CN111056002A - 制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机 - Google Patents

制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机 Download PDF

Info

Publication number
CN111056002A
CN111056002A CN202010059245.7A CN202010059245A CN111056002A CN 111056002 A CN111056002 A CN 111056002A CN 202010059245 A CN202010059245 A CN 202010059245A CN 111056002 A CN111056002 A CN 111056002A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
wing
propeller
pitch
helicopter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202010059245.7A
Other languages
English (en)
Inventor
江富余
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202010059245.7A priority Critical patent/CN111056002A/zh
Publication of CN111056002A publication Critical patent/CN111056002A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04Helicopters
    • B64C27/08Helicopters with two or more rotors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32Rotors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/52Tilting of rotor bodily relative to fuselage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00Wings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

一种制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机,两个旋翼设置在机身头尾的翼型小塔上,旋翼的桨叶经桨殼与旋翼轴连接,桨殼由变距铰组成,设置总距和周期变距控制器操纵旋翼桨叶的桨距变化,机身中部设置上单翼,上单翼平直段的左右两边各设置一个变距螺旋桨,设置发动机通过变速箱和离合器驱动一个差速器,差速器第一输出轴通过超越离合器、万向轴、旋翼同步反转器驱动两旋翼,差速器第二输出轴通过超越离合器、万向轴、螺旋桨同步反转器驱动左右变距螺旋桨,设置轮式起落架,通过制动器制动差速器的不同输出轴,将发动机功率分配给旋翼或变距螺旋桨,在固定翼模式,将旋翼制动停止成小固定翼,消除了后行桨叶失速问题,适合要求无机场的起降和快速平飞。

Description

制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机
技术领域
本发明涉及一种既可以利用机场滑跑前飞,也可以不依赖机场采用多旋翼垂直升降、悬停、前后左右飞行的制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机。
背景技术
目前公知的能实现可以利用机场滑跑前飞,也可以不依赖机场采用多旋翼垂直升降、悬停、前后左右飞行的直升机的成功方法有倾转旋翼机,其优点是载重量大,水平飞行速度快,其缺点是旋翼设置在固定翼的两端,对翼梁的强度要求高,快速倾转巨大的旋翼,对倾转机构的可靠性要求高,旋翼横列式结构容易产生涡环效应向一侧翻滚,造成意外,大螺旋桨式的旋翼飞行效率较低。
发明内容
为了提高旋翼的效率,降低对翼梁的强度要求高,既有旋翼直升机垂直升降高效率,又有固定翼水平飞行的高速度,本发明提供一种制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机,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:两个旋翼采用纵列式布局,机身头部设置一翼型小塔,小塔起垂直尾翼的作用,该小塔以下称为第一小塔,在第一小塔上设置第一个旋翼,机身尾部设置一翼型小塔,小塔起垂直尾翼的作用,该小塔以下称为第二小塔,在第二小塔上设置第二个旋翼。
设置两个小塔的间距大于旋翼的半径,第二小塔比第一小塔高,可以减小前边旋翼下洗气流对后面旋翼的影响。
第一个旋翼和第二个旋翼的旋转中心的连线的中心在重心上,该连线与机身纵向线重叠。
第二小塔垂直尾翼设置襟翼,用于快速水平飞行时操纵航向。
每个旋翼的桨叶经桨殼与旋翼轴连接,桨殼采用无水平铰和垂直铰,只采用变距铰组成,设置总距和周期变距控制器操纵旋翼桨叶的桨距变化,从而操纵旋翼升力的大小和方向。
每个旋翼的旋翼轴设置旋翼转角测量器和制动器,根据旋翼转角测量器的数据,旋翼轴制动器可以将旋翼制动并停在设定的方位角上,制动第一个旋翼的制动器以下称为第一旋翼转角测量器和制动器,制动第二个旋翼的制动器以下称为第二旋翼转角测量器和制动器。
每个旋翼采用相同尺寸、相同数量桨叶组成,旋翼的旋转面水平设置。
设旋翼采用两个桨叶组成,设置旋翼同步装置使第一个旋翼与第二个旋翼的相邻两个桨叶安装的相位相差90°,即使旋翼的旋转面投影在水平面部分重叠,旋翼的桨叶也不会相互碰撞,并减小小塔需要的高度。
设旋翼采用三个桨叶组成,设置旋翼同步装置使,第一个旋翼与第二个旋翼的相邻两个桨叶安装的相位相差60°,即使旋翼的旋转面投影在水平面部分重叠,旋翼的桨叶也不会相互碰撞,并减小小塔需要的高度。
设旋翼采用五个桨叶组成,设置旋翼同步装置使,第一个旋翼与第二个旋翼的相邻两个桨叶安装的相位相差36°,即使旋翼的旋转面投影在水平面部分重叠,旋翼的桨叶也不会相互碰撞,并减小小塔需要的高度。
