CN109969387A - 横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机 - Google Patents

横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机 Download PDF

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CN109969387A CN201910366704.3A CN201910366704A CN109969387A CN 109969387 A CN109969387 A CN 109969387A CN 201910366704 A CN201910366704 A CN 201910366704A CN 109969387 A CN109969387 A CN 109969387A
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Abstract

采用较小尺寸的旋翼以降低桨尖线速度,防止产生叶激波效应,增加旋翼的数量以补回减少的升力、旋翼的升力用于垂直升降和慢速飞行,设置旋转面与机身纵向垂直的螺旋桨拉动直升机快速向前飞行,提高了飞行速度。多个旋翼采用横列式布局,机身顶部设置横梁,旋翼对称地设置在横梁的两边,左边和右边的旋翼转向相反,设置一个发动机通过传动轴同时驱动所有旋翼,设置另一个发动机驱动螺旋桨,独立一组旋翼操纵航向,另一组旋翼操纵俯仰和横滚,或者独立一组旋翼操纵航向,独立一组旋翼操纵俯仰,独立一组旋翼操纵横滚,提高旋翼的响应灵敏度,提高机动性能,驱动螺旋桨和旋翼的发动机独立设置,提高飞行的安全性,横列式布局适合大范围的农业作业。

Description

横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机
技术领域
本发明涉及一种不依赖机场利用旋翼垂直升降、悬停、前后左右飞行,利用螺旋桨高速水平飞行的横列式旋翼螺旋桨直升机。
背景技术
目前公知的能实现垂直升降、悬停、前后左右飞行的成功方法有纵列式双旋翼直升机,它通过前后旋翼的周期变距控制器的倾斜方向组合,改变前后旋翼桨叶桨尖旋转面的倾倒角,从而改变前后旋翼的升力方向的组合,实现操纵直升机的俯仰、横滚和航向。其缺点是操纵直升机的姿态的机构复杂,旋翼响应速度较慢,旋翼纵列式旋翼布局,前旋翼的下洗气流对后旋翼影响大,在减速时易导致后旋翼的升力减少,在水平高速前飞时,由于前行桨叶加速效应,使前行桨叶容易产生桨叶激波效应,前行桨叶阻力增大,向前水平飞行的速度较慢。
发明内容
为了提高旋翼的响应速度,减小前旋翼下洗气流对后旋翼的影响,提高向前水平飞行的速度,本发明提供一种横列式旋翼螺旋桨直升机,实现这一目标。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:采用较小尺寸的旋翼以降低桨尖线速度,防止产生桨叶激波效应,增加旋翼的数量以补回减少的升力、旋翼的升力主要克服直升机的重量,设置旋转面与水平面垂直且与机身纵向垂直的螺旋桨(采用变距螺旋桨或定距螺旋桨,为方便说明,以下统称螺旋桨),螺旋桨的拉力只拉动直升机向前飞行。
多个旋翼采用横列式布局(旋翼的数量采用四个或四个以上,为方便说明首先以四个旋翼为例子),机身顶部设置横梁,两个旋翼设置在横梁的左边,对称地,两个旋翼设置在横梁的右边,左边的两个旋翼逆时针转,右边的两个旋翼顺时针转,左边的旋翼与右边的旋翼转向相反,左边的旋翼与右边的旋翼的反扭矩相互抵消,机头设置旋转面与水平面垂直且与机身纵向垂直的螺旋桨,机身下设置起落架。
旋转面水平的旋翼的桨叶铰接在由摆振铰,变距铰,挥舞铰组成的桨毂上,桨毂安装在旋翼轴上,旋翼的桨叶可以上下挥舞,前后摆振,和变距,设置周期变距控制器控制桨叶的桨距周期变化。
设置一个发动机通过传动轴同时驱动左边的两个旋翼和右边的两个旋翼,设置另一个发动机驱动螺旋桨。
横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的工作原理是:两发动机的油门控制采用独立控制方式控制,控制驱动螺旋桨的发动机的油门处在苔速状态,使螺旋桨的拉力为零。
加大驱动左右旋翼的发动机的油门,同时,操纵左右旋翼的周期变距控制器水平上升,控制左右旋翼的总距同时增大,左右旋翼的升力加大,当升力大于横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量时,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机垂直上升,减少驱动左右旋翼的发动机的油门,当升力等于横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量时,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机悬停,减少驱动左右旋翼的发动机的油门,当升力小于横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量时,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机垂直下降。
操纵左右旋翼的周期变距控制器同时向前倾斜,左右旋翼的桨尖旋转面向前倾斜,升力向前倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机前俯,加大驱动左右旋翼的发动机的油门,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向前飞行;操纵左右旋翼的周期变距控制器同时向后倾斜,左右旋翼的桨尖旋转面向后倾斜,升力向后倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机后仰,加大驱动左右旋翼的发动机的油门,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向后飞行,实现俯仰控制和向前、向后飞行。
操纵左右旋翼的周期变距控制器同时向左倾斜,左右旋翼的桨尖旋转面向左倾斜,升力向左倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向左横滚,加大驱动左右旋翼的发动机的油门,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向左侧飞行;操纵左右旋翼的周期变距控制器同时向右倾斜,左右旋翼的桨尖旋转面向右倾斜,升力向右倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向右横滚,加大驱动左右旋翼的发动机的油门,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向右侧飞行,实现横滚控制和向左侧、向右侧飞行。
操纵左边旋翼的周期变距控制器同时向前倾斜,左边旋翼的桨尖旋转面向前倾斜,左边旋翼的升力向前倾斜,同时,操纵右边旋翼的周期变距控制器同时向后倾斜,右边旋翼的桨尖旋转面向后倾斜,右边旋翼的升力向后倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向右转向;操纵右边旋翼的周期变距控制器同时向前倾斜,右边旋翼的桨尖旋转面向前倾斜,右边旋翼的升力向前倾斜,同时,操纵左边旋翼的周期变距控制器同时向后倾斜,左边旋翼的桨尖旋转面向后倾斜,左边旋翼升力向后倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向左转向,实现航向控制。
螺旋桨的拉力为零,通过操纵左右旋翼的周期变距控制器的倾斜组合,控制旋翼桨尖旋转面的倾斜方向从而操纵横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的姿态和慢速飞行,这种飞行状态称为慢速飞行状态。
在慢速飞行状态,需要快速飞行时,增大驱动螺旋桨的发动机的油门,螺旋桨的拉力增大,驱动横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机加速飞行,随着向前飞行的速度增大,空气流过左右旋翼的速度增大,左右旋翼的升力增大,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向前向上飞行,减少驱动左右旋翼的发动机的油门,并操纵左右旋翼的周期变距控制器水平下降,控制左右旋翼的总距同时减少,左右旋翼的升力减少,使左右旋翼的升力等于横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量时,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的快速水平前飞。相应的这种飞行状态称为快速飞行状态。
