的扭矩的力矩并控制方向。因能垂直升降，应用于没有机场升降的飞行。
Description
技术领域
本发明涉及一种能垂直升降、悬停、向前飞行、向后飞行，向侧面飞行，的旋翼螺旋桨直升机。
背景技术
目前公知的能实现垂直升降、悬停、向前飞行、向后飞行，向侧面飞行的成功方法有单旋翼直升机，它的旋翼转速、旋翼桨距可以被控制。它通过总距控制和发动机油门控制垂直升降、通过周期变距控制，改变升力方向，控制向前飞行、向后飞行，向侧面飞行。由旋转面垂直的尾螺旋桨抵消旋翼的扭矩，并控制方向。其缺点是旋转面垂直的尾部螺旋桨不产生垂直方向的升力，直升机重心位置纵向变化产生的俯仰力矩只能由旋翼克服，易影响稳定飞行。
发明内容
为了利用抵消旋翼扭矩的螺旋桨的升力克服重力，减少重心位置纵向变化对飞行稳定的影响，本发明提供一种旋翼螺旋桨直升机。该直升机能利用抵消旋翼扭矩的螺旋桨的升力克服重力，并利用螺旋桨的升力减少重心纵向变化对飞行稳定的影响。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采用一个旋翼由桨殼连接转轴安装在机身的顶部中央，桨殼含周期变距和总距控制器及桨叶挥舞装置(配有水平铰接和摆振铰接)，周期变距和总距控制器控制旋翼的桨距。旋翼的桨尖旋转面（在悬停和没有周期变距操纵时）与水平面平行，机身两侧设置起落架。旋翼的扭矩通过三种方法平衡（同时提供方向控制）。
第一种方法是，机尾和机头各安装一个旋转方向与旋翼旋转方向相反的螺旋桨，机尾和机头两个螺旋桨是一样的，机尾和机头两个螺旋桨旋转轴垂直安装使螺旋桨的桨尖旋转面与水平面平行，设置总距控制器控制螺旋桨的桨距，螺旋桨产生垂直方向的升力，机尾和机头两个螺旋桨的扭矩相同并与旋翼的扭矩相反, 两个螺旋桨与旋翼的扭矩差控制方向。为了高速飞行，机尾和机头两个螺旋桨也可设置桨叶挥舞装置克服水平飞行的升力不对称现象对飞行的影响。螺旋桨的升力不用消耗在克服旋翼的扭矩上，升力用于克服重力的效率最高，但要求旋翼的扭矩与机尾和机头两个螺旋桨的扭矩相匹配，旋翼的直径与螺旋桨的直径不能相差太大，而横向稳定只能由旋翼控制，大直径的旋翼，相对小直径的螺旋桨，有利控制横向稳定。
第二种方法是，机尾和机头各安装一个旋转方向与旋翼旋转方向相反的螺旋桨，机尾和机头两个螺旋桨是一样的，机尾和机头两个螺旋桨旋转轴向横向倾斜安装使螺旋桨的桨尖旋转面与水平面倾斜，机尾和机头两个螺旋桨的桨尖旋转面成空间X型，安装总距控制器控制螺旋桨的桨距，因螺旋桨的桨尖旋转面与水平面倾斜，螺旋桨的升力可分解为垂直方向的分力（能提供部分升力）和水平横向方向的分力，机尾和机头两个螺旋桨的水平横向方向的分力的力矩方向相同并与旋翼的扭矩的方向相反，因此机尾和机头两个螺旋桨的扭矩和水平横向分力的力矩协同平衡旋翼的扭矩，机尾和机头两个螺旋桨的扭矩和水平横向分力的力矩与旋翼的扭矩差控制方向，操纵方向的能力比第一种方法强。不要求旋翼的扭矩与机尾和机头两个螺旋桨的扭矩相匹配，旋翼的直径可远大于螺旋桨的直径。为了高速飞行，机尾和机头两个螺旋桨也可设置桨叶挥舞装置克服水平飞行的升力不对称现象对飞行的影响。
第三种方法是，机尾和机头各安装一个旋转方向与旋翼旋转方向相反的螺旋桨，机尾和机头两个螺旋桨是一样的，机尾和机头两个螺旋桨旋转轴垂直安装使螺旋桨的桨尖旋转面与水平面平行，螺旋桨的桨距也像旋翼一样由桨殼连接转轴，桨殼含周期变距和总距控制器及桨叶挥舞装置(配有水平铰接和摆振铰接)，周期变距和总距控制器控制螺旋桨的桨距。通过周期变距控制器和桨叶挥舞装置可控制螺旋桨的桨尖旋转面向横向倾斜（如机尾螺旋桨的桨尖旋转面向左倾斜，机头螺旋桨的桨尖旋转面向右倾斜，反之亦然），使机尾和机头两个螺旋桨的桨尖旋转面成空间X型，因螺旋桨的桨尖旋转面与水平面倾斜，螺旋桨的升力可分解为垂直方向的分力（能提供部分升力）和水平横向方向的分力，机尾和机头两个螺旋桨的水平横向方向的分力的力矩方向相同并与旋翼的扭矩的方向相反，因此机尾和机头两个螺旋桨的扭矩和水平横向分力的力矩协同平衡旋翼的扭矩，机尾和机头两个螺旋桨的扭矩和水平横向分力的力矩与旋翼的扭矩差控制方向。因螺旋桨的桨尖旋转面的倾转方向可变，根据平衡旋翼扭矩的需要大小，可改变桨尖旋转面的倾转情度。