机身中部设置上单翼,上单翼由中部平直和两端后掠组成,在上单翼中部平直段的左右两边各设置一个可变桨距螺旋桨,可变桨距螺旋桨的旋转面与水平面垂直,旋转面的法线与机身纵向线机头方向的夹角是0°,上单翼中部平直段的左右两边设置襟翼,用于快速水平飞行时差动操纵横滚。
上单翼左右两端后掠翼设置襟翼,用于快速水平飞行时联动操纵俯仰。
设置发动机通过变速箱和离合器驱动一个差速器,差速器的其中一个输出轴通过超越离合器和万向轴驱动一个同步反转器,同步反转器的两个输出轴通过万向轴分别驱动第一个旋翼和第二个旋翼,使第一个旋翼和第二个旋翼的转速相同,转向相反,并且,第一个旋翼和第二个旋翼的相邻两个桨叶的方位角保持同步变化,差速器的这个输出轴以下称为差速器第一输出轴,这个同步反转器,以下称为旋翼同步反转器,设置一个制动器,制动差速器第一输出轴,此制动器以下称为第三制动器。
差速器的另一个输出轴通过超越离合器和万向轴驱动另一个同步反转器,同步反转器的两个输出轴通过万向轴分别驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨,使左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨转速相同,转向相反,差速器的这个输出轴以下称为差速器第二输出轴,这个同步反转器,以下称为螺旋桨同步反转器,设置一个制动器,制动差速器第二输出轴,此制动器以下称为第四制动器。
机身下靠近重心附近设置起落架。
制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的工作原理是:设旋翼采用两个桨叶组成,设置旋翼同步装置使第一个旋翼与第二个旋翼的相邻两个桨叶初始安装方位角的相位相差90°,即使旋翼的旋转面投影在水平面部分重叠,旋翼的桨叶也不会相互碰撞,并减少小塔需要的高度,设第一个旋翼逆时针转,第二个旋翼顺时针转,设可变桨距螺旋桨正桨距时可变桨距螺旋桨的拉力向前,可变桨距螺旋桨负桨距时可变桨距螺旋桨的拉力向后。
第一个旋翼和第二个旋翼转速相同,转向相反,两旋翼反扭矩相互抵消。
由于有滑跑起降和垂直起降两种起飞方式,先说明滑跑起降方式。
加大发动机的油门,发动机通过变速箱和离合器驱动差速器使全部旋翼和螺旋桨轻微转动,操纵第三制动器,制动差速器的第一输出轴停止转动,由于有超越离合器,旋翼还继续惯性转动,操纵第一旋翼转角测量器和制动器和第二旋翼转角测量器和制动器,在转角测量器的协助下,将第一个旋翼制动停止在左边桨叶与机身纵向线机头方向的夹角是45°,由于第一个旋翼和第二个旋翼同步反转,同时,可将第二个旋翼制动停止在左边桨叶与机身纵向线机头方向的夹角是45°,此时,第一个旋翼左边桨叶前掠且桨叶前缘向后,第一个旋翼右边桨叶后掠且桨叶前缘向前;第二个旋翼右边桨叶后掠且桨叶前缘向后,第二个旋翼左边桨叶前掠且桨叶前缘向前。
第一个旋翼的右边桨叶后掠且桨叶前缘向前与第二个旋翼的左边桨叶前掠且桨叶前缘向前,两个桨叶中心对称于重心;第一个旋翼左边桨叶前掠且桨叶前缘向后与第二个旋翼右边桨叶后掠且桨叶前缘向后也中心对称于重心,当第一个旋翼的总距和第二个旋翼的总距相同时,第一个旋翼和第二个旋翼的升力不影响俯仰、横滚和航向。
第一个旋翼和第二个旋翼变成斜置小固定翼,消除了旋翼转动带来的震动和后行桨叶失速问题。
由于第三制动器,制动差速器的第一输出轴停止转动,发动机的功率全部输出到差速器的第二输出轴,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨转动。
继续加大发动机的油门,发动机的功率全部输出到差速器的第二输出轴,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨快速转动,同时加大左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的正桨距,左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的拉力驱动飞机向前滑跑,当达到一定的速度,固定翼和被制动固定的第一个旋翼及第二个旋翼的升力大于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机飞离地面。
操纵固定翼平直段左边襟翼向下偏转增大左边机翼平直段的弯度,使左边机翼平直段升力加大,同时,操纵固定翼平直段右边襟翼向上偏转减少右边机翼平直段的弯度,使固定翼右边升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右横滚;操纵固定翼平直段右边襟翼向下偏转增大右边机翼平直段的弯度,使右边机翼平直段升力加大,同时,操纵固定翼平直段左边襟翼向上偏转减少左边机翼平直段的弯度,使固定翼左边升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左横滚,实现横滚控制。
操纵固定翼左边后掠段襟翼向下偏转增大左边机翼后掠段的弯度,使固定翼左边后掠段升力加大,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼向下偏转增大右边机翼后掠段的弯度,使固定翼右边后掠段升力加大,固定翼左边后掠段和右边后掠段升力同时加大产生前俯力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机前俯;操纵固定翼左边后掠段襟翼向上偏转减少左边机翼后掠段的弯度,使固定翼左边后掠段升力减少,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼向上偏转减少右边机翼后掠段的弯度,使固定翼右边后掠段升力减少,固定翼左边后掠段和右边后掠段升力同时减少产生后仰力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机后仰,实现俯仰控制。
操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼向左偏转,第二小塔垂直尾翼的升力向右,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左转向;操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼向右偏转,第二小塔垂直尾翼的升力向左,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右转向,实现航向控制。