由于螺旋桨的效率与入流的速度成正比,随着横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机飞行速度增大,螺旋桨的效率增大,来流的速度增大,旋翼的升力增大,使旋翼可以在较小的总距下飞行,旋翼的阻力系数减少,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机工作在高效率状态,旋翼的旋转速度也工作在较小的转速状态,前行桨叶需要叠加更高的前飞速度才进入声速,提高了横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的前飞速度。
减少驱动螺旋桨的发动机的油门,螺旋桨的拉力减少,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机飞行速度下降,随着横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机飞行速度下降,来流的速度下降,旋翼的升力减少,加大驱动左右旋翼的发动机的油门,同时,操纵左右旋翼的周期变距控制器水平上升,控制左右旋翼的总距同时增大,左右旋翼的升力加大并保持平衡横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量,继续减少驱动螺旋桨的发动机的油门到处在苔速状态,螺旋桨的拉力为零,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机返回慢速飞行状态。
在操纵横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的俯仰和横滚时,左右旋翼的周期变距控制器倾斜的方向是相同的(俯仰时同时向前或同时向后倾斜,横滚时同时向左或同时向右倾斜),在操纵横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的航向时,左右旋翼的周期变距控制器倾斜的方向是相反的(左转时左边旋翼的周期变距控制器倾斜向后倾斜,右边旋翼的周期变距控制器倾斜向前倾斜,右转时刚好相反),控制器既要操纵左右旋翼的周期变距控制器联动,又要操纵左右旋翼的周期变距控制器差动,控制器机构复杂,旋翼的响应速度较慢,为了简化控制器,提高旋翼的响应速度,将航向的改变分配给专门的旋翼实施。
新控制方法是:以下将左边由靠近机身沿横梁向左数旋翼,分别称为左边第一旋翼,左边第二旋翼;将右边由靠近机身沿横梁向右数旋翼,分别称为右边第一旋翼,右边第二旋翼。
两发动机的油门控制采用独立控制方式控制,操纵驱动机头的旋转面与水平面垂直且与机身纵向垂直的螺旋桨的发动机油门处在苔速状态,螺旋桨的拉力为零。
加大驱动左右旋翼的发动机的油门,同时,操纵左右旋翼的周期变距控制器水平上升,控制左右旋翼的总距同时增大,左右旋翼的升力加大,当升力大于横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量时,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机垂直上升,减少驱动左右旋翼的发动机的油门,当升力等于横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量时,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机悬停,减少驱动左右旋翼的发动机的油门,当升力小于横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量时,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机垂直下降。
操纵左边第一旋翼的周期变距控制器和右边第一旋翼的周期变距控制器同时向前倾斜,左边第一旋翼的桨尖旋转面和右边第一旋翼的桨尖旋转面向前倾斜,左边第一旋翼和右边第一旋翼的升力向前倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机前俯,加大驱动左右旋翼的发动机的油门,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向前飞行;操纵左边第一旋翼的周期变距控制器和右边第一旋翼的周期变距控制器同时向后倾斜,左边第一旋翼的桨尖旋转面和右边第一旋翼的桨尖旋转面向后倾斜,左边第一旋翼和右边第一旋翼的升力向后倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机后仰,加大驱动左右旋翼的发动机的油门,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向后飞行,实现俯仰控制和向前、向后飞行。
操纵左边第一旋翼的周期变距控制器和右边第一旋翼的周期变距控制器同时向左倾斜,左边第一旋翼的桨尖旋转面和右边第一旋翼的桨尖旋转面向左倾斜,左边第一旋翼和右边第一旋翼的升力向左倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向左横滚,加大驱动左右旋翼的发动机的油门,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向左侧飞行;操纵左边第一旋翼的周期变距控制器和右边第一旋翼的周期变距控制器同时向右倾斜,左边第一旋翼的桨尖旋转面和右边第一旋翼的桨尖旋转面向右倾斜,左边第一旋翼和右边第一旋翼的升力向右倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向右横滚,加大驱动左右旋翼的发动机的油门,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向右侧飞行,实现横滚控制和向左侧、向右侧飞行。
操纵左边第二旋翼的周期变距控制器向前倾斜同时操纵右边第二旋翼的周期变距控制器向后倾斜,左边第二旋翼的桨尖旋转面向前倾斜,右边第二旋翼的桨尖旋转面向后倾斜,左边第二旋翼的升力向前倾斜,右边第二旋翼的升力向后倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向右转向;操纵左边第二旋翼的周期变距控制器向后倾斜同时操纵右边第二旋翼的周期变距控制器向前倾斜,左边第二旋翼的桨尖旋转面向后倾斜,右边第二旋翼的桨尖旋转面向前倾斜,左边第二旋翼的升力向后倾斜,右边第二旋翼的升力向前倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向左转向,实现航向控制。
在慢速飞行状态,需要快速飞行时,增大驱动螺旋桨的发动机的油门,螺旋桨的拉力增大,驱动横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机加速飞行,随着向前飞行的速度增大,空气流过左右旋翼的速度增大,左右旋翼的升力增大,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向前向上飞行,减少驱动左右旋翼的发动机的油门,并操纵左右旋翼的周期变距控制器水平下降,控制左右旋翼的总距同时减少,左右旋翼的升力减少,使左右旋翼的升力等于横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量时,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的快速水平前飞。
减少驱动螺旋桨的发动机的油门,螺旋桨的拉力减少,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机飞行速度下降,随着横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机飞行速度下降,来流的速度下降,左右旋翼的升力减少,加大驱动左右旋翼的发动机的油门,同时,操纵左右旋翼的周期变距控制器水平上升,控制左右旋翼的总距同时增大,左右旋翼的升力加大并保持平衡横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量,继续减少驱动螺旋桨的发动机的油门到处在苔速状态,螺旋桨的拉力为零,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机返回慢速飞行状态。