为了在快速飞行时加强方向控制能力，旋翼螺旋桨直升机可安装垂直尾翼，上述第一种克服旋翼扭矩方法中，机尾的一个螺旋桨的滑流里安装尾部大后掠垂直尾翼，螺旋桨的滑流流过大后掠垂直尾翼产生的升力方向与水平面平行并与机身纵向垂直，大后掠垂直尾翼产生的力矩和两个螺旋桨的扭矩协同抵消旋翼的扭矩并操纵方向。
上述第二种克服旋翼扭矩方法中，垂直尾翼安装在机尾螺旋桨的后面，水平飞行时垂直尾翼起稳定航向和操纵方向的作用，减轻了机尾和机头两个螺旋桨抵消旋翼扭矩的荷载。
上述第三种克服旋翼扭矩方法中，垂直尾翼安装在机尾螺旋桨的后面，水平飞行时垂直尾翼起稳定航向和操纵方向的作用，减轻了机尾和机头两个螺旋桨抵消旋翼扭矩的荷载，通过周期变距控制器和桨叶挥舞装置减少螺旋桨的桨尖旋转面向横向倾斜情度，减少螺旋桨在横向方向的分力增加垂直方向的分力，提供更多的升力克服重力。
为了加强俯仰控制能力，旋翼螺旋桨直升机可在机尾安装水平小尾翼。
旋翼螺旋桨直升机有6个自由度，能有效操纵这6个自由度，旋翼螺旋桨直升机能稳定飞行。旋翼通过总距控制，周期变距控制和发动机油门控制提供5个操纵自由度，即操纵纵向和俯仰，横向和横滚，垂直升降，机尾和机头两个螺旋桨的扭矩与旋翼的扭矩相反，提供第6个操纵自由度即操纵方向，合共操纵6个自由度。
与旋翼旋转方向相反的机尾和机头两个螺旋桨除了提供操纵方向外，还能提供操纵俯仰，能减少重心纵向变化对飞行的影响。
上述第一种克服旋翼扭矩方法中，机尾和机头两个螺旋桨旋转轴垂直安装使螺旋桨的桨尖旋转面与水平面平行，螺旋桨的升力垂直向上，通过控制机尾和机头两个螺旋桨的转速；或机尾和机头两个螺旋桨的转速相同时，通过控制机尾和机头两个螺旋桨总距相同或不相同，实现机尾和机头两个螺旋桨产生相同的升力或有差异的升力。
因机尾和机头两个螺旋桨是一样的，两个螺旋桨的转速相同总距相同，升力相同。当加大机尾螺旋桨的转速，同时减少机头螺旋桨的转速（螺旋桨总扭矩不变，与旋翼的扭矩平衡，保持方向不变），机尾螺旋桨产生的升力大于机头螺旋桨产生的升力，产生低头力矩，旋翼螺旋桨直升机下俯；当减少机尾螺旋桨的转速，同时加大机头螺旋桨的转速（螺旋桨总扭矩不变，与旋翼的扭矩平衡，保持方向不变），机尾螺旋桨产生的升力小于机头螺旋桨产生的升力，产生抬头力矩，旋翼螺旋桨直升机上仰。实现操纵俯仰。
同理，当机尾和机头两个螺旋桨的转速相同时，加大机尾螺旋桨的总距，同时减少机头螺旋桨的总距（螺旋桨总扭矩不变，与旋翼的扭矩平衡，保持方向不变），机尾螺旋桨产生的升力大于机头螺旋桨产生的升力，产生低头力矩，旋翼螺旋桨直升机下俯；当减少机尾螺旋桨的总距，同时加大机头螺旋桨的总距（螺旋桨总扭矩不变，与旋翼的扭矩平衡，保持方向不变），机尾螺旋桨产生的升力小于机头螺旋桨产生的升力，产生抬头力矩，旋翼螺旋桨直升机上仰。现操纵俯仰。
因重心纵向变化如纵向前移，重力产生低头力矩。有两个方法抵消这个低头力矩：可减少机尾螺旋桨的转速，同时加大机头螺旋桨的转速（螺旋桨总扭矩不变，与旋翼的扭矩平衡，保持方向不变），机尾螺旋桨产生的升力小于机头螺旋桨产生的升力，产生抬头力矩，抵消重力产生低头力矩。也可减少机尾螺旋桨的总距，同时加大机头螺旋桨的总距（螺旋桨总扭矩不变，与旋翼的扭矩平衡，保持方向不变），机尾螺旋桨产生的升力小于机头螺旋桨产生的升力，产生抬头力矩，抵消重力产生低头力矩。实现纵向配平。