俯仰、横滚和航向有效操纵,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机像固定翼一样飞行,加大发动机的油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机可以快速水平飞行。
减少发动机的油门,固定翼和被制动固定的第一个旋翼及第二个旋翼的升力小于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机下降,利用跑道降落。
垂直起起降式:加大发动机的油门,发动机通过变速箱和离合器驱动差速器使全部旋翼和螺旋桨轻微转动,操纵第四制动器,制动差速器的第二输出轴停止转动,由于制动差速器的第二输出轴停止转动,发动机的功率全部输出到差速器的第一输出轴,驱动第一个旋翼和第二个旋翼转动,继续加大油门,第一个旋翼和第二个旋翼转速增加,升力增加,当第一个旋翼和第二个旋翼的升力大于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机垂直上升,减少发动机油门,第一个旋翼和第二个旋翼转速减少,升力减少,当第一个旋翼和第二个旋翼的升力等于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机悬停,继续减少发动机油门,第一个旋翼和第二个旋翼转速继续减少,升力减少,当第一个旋翼和第二个旋翼的升力小于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机垂直下降。
当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器向前倾斜,第一个旋翼和第二个旋翼的升力向前倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机前俯;操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器向后倾斜,第一个旋翼和第二个旋翼的升力向后倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机后仰,实现俯仰控制。
当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器向左倾斜,第一个旋翼和第二个旋翼的升力向左倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左横滚;操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器向右倾斜,第一个旋翼和第二个旋翼的升力向右倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右横滚,实现横滚控制。
当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,松开第四制动器,差速器的第二输出轴转动,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨转动,操纵左边一个可变桨距螺旋桨的桨距为正,左边一个可变桨距螺旋桨的拉力向前,同时,操纵右边一个可变桨距螺旋桨的桨距为负,右边一个可变桨距螺旋桨的拉力向后,左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的拉力产生向右转向力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右转向;操纵右边一个可变桨距螺旋桨的桨距为正,右边一个可变桨距螺旋桨的拉力向前,同时,操纵左边一个可变桨距螺旋桨的桨距为负,左边一个可变桨距螺旋桨的拉力向后,右边一个可变桨距螺旋桨和左边一个可变桨距螺旋桨的拉力产生向左转向力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左转向,实现航向控制,当航向稳定,通过第四制动器制动差速器的第二输出轴停止转动。
这样第一个旋翼和第二个旋翼操纵俯仰和横滚,左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨操纵航向,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机像常规直升机一样飞行。
像常规直升机一样飞行的制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中可以转换为固定翼飞行方式:当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,松开第四制动器,差速器的第二输出轴转动,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨转动,操纵左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的桨距为正,左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的拉力向前,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向前飞行,继续加大油门,左右变距螺旋桨拉动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向上向前快速飞行,当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向前飞行超过固定翼的失速速度并且固定翼产生足够的升力时,操纵第三制动器,制动差速器的第一输出轴停止转动,由于有超越离合器,旋翼还继续惯性转动,操纵第一旋翼转角测量器和制动器和第二旋翼转角测量器和制动器,在转角测量器的协助下,将第一个旋翼制动停止在左边桨叶与机身纵向线机头方向的夹角是45°,由于第一个旋翼和第二个旋翼同步反转,同时,将第二个旋翼制动停止在左边桨叶与机身纵向线机头方向的夹角是45°,此时,第一个旋翼左边桨叶前掠且桨叶前缘向后,第一个旋翼右边桨叶后掠且桨叶前缘向前;第二个旋翼右边桨叶后掠且桨叶前缘向后,第二个旋翼左边桨叶前掠且桨叶前缘向前。