左边第一旋翼和右边第一旋翼为一组操纵俯仰和横滚,左边第二旋翼和右边第二旋翼为另一组专门操纵航向,使旋翼响应快,提高操纵效率,机动性增强。
采用六个旋转面水平的旋翼的布局,旋翼的分工更明确。
六个旋翼横列式布局,机身顶部设置横梁,三个旋翼设置在横梁的左边,由靠近机身沿横梁向左数旋翼,分别称为左边第一旋翼、左边第二旋翼和左边第三旋翼;对称地,三个旋翼设置在横梁的右边,由靠近机身沿横梁向右数旋翼,分别称为右边第一旋翼、右边第二旋翼和右边第三旋翼。
左边的三个旋翼逆时针转,右边的三个旋翼顺时针转,左边的旋翼与右边的旋翼转向相反,左边的旋翼与右边的旋翼的反扭矩相互抵消,机头设置旋转面与水平面垂直且与机身纵向垂直的螺旋桨,机身下设置起落架。
旋转面水平的旋翼的桨叶铰接在由摆振铰,变距铰,挥舞铰组成的桨毂上,桨毂安装在旋翼轴上,旋翼的桨叶可以上下挥舞,前后摆振,和变距,设置周期变距控制器控制桨叶的桨距周期变化。
设置一个发动机通过传动轴同时驱动左边的三个旋翼和右边的三个旋翼,设置另一个发动机驱动螺旋桨。
六个旋翼横列式布局的横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机控制方法是:
两发动机的油门控制采用独立控制方式控制,驱动机头的旋转面与水平面垂直且与机身纵向垂直的螺旋桨的发动机油门处在苔速状态,螺旋桨的拉力为零。
加大驱动左右旋翼的发动机的油门,同时,操纵左右旋翼的周期变距控制器水平上升,控制左右旋翼的总距同时增大,左右旋翼的升力加大,当升力大于横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量时,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机垂直上升,减少驱动左右旋翼的发动机的油门,当升力等于横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量时,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机悬停,减少驱动左右旋翼的发动机的油门,当升力小于横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量时,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机垂直下降。
操纵左边第一旋翼的周期变距控制器和右边第一旋翼的周期变距控制器同时向前倾斜,左边第一旋翼的桨尖旋转面和右边第一旋翼的桨尖旋转面向前倾斜,左边第一旋翼和右边第一旋翼的升力向前倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机前俯,加大驱动左右旋翼的发动机的油门,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向前飞行;操纵左边第一旋翼的周期变距控制器和右边第一旋翼的周期变距控制器同时向后倾斜,左边第一旋翼的桨尖旋转面和右边第一旋翼的桨尖旋转面向后倾斜,左边第一旋翼和右边第一旋翼的升力向后倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机后仰,加大驱动左右旋翼的发动机的油门,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向后飞行,实现俯仰控制和向前、向后飞行。
操纵左边第二旋翼的周期变距控制器和右边第二旋翼的周期变距控制器同时向左倾斜,左边第二旋翼的桨尖旋转面和右边第二旋翼的桨尖旋转面向左倾斜,左边第二旋翼和右边第二旋翼的升力向左倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向左横滚,加大驱动左右旋翼的发动机的油门,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向左侧飞行;操纵左边第二旋翼的周期变距控制器和右边第二旋翼的周期变距控制器同时向右倾斜,左边第二旋翼的桨尖旋转面和右边第二旋翼的桨尖旋转面向右倾斜,左边第二旋翼和右边第二旋翼的升力向右倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向右横滚,加大驱动左右旋翼的发动机的油门,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向右侧飞行,实现横滚控制和向左侧、向右侧飞行。
操纵左边第三旋翼的周期变距控制器向前倾斜同时操纵右边第三旋翼的周期变距控制器向后倾斜,左边第三旋翼的桨尖旋转面向前倾斜,右边第三旋翼的桨尖旋转面向后倾斜,左边第三旋翼的升力向前倾斜,右边第三旋翼的升力向后倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向右转向;操纵左边第三旋翼的周期变距控制器向后倾斜同时操纵右边第三旋翼的周期变距控制器向前倾斜,左边第三旋翼的桨尖旋转面向后倾斜,右边第三旋翼的桨尖旋转面向前倾斜,左边第三旋翼的升力向后倾斜,右边第三旋翼的升力向前倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向左转向,实现航向控制。
在慢速飞行状态,需要快速飞行时,增大驱动螺旋桨的发动机的油门,螺旋桨的拉力增大,驱动横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机加速飞行,随着向前飞行的速度增大,空气流过左右旋翼的速度增大,左右旋翼的升力增大,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向前向上飞行,减少驱动左右旋翼的发动机的油门,并操纵左右旋翼的周期变距控制器水平下降,控制左右旋翼的总距同时减少,左右旋翼的升力减少,使左右旋翼的升力等于横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的快速水平前飞。
减少驱动螺旋桨的发动机的油门,螺旋桨的拉力减少,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机飞行速度下降,随着横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机飞行速度下降,来流的速度下降,旋翼的升力减少,加大驱动左右旋翼的发动机的油门,同时,操纵左右旋翼的周期变距控制器水平上升,控制左右旋翼的总距同时增大,左右旋翼的升力加大并保持平衡横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量,继续减少驱动螺旋桨的发动机的油门到处在苔速状态,螺旋桨的拉力为零,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机返回慢速飞行状态。
左边第一旋翼和右边第一旋翼为一组专门操纵俯仰,左边第二旋翼和右边第二旋翼为一组专门操纵横滚,左边第三旋翼和右边第三旋翼为一组专门操纵航向,各旋翼分工明确使旋翼响应快,提高操纵效率,机动性增强。
由于两个发动机独立工作,在快速飞行状态时如果驱动左右旋翼的发动机损坏,驱动螺旋桨的发动机
没有损坏,旋翼失去动力,但在螺旋桨的拉动下,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机变成自转旋翼机,在螺旋桨的拉动下,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机可以寻找适合的地方安全着陆;在快速飞行状态时如果驱动螺旋桨的发动机损坏,驱动左右旋翼的发动机没有损坏,螺旋桨失去动力,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的飞行速度下降,加大驱动左右旋翼的发动机油门,同时,操纵左右旋翼的周期变距控制器水平上升,控制左右旋翼的总距同时增大,左右旋翼的升力加大并保持平衡横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机返回慢速飞行状态,可以寻找适合的地方安全着陆。