因重心纵向变化如纵向后移，重力产生抬头力矩。有两个方法抵消这个抬头力矩：可加大机尾螺旋桨的转速，同时减少机头螺旋桨的转速（螺旋桨总扭矩不变，与旋翼的扭矩平衡，保持方向不变），机尾螺旋桨产生的升力大于机头螺旋桨产生的升力，产生低头力矩，抵消重力产生抬头力矩。也可加大机尾螺旋桨的总距，同时减少机头螺旋桨的总距（螺旋桨总扭矩不变，与旋翼的扭矩平衡，保持方向不变），机尾螺旋桨产生的升力大于机头螺旋桨产生的升力，产生低头力矩，抵消重力产生抬头力矩。实现纵向配平。
上述第二种克服旋翼扭矩方法中，机尾和机头两个螺旋桨因旋转轴向横向倾斜安装，使机尾和机头两个螺旋桨的桨尖旋转面成空间X型，螺旋桨的升力可分解为垂直方向的分力和水平横向方向的分力，垂直方向的分力能提供操纵俯仰和纵向配平（与上述第一种克服旋翼扭矩方法中的俯仰和纵向配平原理相同），克服重心纵向变化对飞行的影响。
上述第三种克服旋翼扭矩方法中，机尾和机头两个螺旋桨设置总距控制器和周期变距控制器控制旋翼的桨距，设置桨叶挥舞装置。通过周期变距控制器使两个螺旋桨的桨尖旋转面向横向倾斜（如机尾螺旋桨的桨尖旋转面向左倾斜，机头螺旋桨的桨尖旋转面向右倾斜，反之亦然），使机尾和机头两个螺旋桨的桨尖旋转面成空间X型，螺旋桨的升力可分解为垂直方向的分力和水平横向方向的分力，垂直方向的分力能提供操纵俯仰和纵向配平（与上述第一种克服旋翼扭矩方法中的俯仰和纵向配平原理相同），克服重心纵向变化对飞行的影响，向前飞行时，可用周期变距控制器，使两个螺旋桨的桨尖旋转面前倾，增加前飞动力。
旋翼的周期变距控制器控制旋翼的桨尖旋转面前后倾斜也能提供俯仰操纵，机尾和机头两个螺旋桨在垂直方向的升力增强了旋翼螺旋桨直升机俯仰操纵能力。
本发明的有益效果是，利用了机尾和机头两个螺旋桨的扭矩抵消或部分抵消旋翼的扭矩，减少了用于抵消旋翼扭力的机尾和机头两个螺旋桨的功率消耗，螺旋桨升力或部分升力可用于克服旋翼螺旋桨直升机重力，机尾和机头两个螺旋桨产生在垂直方向的的升力能提供操纵俯仰和纵向配平，减少了重心纵向变化对飞行稳定性的影响。
附图说明
下面结合附图（设空间直角坐标系xyz中，z为垂直轴，y为水平横轴，x为水平纵轴）和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明旋翼螺旋桨直升机第一种抵消旋翼扭矩方法的三视图，其中机尾和机头两个螺旋桨安装在旋翼桨尖旋转面投影之外，螺旋桨旋转轴垂直安装。
图2是本发明旋翼螺旋桨直升机第二种抵消旋翼扭矩方法的三视图，其中机尾和机头两个螺旋桨安装在旋翼桨尖旋转面投影之外，螺旋桨旋转轴向横向倾斜安装。
图3是本发明旋翼螺旋桨直升机第三种抵消旋翼扭矩方法的三视图，其中机尾和机头两个螺旋桨安装在旋翼桨尖旋转面投影之外，螺旋桨旋转轴垂直安装。
图4是本发明采用第一种方法抵消旋翼扭矩的安装大后掠垂直尾翼的旋翼螺旋桨直升机的示意图。
图5是本发明采用第二种方法抵消旋翼扭矩的安装垂直尾翼的旋翼螺旋桨直升机的示意图。
图6是本发明采用第三种方法抵消旋翼扭矩的安装垂直尾翼的旋翼螺旋桨直升机的示意图。
图7是本发明旋翼螺旋桨直升机其中机尾和机头两个螺旋桨安装在旋翼桨尖旋转面投影之内。
图8是本发明旋翼螺旋桨直升机安装大后掠垂直尾翼的方向控制原理图。
图9是本发明旋翼螺旋桨直升机机尾和机头两个螺旋桨的纵向配平原理图。
图10是本发明旋翼螺旋桨直升机机尾和机头两个螺旋桨旋转轴向横向倾斜安装的升力纵向力分解图。