第一个旋翼的右边桨叶后掠且桨叶前缘向前与第二个旋翼的左边桨叶前掠且桨叶前缘向前,两个桨叶中心对称于重心;第一个旋翼左边桨叶前掠且桨叶前缘向后与第二个旋翼右边桨叶后掠且桨叶前缘向后也是中心对称于重心,当第一个旋翼的总距和第二个旋翼的总距相同时,第一个旋翼和第二个旋翼的升力不影响俯仰和横滚和航向,第一个旋翼和第二个旋翼变成小固定翼,消除了旋翼转动带来的震动和后行桨叶失速问题。
由于第三制动器,制动差速器的第一输出轴停止转动,发动机的功率全部输出到差速器的第二输出轴,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨转动。
继续加大发动机的油门,发动机的功率全部输出到差速器的第二输出轴,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨快速转动,同时加大左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的正桨距,左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的拉力驱动飞机快速向前,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机像常规固定翼飞机一样飞行。
操纵固定翼平直段左边襟翼向下偏转增大左边机翼平直段的弯度,使左边机翼平直段升力加大,同时,操纵固定翼平直段右边襟翼向上偏转减少右边机翼平直段的弯度,使固定翼右边升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右横滚;操纵固定翼平直段右边襟翼向下偏转增大右边机翼平直段的弯度,使右边机翼平直段升力加大,同时,操纵固定翼平直段左边襟翼向上偏转减少左边机翼平直段的弯度,使固定翼左边升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左横滚,实现横滚控制。
操纵固定翼左边后掠段襟翼向下偏转增大左边机翼后掠段的弯度,使固定翼左边后掠段升力加大,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼向下偏转增大右边机翼后掠段的弯度,使固定翼右边后掠段升力加大,固定翼左边后掠段和右边后掠段升力同时加大产生前俯力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机前俯;操纵固定翼左边后掠段襟翼向上偏转减少左边机翼后掠段的弯度,使固定翼左边后掠段升力减少,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼向上偏转减少右边机翼后掠段的弯度,使固定翼右边后掠段升力减少,固定翼左边后掠段和右边后掠段升力同时减少产生后仰力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机后仰,实现俯仰控制。
操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼向左偏转,第二小塔垂直尾翼的升力向右,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左转向;操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼向右偏转,第二小塔垂直尾翼的升力向左,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右转向,实现航向控制。
俯仰、横滚和航向有效操纵,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机像固定翼一样飞行,加大发动机的油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机可以稳定快速水平飞行。
像常规固定翼一样飞行的制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中可以转换为常规直升机飞行方式:减小发动机油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的速度减慢,松开第三制动器,差速器的第一转动轴转动,驱动第一个旋翼和第二个旋翼转动,第一个旋翼和第二个旋翼的升力增加,操纵第四制动器制动差速器的第二输出轴停止转动,由于有超越离合器,左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨还继续惯性转动,但转动速度迅速减慢,同时加大左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的负桨距,使制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机不再向前飞行,固定翼不再产生升力,由于制动差速器的第二输出轴停止转动,发动机的功率全部输出到差速器的第一输出轴,驱动第一个旋翼和第二个旋翼转动,当第一个旋翼和第二个旋翼的升力等于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机进入常规直升机飞行方式。
操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器同时向前倾斜或同时向后倾斜,控制制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的俯仰;操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器同时向左倾斜或同时向右倾斜,控制制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的横滚;通过第四制动器,高频制动差速器的第二输出轴,使差速器的第二输出轴慢速转动,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨恰当转动,操纵左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的桨距控制航向。