在慢速飞行状态时如果驱动左右旋翼的发动机损坏,驱动螺旋桨的发动机没有损坏,旋翼失去动力,加大驱动螺旋桨的发动机油门,在螺旋桨的拉动下,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机变成自转旋翼机,在螺旋桨的拉动下,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机可以寻找适合的地方安全着陆。
在慢速飞行状态时如果驱动螺旋桨的发动机损坏,驱动左右旋翼的发动机没有损坏,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机只能工作在在慢速飞行状态,安全性下降,但横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机可以寻找适合的地方安全着陆。
两个发动机独立工作的设置提高了横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的飞行安全性。
横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机在尾部设置水平尾翼和垂直尾翼,有利于高速飞行时,减轻旋翼操纵俯仰和航向的负担,高速飞行时,垂直尾翼操纵航向,水平尾翼操纵俯仰。
设置在机头的螺旋桨,螺旋桨是拉力式,另一种方式是设置在尾部,螺旋桨是推力式,飞行控制方式不变。
采用电池为动力时,螺旋桨,旋翼设置各自独立的电动机驱动,减少了传动机构的重量,为了提高续航能力,采用油动发动机驱动螺旋桨,采用电动机驱动旋翼,进入快速飞行状态,大部分功率由油动发动机输出,电动机只输出小功率维持旋翼旋转,使混合动力续航能力比纯电动的续航时间长。
本发明的有益效果是,采用多组较小尺寸的旋翼,一方面降低了桨尖线速度,前行桨叶需要叠加更高的前飞速度才能进入声速,提高了横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机前飞速度,另一方面,旋翼操纵飞行姿态的分工明确,使旋翼响应快,提高操纵效率,机动性增强。由于螺旋桨(变距螺旋桨或定距螺旋桨)的效率与来流成正比,前飞速度的提高也提高了螺旋桨的效率;采用双发动机独立工作的设置,高了横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的飞行安全性。横列式布局,有利于需要大范围作业的农业,可应用于喷洒农药和肥料,提高作业效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机采用四旋翼,螺旋桨设置在机头的三视图。
图2是本发明横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机采用四旋翼,螺旋桨设置在机尾的三视图。
图3是本发明横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机采用四旋翼,螺旋桨设置在机头,尾部设置垂直尾翼和水平尾翼的三视图。
图4是本发明横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机采用四旋翼,螺旋桨设置在机尾,尾部设置垂直尾翼和水平尾翼的三视图。
图5是本发明横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机采用六旋翼,螺旋桨设置在机头的三视图。
图6是本发明横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机采用六旋翼,螺旋桨设置在机尾的三视图。
图7是本发明横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机采用六旋翼,螺旋桨设置在机头,尾部设置垂直尾翼和水平尾翼的三视图。
图8是本发明横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机采用六旋翼,螺旋桨设置在机尾,尾部设置垂直尾翼和水平尾翼的三视图。
图9是本发明横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机采用四旋翼,旋翼和螺旋桨由独立电动机驱动的三视图。
图10本发明是横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机采用六旋翼,旋翼直径由大到小设置的三视图。
图中1.螺旋桨(变距螺旋桨或定距螺旋桨),2.左边第一旋翼,3.左边第二旋翼,4.右边第一旋翼,5.右边第二旋翼,6.驱动螺旋桨的发动机(或电动机),7. 驱动旋翼的发动机(或电动机),8. 驱动旋翼的传动轴,9.周期变距控制器,10.横梁,11.机身,12.起落架,13.水平尾翼,14.垂直尾翼,15. 左边第三旋翼,16. 右边第三旋翼,201. 左边第一大旋翼,301. 左边第二中旋翼,151. 左边第三小旋翼,401. 右边第一大旋翼,501. 右边第二中旋翼,161. 右边第三小旋翼。
具体实施方式
图1所示实施例中,机身(11)顶部设置横梁(10),.旋转面水平的左边第一旋翼(2)和左边第二旋翼(3)两个旋翼设置在横梁(10)的左边,对称地,旋转面水平的.右边第一旋翼(4)和右边第二旋翼(5)两个旋翼设置在横梁(10)的右边,.左边第一旋翼(2)和左边第二旋翼(3)逆时针转,右边第一旋翼(4)和右边第二旋翼(5)顺时针转,左边的旋翼与右边的旋翼转向相反,左边的旋翼与右边的旋翼的反扭矩相互抵消,机头设置旋转面与水平面垂直且与机身纵向垂直的螺旋桨(1),机身(11)下设置起落架(12)。
旋转面水平的旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5))的桨叶铰接在由摆振铰,变距铰,挥舞铰组成的桨毂上,桨毂安装在旋翼轴上,旋转面水平的旋翼的桨叶可以上下挥舞,前后摆振,和变距,设置周期变距控制器(9)控制桨叶的桨距周期变化。
设置一个驱动旋翼的发动机(7)通过传动轴(8)同时驱动左边的两个旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3))和右边的两个旋翼(右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)),设置另一个驱动螺旋桨的发动机(6)驱动螺旋桨(1)。
驱动螺旋桨的发动机(6)和驱动旋翼的发动机(7)的油门控制采用独立控制方式控制,控制驱动螺旋桨的发动机(6)的油门处在苔速状态,螺旋桨(1)的拉力为零。
加大驱动旋翼的发动机(7)的油门,同时,操纵左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5))的周期变距控制器(9)水平上升,控制左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5))的总距同时增大,左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5))的升力加大,当升力大于横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量时,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机垂直上升,减少驱动旋翼的发动机(7)的油门,当升力等于横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量时,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机悬停,减少驱动旋翼的发动机(7)的油门,当升力小于横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量时,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机垂直下降。