图11是本发明旋翼螺旋桨直升机由周期变距控制器控制机尾和机头两个螺旋桨的桨尖旋转面向横向倾斜的升力纵向力分解图。
图中1.旋翼，2. 机尾螺旋桨 ，3. 机头螺旋桨，4.周期变距和总距控制器，5. 总距控制器，6.大后掠垂直尾翼，7. 垂直尾翼，8. 机身，9. 起落架，10. 螺旋桨旋转轴， 11.大后掠垂直尾翼的襟翼，12.垂直尾翼的襟翼，13. 机尾螺旋桨桨尖旋转面 ，14. 机头螺旋桨桨尖旋转面， P. 旋翼螺旋桨直升机重心，Fy.机尾螺旋桨的滑流流经大后掠垂直尾翼产生的升力 ，F2.机尾螺旋桨升力 ，F3.机头螺旋桨升力，F2y.机尾螺旋桨升力在水平横向的分力 ，F3y.机头螺旋桨升力在水平横向的分力，F2z.机尾螺旋桨升力在垂直方向的分力 ，F3z.机头螺旋桨升力在垂直方向的分力。
图1所示实施例中旋翼（1）由桨殼连接转轴安装在机身（8）的顶部中央，桨殼含周期变距和总距控制器（4）及桨叶挥舞装置(配有水平铰接和摆振铰接)。旋翼的桨尖旋转面（在悬停和没有周期变距操纵时）与水平面平行，旋翼（1）能操纵横向和横滚，纵向和俯仰，垂直升降，机尾，机头安装螺旋桨，分别是机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3），机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）的旋转方向相同与旋翼（1）的旋转方向相反，机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）的旋转轴（10）垂直安装，螺旋桨的桨尖旋转面水平，机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）的扭矩之和抵消旋翼（1）的扭矩，扭矩差操纵方向。机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）分别安装总距控制器（5），当机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）转速相同时，可通过总距控制器（5）控制机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）的总距，使机尾螺旋桨（2）的升力F2和机头螺旋桨（3）的升力F3相同或不同，提供俯仰控制和纵向配平，（参见图（9），当F2大于F3产生低头力矩，当F3大于F2产生抬头力矩）。机身（8）下部安装起落架（9）。
图2所示的另一个实施例中旋翼（1）由桨殼连接转轴安装在机身（8）的顶部中央，桨殼含周期变距和总距控制器（4）及桨叶挥舞装置(配有水平铰接和摆振铰接)。旋翼的桨尖旋转面（在悬停和没有周期变距操纵时）与水平面平行，旋翼（1）能操纵横向和横滚，纵向和俯仰，垂直升降。机尾，机头安装螺旋桨，分别是机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3），机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）的旋转方向相同与旋翼（1）的旋转方向相反，机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）的旋转轴（10）向横向倾斜安装，螺旋桨的桨尖旋转面与水平面倾斜，机尾和机头两个螺旋桨的桨尖旋转面成空间X型，机尾螺旋桨（2）的升力F2可分解为垂直方向的力F2z和水平横向的力F2y, 机头螺旋桨（3）的升力F3可分解为垂直方向的力F3z和水平横向的力F3y，参见图（10）（图（10）中为方便分析螺旋桨的力，略去无画旋翼（1））。