减少发动机油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机稳定垂直下降着陆。
设旋翼采用三个桨叶组成,设置旋翼同步装置使第一个旋翼与第二个旋翼的相邻两个桨叶初始安装方位角的相位相差60°,即使旋翼的旋转面投影在水平面部分重叠,旋翼的桨叶也不会相互碰撞,并减小小塔需要的高度,设第一个旋翼逆时针转,第二个旋翼顺时针转,设可变桨距螺旋桨正桨距时可变桨距螺旋桨的拉力向前,可变桨距螺旋桨负桨距时可变桨距螺旋桨的拉力向后。
第一个旋翼和第二个旋翼转速相同,转向相反,两旋翼反扭矩相互抵消。
与旋翼采用两个桨叶组成相同,有滑跑起降和垂直起降两种起降方式,先说明滑跑起降方式。
加大发动机的油门,发动机通过变速箱和离合器驱动差速器使全部旋翼和螺旋桨轻微转动,操纵第三制动器,制动差速器的第一输出轴停止转动,由于有超越离合器,旋翼还继续惯性转动,操纵第一旋翼转角测量器和制动器及第二旋翼转角测量器和制动器,在转角测量器的协助下,将第一个旋翼制动停止在其中一个桨叶与机身纵向线机头方向的夹角是0°,由于第一个旋翼和第二个旋翼同步反转,同时,可将第二个旋翼制动停止在其中一个桨叶与机身纵向线机头方向的夹角是0°。
此时,第一个旋翼与机身纵向线机头方向的夹角是0°的桨叶前飞时不产生升力,第一个旋翼另外两个桨叶中,左边桨叶后掠且桨叶前缘向后,第一个旋翼右边桨叶后掠且桨叶前缘向前;第二个旋翼与机身纵向线机头方向的夹角是0°的桨叶前飞时不产生升力,第二个旋翼另外两个桨叶中,右边桨叶后掠且桨叶前缘向后,第二个旋翼左边桨叶后掠且桨叶前缘向前。
第一个旋翼和第二个旋翼的两个后掠桨叶前飞时将产生升力,由于第一个旋翼和第二个旋翼的两个后掠桨叶是中心对称,这个中心比重心靠后,当第一个旋翼的总距和第二个旋翼的总距相同时,第一个旋翼和第二个旋翼前飞时的升力不影响横滚和航向,但产生前俯力矩,这个力矩可以辅助操纵俯仰,也可以通过减少第二个旋翼的总距消除前俯力矩。
第一个旋翼和第二个旋翼变成后掠小固定翼,消除了旋翼转动带来的震动和后行桨叶失速问题。
由于第三制动器,制动差速器的第一输出轴停止转动,发动机的功率全部输出到差速器的第二输出轴,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨转动。
继续加大发动机的油门,发动机的功率全部输出到差速器的第二输出轴,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨快速转动,同时加大左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的正桨距,左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的拉力驱动飞机向前滑跑,当达到一定的速度,固定翼和被制动固定的第一个旋翼及第二个旋翼的升力大于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机飞离地面。
操纵固定翼平直段左边襟翼向下偏转增大左边机翼平直段的弯度,使左边机翼平直段升力加大,同时,操纵固定翼平直段右边襟翼向上偏转减少右边机翼平直段的弯度,使固定翼右边升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右横滚;操纵固定翼平直段右边襟翼向下偏转增大右边机翼平直段的弯度,使右边机翼平直段升力加大,同时,操纵固定翼平直段左边襟翼向上偏转减少左边机翼平直段的弯度,使固定翼左边升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左横滚,实现横滚控制。
操纵固定翼左边后掠段襟翼向下偏转增大左边机翼后掠段的弯度,使固定翼左边后掠段升力加大,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼向下偏转增大右边机翼后掠段的弯度,使固定翼右边后掠段升力加大,固定翼左边后掠段和右边后掠段升力同时加大产生前俯力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机前俯;操纵固定翼左边后掠段襟翼向上偏转减少左边机翼后掠段的弯度,使固定翼左边后掠段升力减少,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼向上偏转减少右边机翼后掠段的弯度,使固定翼右边后掠段升力减少,固定翼左边后掠段和右边后掠段升力同时减少产生后仰力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机后仰,实现俯仰控制。
操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼向左偏转,第二小塔垂直尾翼的升力向右,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左转向;操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼向右偏转,第二小塔垂直尾翼的升力向左,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右转向,实现航向控制。
俯仰、横滚和航向有效操纵,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机像固定翼一样飞行,加大发动机的油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机可以快速水平飞行。
减少发动机的油门,固定翼和被制动固定的第一个旋翼及第二个旋翼的升力小于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机下降,利用跑道降落。