操纵左边第一旋翼(2)的周期变距控制器(9)和右边第一旋翼(4)的周期变距控制器(9)同时向前倾斜,左边第一旋翼(2)的桨尖旋转面和右边第一旋翼(4)的桨尖旋转面向前倾斜,左边第一旋翼(2)和右边第一旋翼(4)的升力向前倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机前俯,加大驱动旋翼的发动机(7)的油门,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向前飞行;操纵左边第一旋翼(2)的周期变距控制器(9)和右边第一旋翼(4)的周期变距控制器(9)同时向后倾斜,左边第一旋翼(2)的桨尖旋转面和右边第一旋翼(4)的桨尖旋转面向后倾斜,左边第一旋翼(2)和右边第一旋翼(4)的升力向后倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机后仰,加大驱动旋翼的发动机(7)的油门,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向后飞行。实现俯仰控制和向前、向后飞行。
操纵左边第一旋翼(2)的周期变距控制器(9)和右边第一旋翼(4)的周期变距控制器(9)同时向左倾斜,左边第一旋翼(2)的桨尖旋转面和右边第一旋翼(4)的桨尖旋转面向左倾斜,左边第一旋翼(2)和右边第一旋翼(4)的升力向左倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向左横滚,加大驱动旋翼的发动机(7)的油门,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向左侧飞行;操纵左边第一旋翼(2)的周期变距控制器(9)和右边第一旋翼(4)的周期变距控制器(9)同时向右倾斜,左边第一旋翼(2)的桨尖旋转面和右边第一旋翼(4)的桨尖旋转面向右倾斜,左边第一旋翼(2)和右边第一旋翼(4)的升力向右倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向右横滚,加大驱动旋翼的发动机(7)的油门,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向右侧飞行。实现横滚控制和向左侧、向右侧飞行。
操纵左边第二旋翼(3)的周期变距控制器(9)向前倾斜,左边第二旋翼(3)的桨尖旋转面向前倾斜,左边第二旋翼(3)的升力向前倾斜,同时,操纵右边第二旋翼(5)的周期变距控制器(9)向后倾斜,右边第二旋翼(5)的桨尖旋转面向后倾斜,右边第二旋翼(5)的升力向后倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向右转向;操纵左边第二旋翼(3)的周期变距控制器(9)向后倾斜,左边第二旋翼(3)的桨尖旋转面向后倾斜,左边第二旋翼(3)的升力向后倾斜,同时,操纵右边第二旋翼(5)的周期变距控制器(9)向前倾斜,右边第二旋翼(5)的桨尖旋转面向前倾斜,右边第二旋翼(5)的升力向前倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向左转向。实现航向控制。
螺旋桨(1)的拉力为零,通过操纵左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5))的周期变距控制器(9)的倾斜组合,操纵横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的姿态和慢速飞行,这种飞行状态称为慢速飞行状态。
在慢速飞行状态,需要快速飞行时,增大驱动螺旋桨的发动机(6)的油门,螺旋桨(1)的拉力增大,驱动横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机加速飞行,随着向前飞行的速度增大,空气流过左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5))的速度增大,左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5))的升力增大,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向前向上飞行,减少驱动旋翼的发动机(7)的油门,并操纵左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5))的周期变距控制器(9)水平下降,控制左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5))的总距同时减少,左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5))的升力减少,使左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5))的升力等于横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的快速水平前飞。
减少驱动螺旋桨的发动机(6)的油门,螺旋桨(1)的拉力减少,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机飞行速度下降,随着横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机飞行速度下降,来流的速度下降,左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5))的升力减少,加大驱动旋翼的发动机(7)的油门,同时,操纵左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5))的周期变距控制器(9)水平上升,控制左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5))的总距同时增大,左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5))的升力加大并保持平衡横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量,继续减少驱动螺旋桨的发动机(6)的油门处在苔速状态,螺旋桨(1)的拉力为零,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机返回慢速飞行状态。
图2所示实施例中,机身(11)顶部设置横梁(10),.左边第一旋翼(2)和左边第二旋翼(3)两个旋翼设置在横梁(10)的左边,对称地,右边第一旋翼(4)和右边第二旋翼(5)两个旋翼设置在横梁(10)的右边,.左边第一旋翼(2)和左边第二旋翼(3)逆时针转,右边第一旋翼(4)和右边第二旋翼(5)顺时针转,左边的旋翼与右边的旋翼转向相反,左边的旋翼与右边的旋翼的反扭矩相互抵消,机尾设置旋转面与水平面垂直且与机身纵向垂直的螺旋桨(1),机身(11)下设置起落架(12)。
旋转面水平的旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5))的桨叶铰接在由摆振铰,变距铰,挥舞铰组成的桨毂上,桨毂安装在旋翼轴上,旋转面水平的旋翼的桨叶可以上下挥舞,前后摆振,和变距,设置周期变距控制器(9)控制桨叶的桨距周期变化。
设置一个驱动旋翼的发动机(7)通过传动轴(8)同时驱动左边的两个旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3))和右边的两个旋翼(右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)),设置另一个驱动螺旋桨的发动机(6)驱动螺旋桨(1)。
驱动螺旋桨的发动机(6)和驱动旋翼的发动机(7)的油门控制采用独立控制方式控制,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的飞行方式与图1相同。
图3所示实施例中,机身(11)顶部设置横梁(10),.左边第一旋翼(2)和左边第二旋翼(3)两个旋翼设置在横梁(10)的左边,对称地,右边第一旋翼(4)和右边第二旋翼(5)两个旋翼设置在横梁(10)的右边,.左边第一旋翼(2)和左边第二旋翼(3)逆时针转,右边第一旋翼(4)和右边第二旋翼(5)顺时针转,左边的旋翼与右边的旋翼转向相反,左边的旋翼与右边的旋翼的反扭矩相互抵消,机头设置旋转面与水平面垂直且与机身纵向垂直的螺旋桨(1),机尾设置水平尾翼(13)和垂直尾翼(14),机身(11)下设置起落架(12)。
旋转面水平的旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5))的桨叶铰接在由摆振铰,变距铰,挥舞铰组成的桨毂上,桨毂安装在旋翼轴上,旋转面水平的旋翼的桨叶可以上下挥舞,前后摆振,和变距,设置周期变距控制器(9)控制桨叶的桨距周期变化。