机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）分别安装总距控制器（5），可通过总距控制器（5）控制机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）的总距使机尾螺旋桨（2）的升力F2和机头螺旋桨（3）的升力F3相同或不同，分解为垂直方向的力F2z和分解为垂直方向的力F3z相同或不同，提供纵向配平和俯仰控制。分解为水平横向方向的力F2y和分解为水平横向方向的力F3y，对重心P的力矩和机尾螺旋桨（2）及机头螺旋桨（3）的扭矩协同抵消旋翼（1）的扭矩，扭矩差操纵方向。机身（8）下部安装起落架（9）。
图3所示的另一个实施例中旋翼（1）由桨殼连接转轴安装在机身（8）的顶部中央，桨殼含周期变距和总距控制器（4），及桨叶挥舞装置(配有水平铰接和摆振铰接)。旋翼的桨尖旋转面（在悬停和没有周期变距操纵时）与水平面平行，旋翼（1）能操纵横向和横滚，纵向和俯仰，垂直升降。机尾，机头安装螺旋桨，分别是机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3），机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）的旋转方向相同与旋翼（1）的旋转方向相反，机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）的旋转轴（10）垂直安装，螺旋桨的桨尖旋转面水平，机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）分别由桨殼连接在螺旋桨转轴上，桨殼含周期变距和总距控制器（4）及桨叶挥舞装置(配有水平铰接和摆振铰接)。可通过周期变距和总距控制器（4）控制机尾螺旋桨（2）的桨尖旋转面向左和机头螺旋桨（3）的桨尖旋转面向右，（或机尾螺旋桨（2）的桨尖旋转面向右和机头螺旋桨（3）的桨尖旋转面向左。）机尾和机头两个螺旋桨的桨尖旋转面成空间X型，机尾螺旋桨（2）的升力F2可分解为垂直方向的力F2z和水平横向的力F2y, 机头螺旋桨（3）的升力F3可分解为垂直方向的力F3z和水平横向的力F3y（参见图（11），图（11）中为方便分析螺旋桨的力，略去无画旋翼（1），机尾螺旋桨（2）画成螺旋桨的桨尖旋转面（13），机头螺旋桨（3）画成螺旋桨的桨尖旋转面（14），将机头螺旋桨（3）的螺旋桨的桨尖旋转面（14）的升力F3分解图画在右上角）。
F2，F3相同但螺旋桨的桨尖旋转面倾斜的角度不同分力F2y和F3y大小不同。通过周期变距和总距控制器（4）控制机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）的总距使机尾螺旋桨（2）的升力F2和机头螺旋桨（3）的升力F3相同或不同，分解为垂直方向的力F2z和分解为垂直方向的力F3z相同或不同，提供纵向配平和俯仰控制。分解为水平横向方向的力F2y和分解为水平横向方向的力F3y，对重心P的力矩和机尾螺旋桨（2）及机头螺旋桨（3）的扭矩协同抵消旋翼（1）的扭矩，扭矩差操纵方向。机身（8）下部安装起落架（9）。