垂直起降方式:加大发动机的油门,发动机通过变速箱和离合器驱动差速器使全部旋翼和螺旋桨轻微转动,操纵第四制动器,制动差速器的第二输出轴停止转动,由于制动差速器的第二输出轴停止转动,发动机的功率全部输出到差速器的第一输出轴,驱动第一个旋翼和第二个旋翼转动,继续加大油门,第一个旋翼和第二个旋翼转速增加,升力增加,当第一个旋翼和第二个旋翼的升力大于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机垂直上升,减少发动机油门,第一个旋翼和第二个旋翼转速减少,升力减少,当第一个旋翼和第二个旋翼的升力等于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机悬停,继续减少发动机油门,第一个旋翼和第二个旋翼转速继续减少,升力减少,当第一个旋翼和第二个旋翼的升力小于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机垂直下降。
当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器向前倾斜,第一个旋翼和第二个旋翼的升力向前倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机前俯;操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器向后倾斜,第一个旋翼和第二个旋翼的升力向后倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机后仰,实现俯仰控制。
当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器向左倾斜,第一个旋翼和第二个旋翼的升力向左倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左横滚;操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器向右倾斜,第一个旋翼和第二个旋翼的升力向右倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右横滚,实现横滚控制。
当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,松开第四制动器,差速器的第二输出轴转动,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨转动,操纵左边一个可变桨距螺旋桨的桨距为正,左边一个可变桨距螺旋桨的拉力向前,同时,操纵右边一个可变桨距螺旋桨的桨距为负,右边一个可变桨距螺旋桨的拉力向后,左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的拉力产生向右转向力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右转向;操纵右边一个可变桨距螺旋桨的桨距为正,右边一个可变桨距螺旋桨的拉力向前,同时,操纵左边一个可变桨距螺旋桨的桨距为负,左边一个可变桨距螺旋桨的拉力向后,右边一个可变桨距螺旋桨和左边一个可变桨距螺旋桨的拉力产生向左转向力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左转向,实现航向控制,当航向稳定,通过第四制动器制动差速器的第二输出轴停止转动。
这样第一个旋翼和第二个旋翼操纵俯仰和横滚,左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨操纵航向,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机像常规直升机一样飞行。
像常规直升机一样飞行的制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中可以转换为固定翼飞行方式:当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,松开第四制动器,差速器的第二输出轴转动,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨转动,操纵左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的桨距为正,左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的拉力向前,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向前飞行,继续加大油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向上向前快速飞行,当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向前飞行超过固定翼的失速速度并且固定翼产生足够的升力时,操纵第三制动器,制动差速器的第一输出轴停止转动,由于有超越离合器,旋翼还继续惯性转动,操纵第一旋翼转角测量器和制动器和第二旋翼转角测量器和制动器,在转角测量器的协助下,将第一个旋翼制动停止在其中一个桨叶与机身纵向线机头方向的夹角是0°,由于第一个旋翼和第二个旋翼同步反转,同时,可将第二个旋翼制动停止在其中一个桨叶与机身纵向线机头方向的夹角是0°,此时,第一个旋翼与机身纵向线机头方向的夹角是0°的桨叶前飞时不产生升力,第一个旋翼另外两个桨叶中,左边桨叶后掠且桨叶前缘向后,第一个旋翼右边桨叶后掠且桨叶前缘向前;第二个旋翼与机身纵向线机头方向的夹角是0°的桨叶前飞时不产生升力,第二个旋翼另外两个桨叶中,右边桨叶后掠且桨叶前缘向后,第二个旋翼左边桨叶后掠且桨叶前缘向前。
第一个旋翼和第二个旋翼的两个后掠桨叶前飞时将产生升力,由于第一个旋翼和第二个旋翼的两个后掠桨叶是中心对称,这个中心比重心靠后,当第一个旋翼的总距和第二个旋翼的总距相同时,第一个旋翼和第二个旋翼前飞时的升力不影响横滚和航向,但产生前俯力矩,这个力矩可以辅助操纵俯仰,也可以通过减少第二个旋翼的总距消除前俯力矩。
第一个旋翼和第二个旋翼变成后掠小固定翼,消除了旋翼转动带来的震动和后行桨叶失速问题。
由于第三制动器,制动差速器的第一输出轴停止转动,发动机的功率全部输出到差速器的第二输出轴,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨转动。