设置一个驱动旋翼的发动机(7)通过传动轴(8)同时驱动左边的两个旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3))和右边的两个旋翼(右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)),设置另一个驱动螺旋桨的发动机(6)驱动螺旋桨(1)。
驱动螺旋桨的发动机(6)和驱动旋翼的发动机(7)的油门控制采用独立控制方式控制,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的慢速飞行、进入快速飞行和返回慢速飞行的操纵方法与图1相同,进入快速飞行状态,垂直尾翼(14)操纵航向,减轻(甚至代替)左边第二旋翼(3)和右边第二旋翼(5)操纵航向的负担,水平尾翼(13)操纵俯仰,减轻(甚至代替)左边第一旋翼(2)和右边第一旋翼(4)操纵俯仰的负担。
图4所示实施例中,机身(11)顶部设置横梁(10),.左边第一旋翼(2)和左边第二旋翼(3)两个旋翼设置在横梁(10)的左边,对称地,右边第一旋翼(4)和右边第二旋翼(5)两个旋翼设置在横梁(10)的右边,.左边第一旋翼(2)和左边第二旋翼(3)逆时针转,右边第一旋翼(4)和右边第二旋翼(5)顺时针转,左边的旋翼与右边的旋翼转向相反,左边的旋翼与右边的旋翼的反扭矩相互抵消,机尾设置旋转面与水平面垂直且与机身纵向垂直的螺旋桨(1),机尾设置水平尾翼(13)和垂直尾翼(14),机身(11)下设置起落架(12)。
旋转面水平的旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5))的桨叶铰接在由摆振铰,变距铰,挥舞铰组成的桨毂上,桨毂安装在旋翼轴上,旋转面水平的旋翼的桨叶可以上下挥舞,前后摆振,和变距,设置周期变距控制器(9)控制桨叶的桨距周期变化。
设置一个驱动旋翼的发动机(7)通过传动轴(8)同时驱动左边的两个旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3))和右边的两个旋翼(右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)),设置另一个驱动螺旋桨的发动机(6)驱动螺旋桨(1)。
驱动螺旋桨的发动机(6)和驱动旋翼的发动机(7)的油门控制采用独立控制方式控制,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的慢速飞行、进入快速飞行和返回慢速飞行的操纵方法与图1相同,进入快速飞行状态,垂直尾翼(14)操纵航向,减轻(甚至代替)左边第二旋翼(3)和右边第二旋翼(5)操纵航向的负担,水平尾翼(13)操纵俯仰,减轻(甚至代替)左边第一旋翼(2)和右边第一旋翼(4)操纵俯仰的负担。
图5所示实施例中,机身(11)顶部设置横梁(10),旋转面水平的.左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和左边第三旋翼(15)三个旋翼设置在横梁(10)的左边,对称地,旋转面水平的.右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5) 和右边第三旋翼(16)三两个旋翼设置在横梁(10)的右边,.左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和左边第三旋翼(15)逆时针转,右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)和右边第三旋翼(16)顺时针转,左边的旋翼与右边的旋翼转向相反,左边的旋翼与右边的旋翼的反扭矩相互抵消,机头设置旋转面与水平面垂直且与机身纵向垂直的螺旋桨(1),机身(11)下设置起落架(12)。
旋转面水平的旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、右边第三旋翼(16))的桨叶铰接在由摆振铰,变距铰,挥舞铰组成的桨毂上,桨毂安装在旋翼轴上,旋转面水平的旋翼的桨叶可以上下挥舞,前后摆振,和变距,设置周期变距控制器(9)控制桨叶的桨距周期变化。
设置一个驱动旋翼的发动机(7)通过传动轴(8)同时驱动左边的三个旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15))和右边的三个旋翼(右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、右边第三旋翼(16)),设置另一个驱动螺旋桨的发动机(6)驱动螺旋桨(1)。
驱动螺旋桨的发动机(6)和驱动旋翼的发动机(7)的油门控制采用独立控制方式控制,操纵驱动螺旋桨的发动机(6)的油门处在苔速状态,螺旋桨(1)的拉力为零。
加大驱动旋翼的发动机(7)的油门,同时,操纵左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、 右边第三旋翼(16))的周期变距控制器(9)水平上升,控制左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、 右边第三旋翼(16))的总距同时增大,左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、 右边第三旋翼(16))的升力加大,当升力大于横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量时,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机垂直上升,减少驱动旋翼的发动机(7)的油门,当升力等于横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量时,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机悬停,减少驱动旋翼的发动机(7)的油门,当升力小于横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量时,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机垂直下降。
操纵左边第一旋翼(2)的周期变距控制器(9)和右边第一旋翼(4)的周期变距控制器(9)同时向前倾斜,左边第一旋翼(2)的桨尖旋转面和右边第一旋翼(4)的桨尖旋转面向前倾斜,左边第一旋翼(2)和右边第一旋翼(4)的升力向前倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机前俯,加大驱动旋翼的发动机(7)的油门,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向前飞行;操纵左边第一旋翼(2)的周期变距控制器(9)和右边第一旋翼(4)的周期变距控制器(9)同时向后倾斜,左边第一旋翼(2)的桨尖旋转面和右边第一旋翼(4)的桨尖旋转面向后倾斜,左边第一旋翼(2)和右边第一旋翼(4)的升力向后倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机后仰,加大驱动旋翼的发动机(7)的油门,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向后飞行。实现俯仰控制和向前、向后飞行。
操纵左边第二旋翼(3)的周期变距控制器(9)和右边第二旋翼(5)的周期变距控制器(9)同时向左倾斜,左边第二旋翼(3)的桨尖旋转面和右边第二旋翼(5)的桨尖旋转面向左倾斜,左边第二旋翼(3)和右边第二旋翼(5)的升力向左倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向左横滚,加大驱动旋翼的发动机(7)的油门,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向左侧飞行;操纵左边第二旋翼(3)的周期变距控制器(9)和右边第二旋翼(5)的周期变距控制器(9)同时向右倾斜,左边第二旋翼(3)的桨尖旋转面和右边第二旋翼(5)的桨尖旋转面向右倾斜,左边第二旋翼(3)和右边第二旋翼(5)的升力向右倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向右横滚,加大驱动旋翼的发动机(7)的油门,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向右侧飞行。实现横滚控制和向左侧、向右侧飞行。