图4所示的另一个实施例中旋翼（1）由桨殼连接转轴安装在机身（8）的顶部中央，桨殼含周期变距和总距控制器（4）及桨叶挥舞装置(配有水平铰接和摆振铰接)。旋翼的桨尖旋转面（在悬停和没有周期变距操纵时）与水平面平行，机尾，机头安装螺旋桨，分别是机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3），机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）的旋转方向相同与旋翼（1）的旋转方向相反，机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）的旋转轴（10）垂直安装，螺旋桨的桨尖旋转面与水平面平行，机尾螺旋桨（2）的滑流里安装尾部大后掠垂直尾翼（6），机尾螺旋桨（2）的滑流流过大后掠垂直尾翼（6）产生的升力Fy方向与水平面平行并与机身纵向垂直，（参见图8，图8中上边左图是机尾螺旋桨（2）的后视图，上边右图机头螺旋桨（3）前视图，大后掠垂直尾翼（6）的襟翼（11）向右，机尾螺旋桨（2）的滑流在大后掠垂直尾翼（6）产生的升力Fy向左，下边左图是机尾螺旋桨（2）的后视图，下边右图是机头螺旋桨（3）的前视图，大后掠垂直尾翼（6）的襟翼（11）向左，机尾螺旋桨（2）的滑流在大后掠垂直尾翼（6）产生的升力Fy向右，Fy可操纵旋翼螺旋桨直升机的方向）。大后掠垂直尾翼（6）产生的升力Fy的力矩和两个螺旋桨的扭矩协同抵消旋翼（1）的扭矩，扭矩差操纵方向。机身（8）下部安装起落架（9）。
图5所示的另一个实施例中旋翼（1）由桨殼连接转轴安装在机身（8）的顶部中央，桨殼含周期变距和总距控制器（4）及桨叶挥舞装置(配有水平铰接和摆振铰接)。旋翼的桨尖旋转面（在悬停和没有周期变距操纵时）与水平面平行，旋翼（1）能操纵横向和横滚，纵向和俯仰，垂直升降。机尾，机头安装螺旋桨，分别是机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3），机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）的旋转方向相同与旋翼（1）的旋转方向相反，机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）的旋转轴（10）向横向倾斜安装，螺旋桨的桨尖旋转面与水平面倾斜，机尾和机头两个螺旋桨的桨尖旋转面成空间X型。垂直尾翼（7）安装在机尾螺旋桨（2）的后面，水平飞行时垂直尾翼（7）通过襟翼（12）起稳定航向和操纵方向的作用，减轻了机尾和机头两个螺旋桨抵消旋翼扭矩的荷载。机身（8）下部安装起落架（9）。
图6所示的另一个实施例中旋翼（1）由桨殼连接转轴安装在机身（8）的顶部中央，桨殼含周期变距和总距控制器（4）及桨叶挥舞装置(配有水平铰接和摆振铰接)。旋翼的桨尖旋转面（在悬停和没有周期变距操纵时）与水平面平行，机尾，机头安装螺旋桨，分别是机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）。机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）的旋转方向相同与旋翼（1）的旋转方向相反，机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）的旋转轴（10）与水平面垂直安装，螺旋桨的桨尖旋转面与水平面平行。机尾螺旋桨（2）和机头螺旋桨（3）分别由桨殼连接在螺旋桨转轴上，桨殼含周期变距和总距控制器（4）及桨叶挥舞装置(配有水平铰接和摆振铰接)，通过周期变距和总距控制器（4）控制机尾螺旋桨（2）的桨尖旋转面向左和机头螺旋桨（3）的桨尖旋转面向右，（或机尾螺旋桨（2）的桨尖旋转面向右和机头螺旋桨（3）的桨尖旋转面向左。）机尾和机头两个螺旋桨的桨尖旋转面成空间X型，垂直尾翼（7）安装机尾螺旋桨（2）的后面，水平飞行时垂直尾翼（7）通过襟翼（12）起稳定航向和操纵方向的作用，减轻了机尾和机头两个螺旋桨的抵消旋翼扭矩的荷载。机身（8）下部安装起落架（9）。