操纵左边第三旋翼(15)的周期变距控制器(9)向前倾斜,左边第三旋翼(15)的桨尖旋转面向前倾斜,左边第三旋翼(15)的升力向前倾斜,同时,操纵右边第三旋翼(16)的周期变距控制器(9)向后倾斜,右边第三旋翼(16)的桨尖旋转面向后倾斜,右边第三旋翼(16)的升力向后倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向右转向;操纵左边第三旋翼(15)的周期变距控制器(9)向后倾斜,左边第三旋翼(15)的桨尖旋转面向后倾斜,左边第三旋翼(15)的升力向后倾斜,同时,操纵右边第三旋翼(16)的周期变距控制器(9)向前倾斜,右边第三旋翼(16)的桨尖旋转面向前倾斜,右边第三旋翼(16)的升力向前倾斜,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向左转向。实现航向控制。
螺旋桨(1)的拉力为零,通过操纵左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、右边第三旋翼(16))的周期变距控制器(9)的倾斜组合,操纵横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的姿态和慢速飞行,这种飞行状态称为慢速飞行状态。
在慢速飞行状态,需要快速飞行时,增大驱动螺旋桨的发动机(6)的油门,螺旋桨(1)的拉力增大,驱动横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机加速飞行,随着向前飞行的速度增大,空气流过左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、右边第三旋翼(16))的速度增大,左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、右边第三旋翼(16))的升力增大,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机向前向上飞行,减少驱动旋翼的发动机(7)的油门,并操纵左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、右边第三旋翼(16))的周期变距控制器(9)水平下降,控制左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、右边第三旋翼(16))的总距同时减少,左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、右边第三旋翼(16))的升力减少,使左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、右边第三旋翼(16))的升力等于横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的快速水平前飞。
减少驱动螺旋桨的发动机(6)的油门,螺旋桨(1)的拉力减少,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机飞行速度下降,随着横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机飞行速度下降,来流的速度下降,左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、右边第三旋翼(16))的升力减少,加大驱动旋翼的发动机(7)的油门,同时,操纵左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、右边第三旋翼(16))的周期变距控制器(9)水平上升,控制左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、右边第三旋翼(16))的总距同时增大,左右旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、右边第三旋翼(16))的升力加大并保持平衡横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的重量,继续减少驱动螺旋桨的发动机(6)的油门到处在苔速状态,螺旋桨(1)的拉力为零,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机返回慢速飞行状态。
图6所示实施例中,机身(11)顶部设置横梁(10),旋转面水平的.左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和左边第三旋翼(15)三个旋翼设置在横梁(10)的左边,对称地,旋转面水平的.右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5) 和右边第三旋翼(16)三两个旋翼设置在横梁(10)的右边,.左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和左边第三旋翼(15)逆时针转,右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)和右边第三旋翼(16)顺时针转,左边的旋翼与右边的旋翼转向相反,左边的旋翼与右边的旋翼的反扭矩相互抵消,机尾设置旋转面与水平面垂直且与机身纵向垂直的螺旋桨(1),机身(11)下设置起落架(12)。
旋转面水平的旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、右边第三旋翼(16))的桨叶铰接在由摆振铰,变距铰,挥舞铰组成的桨毂上,桨毂安装在旋翼轴上,旋转面水平的旋翼的桨叶可以上下挥舞,前后摆振,和变距,设置周期变距控制器(9)控制桨叶的桨距周期变化。
设置一个驱动旋翼的发动机(7)通过传动轴(8)同时驱动左边的三个旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15))和右边的三个旋翼(右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、右边第三旋翼(16)),设置另一个驱动螺旋桨的发动机(6)驱动螺旋桨(1)。
驱动螺旋桨的发动机(6)和驱动旋翼的发动机(7)的油门控制采用独立控制方式控制,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的飞行方式与图5相同。
图7所示实施例中,机身(11)顶部设置横梁(10),旋转面水平的.左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和左边第三旋翼(15)三个旋翼设置在横梁(10)的左边,对称地,旋转面水平的.右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5) 和右边第三旋翼(16)三两个旋翼设置在横梁(10)的右边,.左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和左边第三旋翼(15)逆时针转,右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)和右边第三旋翼(16)顺时针转,左边的旋翼与右边的旋翼转向相反,左边的旋翼与右边的旋翼的反扭矩相互抵消,机头设置旋转面与水平面垂直且与机身纵向垂直的螺旋桨(1),机尾设置水平尾翼(13)和垂直尾翼(14),机身(11)下设置起落架(12)。
旋转面水平的旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、右边第三旋翼(16))的桨叶铰接在由摆振铰,变距铰,挥舞铰组成的桨毂上,桨毂安装在旋翼轴上,旋转面水平的旋翼的桨叶可以上下挥舞,前后摆振,和变距,设置周期变距控制器(9)控制桨叶的桨距周期变化。
设置一个驱动旋翼的发动机(7)通过传动轴(8)同时驱动左边的三个旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15))和右边的三个旋翼(右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、右边第三旋翼(16)),设置另一个驱动螺旋桨的发动机(6)驱动螺旋桨(1)。