图7所示的实施例中机尾螺旋桨（2）和机头两个螺旋桨（3）安装在旋翼（1）桨尖旋转面投影之内，利用旋翼的滑流提高悬停时螺旋桨的效率。
Claims (3)
1.一种旋翼螺旋桨直升机，采用一个旋翼安装在直升机中央的顶部，旋翼的旋转面与水平面平行，安装总距控制器和周期变距控制器控制旋翼的桨距，安装桨叶挥舞装置克服水平飞行的升力不对称现象对飞行的影响，所述桨叶挥舞装置配有水平铰接和摆振铰接，机身两侧安装起落架，其特征是：机尾和机头各安装一个旋转方向与旋翼旋转方向相反的螺旋桨，机尾和机头两个螺旋桨是一样的，机尾和机头两个螺旋桨的桨尖旋转面与水平面平行安装，安装总距控制器控制螺旋桨的桨距，螺旋桨产生垂直方向的升力，该升力可控制俯仰和纵向配平，机尾和机头两个螺旋桨的扭矩相同并与旋翼的扭矩相反, 两个螺旋桨的扭矩与旋翼的扭矩差控制方向。
2.根据权利要求1所述的旋翼螺旋桨直升机，其特征是：机尾和机头各安装一个旋转方向与旋翼旋转方向相反的螺旋桨，机尾和机头两个螺旋桨是一样的，机尾和机头两个螺旋桨旋转轴向横向倾斜安装使螺旋桨的桨尖旋转面与水平面倾斜，机尾和机头两个螺旋桨的桨尖旋转面成空间X型，安装总距控制器控制螺旋桨的桨距，螺旋桨的升力可分解为垂直方向的分力和水平横向方向的分力，该垂直方向的分力可控制俯仰和纵向配平，机尾和机头两个螺旋桨的扭矩和水平横向分力的力矩共同平衡旋翼的扭矩，机尾和机头两个螺旋桨的扭矩和水平横向分力的力矩与旋翼的扭矩差控制方向。
3.根据权利要求1所述的旋翼螺旋桨直升机，其特征是：机尾和机头各安装一个旋转方向与旋翼旋转方向相反的螺旋桨，机尾和机头两个螺旋桨是一样的，机尾和机头两个螺旋桨的桨尖旋转面与水平面平行安装，螺旋桨的桨距也像旋翼一样安装总距控制器和周期变距控制器控制螺旋桨的桨距，安装桨叶挥舞装置克服水平飞行的升力不对称现象对飞行的影响，通过周期变距控制器和桨叶挥舞装置可控制螺旋桨的桨尖旋转面向横向倾斜，使机尾和机头两个螺旋桨的桨尖旋转面成空间X型，螺旋桨的升力可分解为垂直方向的分力和水平横向方向的分力，该垂直方向的分力可控制俯仰和纵向配平，机尾和机头两个螺旋桨的扭矩和水平横向分力的力矩共同平衡旋翼的扭矩，机尾和机头两个螺旋桨的扭矩和水平横向分力的力矩与旋翼的扭矩差控制方向。
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Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (5)
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| US2782861A (en) * | 1952-06-12 | 1957-02-26 | Lent Constantin Paul | Helicopter blades and thrust augmenters therefor |
| CN102417034A (zh) * | 2011-11-15 | 2012-04-18 | 南京航空航天大学 | 横列式刚性旋翼桨叶直升机 |
| CN104443360A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-03-25 | 佛山市神风航空科技有限公司 | 一种变距螺旋桨 |
| CN204527614U (zh) * | 2015-01-21 | 2015-08-05 | 西北农林科技大学 | 一种小型双旋翼无人机的操纵机构 |
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