驱动螺旋桨的发动机(6)和驱动旋翼的发动机(7)的油门控制采用独立控制方式控制,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的慢速飞行方式和进入快速飞行的方式与图5相同,进入快速姿态,垂直尾翼(14)操纵航向,减轻(甚至代替)左边第三旋翼(15)和右边第三旋翼(16)操纵航向的负担,水平尾翼(13)操纵俯仰,减轻(甚至代替)左边第一旋翼(2)和右边第一旋翼(4)操纵俯仰的负担。
图8所示实施例中,机身(11)顶部设置横梁(10),旋转面水平的.左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和左边第三旋翼(15)三个旋翼设置在横梁(10)的左边,对称地,旋转面水平的.右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5) 和右边第三旋翼(16)三两个旋翼设置在横梁(10)的右边,.左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和左边第三旋翼(15)逆时针转,右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)和右边第三旋翼(16)顺时针转,左边的旋翼与右边的旋翼转向相反,左边的旋翼与右边的旋翼的反扭矩相互抵消,机尾设置旋转面与水平面垂直且与机身纵向垂直的螺旋桨(1),机尾设置水平尾翼(13)和垂直尾翼(14),机身(11)下设置起落架(12)。
旋转面水平的旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、右边第三旋翼(16))的桨叶铰接在由摆振铰,变距铰,挥舞铰组成的桨毂上,桨毂安装在旋翼轴上,旋转面水平的旋翼的桨叶可以上下挥舞,前后摆振,和变距,设置周期变距控制器(9)控制桨叶的桨距周期变化。
设置一个驱动旋翼的发动机(7)通过传动轴(8)同时驱动左边的三个旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、左边第三旋翼(15))和右边的三个旋翼(右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5)、右边第三旋翼(16)),设置另一个驱动螺旋桨的发动机(6)驱动螺旋桨(1)。
驱动螺旋桨的发动机(6)和驱动旋翼的发动机(7)的油门控制采用独立控制方式控制,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的慢速飞行和进入快速飞行的操纵方式与图5相同,进入快速姿态,垂直尾翼(14)操纵航向,减轻(甚至代替)左边第三旋翼(15)和右边第三旋翼(16)操纵航向的负担,水平尾翼(13)操纵俯仰,减轻(甚至代替)左边第一旋翼(2)和右边第一旋翼(4)操纵俯仰的负担。
图9所示实施例中,机身(11)顶部设置横梁(10),.左边第一旋翼(2)和左边第二旋翼(3)两个旋翼设置在横梁(10)的左边,对称地,右边第一旋翼(4)和右边第二旋翼(5)两个旋翼设置在横梁(10)的右边,.左边第一旋翼(2)和左边第二旋翼(3)逆时针转,右边第一旋翼(4)和右边第二旋翼(5)顺时针转,左边的旋翼与右边的旋翼转向相反,左边的旋翼与右边的旋翼的反扭矩相互抵消,机尾设置旋转面与水平面垂直且与机身纵向垂直的螺旋桨(1),机尾设置水平尾翼(13)和垂直尾翼(14),机身(11)下设置起落架(12)。
旋转面水平的旋翼(左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)和右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5))的桨叶铰接在由摆振铰,变距铰,挥舞铰组成的桨毂上,桨毂安装在旋翼轴上,旋转面水平的旋翼的桨叶可以上下挥舞,前后摆振,和变距,设置周期变距控制器(9)控制桨叶的桨距周期变化。
设置四个驱动旋翼的发动机(7)分别驱动左边第一旋翼(2)、左边第二旋翼(3)、右边第一旋翼(4)、右边第二旋翼(5),设置另一个驱动螺旋桨的发动机(6)驱动螺旋桨(1)。
设置独立驱动旋翼的发动机(7)分别驱动各个旋翼,有利于减轻驱动结构的复杂性,减轻重量,特别适合采用电池为动力的电动机驱动方式。
驱动螺旋桨的发动机(6)和驱动旋翼的发动机(7)的油门控制采用独立控制方式控制,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的慢速飞行方式和进入快速飞行的方式与图1相同,进入快速姿态,垂直尾翼(14)操纵航向,减轻(甚至代替)左边第二旋翼(3)和右边第二旋翼(5)操纵航向的负担,水平尾翼(13)操纵俯仰,减轻(甚至代替)左边第一旋翼(2)和右边第一旋翼(4)操纵俯仰的负担。
图10所示实施例中,机身(11)顶部设置横梁(10),旋转面水平的.三个旋翼设置在横梁(10)的左边,由机身沿横梁向左,旋翼的直径由大到小,分别是:左边第一大旋翼(201)、左边第二中旋翼(301)和左边第三小旋翼(151),对称地,旋转面水平的.三个旋翼设置在横梁(10)的右边,由机身沿横梁向右,旋翼的直径由大到小,分别是:右边第一大旋翼(401)、右边第二中旋翼(501)和右边第三小旋翼(161),. 左边第一大旋翼(201)、左边第二中旋翼(301)和左边第三小旋翼(151)逆时针转,右边第一大旋翼(401)、右边第二中旋翼(501)和右边第三小旋翼(161),顺时针转,左边的旋翼与右边的旋翼转向相反,左边的旋翼与右边的旋翼的反扭矩相互抵消,机尾设置旋转面与水平面垂直且与机身纵向垂直的螺旋桨(1),机尾设置水平尾翼(13)和垂直尾翼(14),机身(11)下设置起落架(12)。
旋转面水平的旋翼(左边第一大旋翼(201)、左边第二中旋翼(301)和左边第三小旋翼(151)和右边第一大旋翼(401)、右边第二中旋翼(501)和右边第三小旋翼(161))的桨叶铰接在由摆振铰,变距铰,挥舞铰组成的桨毂上,桨毂安装在旋翼轴上,旋转面水平的旋翼的桨叶可以上下挥舞,前后摆振,和变距,设置周期变距控制器(9)控制桨叶的桨距周期变化。
设置一个驱动旋翼的发动机(7)通过传动轴(8)同时驱动左边的三个旋翼(左边第一大旋翼(201)、左边第二中旋翼(301)和左边第三小旋翼(151))和右边的三个旋翼(右边第一大旋翼(401)、右边第二中旋翼(501)和右边第三小旋翼(161)),设置另一个驱动螺旋桨的发动机(6)驱动螺旋桨(1)。
由机身起沿横梁方向离开机身水平旋翼的直径由大到小的设置方式,有利于减少横梁根部的弯矩,降低横梁的制造难度。
驱动螺旋桨的发动机(6)和驱动旋翼的发动机(7)的油门控制采用独立控制方式控制,横列式旋翼螺旋桨安全高效高速直升机的慢速飞行和进入快速飞行的操纵方式与图5相同,进入快速飞行状态,垂直尾翼(14)操纵航向,减轻(甚至代替)左边第三小旋翼(151)和右边第三小旋翼(161)操纵航向的负担,水平尾翼(13)操纵俯仰,减轻(甚至代替)左边第一大旋翼(201)和右边第一大旋翼(401)操纵俯仰的负担。

Claims (2)

1.一种直升机采用采用四个或四个以上较小尺寸的旋转面水平的旋翼以降低桨尖线速度,防止产生桨叶激波效应,旋翼的升力主要用于克服直升机的重量和慢速飞行,在机头(或机尾)设置旋转面与水平面垂直且与机身纵向垂直的螺旋桨,螺旋桨的拉力用于拉动直升机向前快速飞行,多个旋翼采用横列式布局,机身顶部设置横梁,旋翼对称地设置在横梁的左右两边,左边的旋翼与右边的旋翼转向相反,左边的旋翼与右边的旋翼的反扭矩相互抵消,旋转面水平的旋翼的桨叶铰接在由摆振铰,变距铰,挥舞铰组成的桨毂上,桨毂安装在旋翼轴上,旋转面水平的旋翼的桨叶可以上下挥舞,前后摆振,和变距,设置周期变距控制器控制桨叶的桨距周期变化,机尾设置垂直尾翼和水平尾翼,机身下设置起落架,设置一个发动机通过传动轴同时驱动全部旋翼,设置另一个发动机驱动螺旋桨,其特征是:驱动螺旋桨的发动机的油门与驱动旋翼的发动机的油门分别单独控制,当采用四个旋转面水平的旋翼时,最靠近机身的左右一对旋翼操纵俯仰和横滚,最远离机身的左右一对旋翼专门操纵航向;当采用六个旋转面水平的旋翼时,最靠近机身的左右一对旋翼专门操纵俯仰,第二靠近机身的左右一对旋翼专门操纵横滚,最远离机身的左右一对旋翼专门操纵航向。
2.根据权利要求1所述的直升机其特征是:最靠近机身的左右一对旋翼的直径最大,最远离机身的左右一对旋翼的直径最小。
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