继续加大发动机的油门,发动机的功率全部输出到差速器的第二输出轴,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨快速转动,同时加大左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的正桨距,左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的拉力驱动飞机快速向前,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机像常规固定翼飞机一样飞行。
操纵固定翼平直段左边襟翼向下偏转增大左边机翼平直段的弯度,使左边机翼平直段升力加大,同时,操纵固定翼平直段右边襟翼向上偏转减少右边机翼平直段的弯度,使固定翼右边升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右横滚;操纵固定翼平直段右边襟翼向下偏转增大右边机翼平直段的弯度,使右边机翼平直段升力加大,同时,操纵固定翼平直段左边襟翼向上偏转减少左边机翼平直段的弯度,使固定翼左边升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左横滚,实现横滚控制。
操纵固定翼左边后掠段襟翼向下偏转增大左边机翼后掠段的弯度,使固定翼左边后掠段升力加大,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼向下偏转增大右边机翼后掠段的弯度,使固定翼右边后掠段升力加大,固定翼左边后掠段和右边后掠段升力同时加大产生前俯力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机前俯;操纵固定翼左边后掠段襟翼向上偏转减少左边机翼后掠段的弯度,使固定翼左边后掠段升力减少,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼向上偏转减少右边机翼后掠段的弯度,使固定翼右边后掠段升力减少,固定翼左边后掠段和右边后掠段升力同时减少产生后仰力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机后仰,实现俯仰控制。
操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼向左偏转,第二小塔垂直尾翼的升力向右,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左转向;操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼向右偏转,第二小塔垂直尾翼的升力向左,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右转向,实现航向控制。
像常规固定翼一样飞行的制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中可以转换为常规直升机飞行方式:减小发动机油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的速度减慢,松开第三制动器,差速器的第一转动轴转动,驱动第一个旋翼和第二个旋翼转动,第一个旋翼和第二个旋翼的升力增加,操纵第四制动器制动差速器的第二输出轴停止转动,由于有超越离合器,左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨还继续惯性转动,但转动速度迅速减慢,同时加大左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的负桨距,使制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机不再向前飞行,固定翼不再产生升力,由于制动差速器的第二输出轴停止转动,发动机的功率全部输出到差速器的第一输出轴,驱动第一个旋翼和第二个旋翼转动,当第一个旋翼和第二个旋翼的升力等于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机进入常规直升机飞行方式。
操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器同时向前倾斜或同时向后倾斜,控制制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的俯仰;操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器同时向左倾斜或同时向右倾斜,控制制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的横滚;通过第四制动器,高频制动差速器的第二输出轴,使差速器的第二输出轴慢速转动,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨恰当转动,操纵左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的桨距控制航向。
减少发动机油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机稳定下降着陆。
设旋翼采用五个桨叶组成,设置旋翼同步装置使第一个旋翼与第二个旋翼的相邻两个桨叶初始安装方位角的相位相差36°,即使旋翼的旋转面投影在水平面部分重叠,旋翼的桨叶也不会相互碰撞,并减小小塔需要的高度,第一个旋翼逆时针转,第二个旋翼顺时针转,设可变桨距螺旋桨正桨距时可变桨距螺旋桨的拉力向前,可变桨距螺旋桨负桨距时可变桨距螺旋桨的拉力向后。
第一个旋翼和第二个旋翼转速相同,转向相反,两旋翼反扭矩相互抵消。
与旋翼采用两个桨叶组成相同,有滑跑起降和垂直起降两种起降方式,先说明滑跑起降方式。
加大发动机的油门,发动机通过变速箱和离合器驱动差速器使全部旋翼和螺旋桨轻微转动,操纵第三制动器,制动差速器的第一输出轴停止转动,由于有超越离合器,旋翼还继续惯性转动,操纵第一旋翼转角测量器和制动器及第二旋翼转角测量器和制动器,在转角测量器的协助下,将第一个旋翼制动停止在其中一个桨叶与机身纵向线机头方向的夹角是0°,由于第一个旋翼和第二个旋翼同步反转,同时,将第二个旋翼制动停止在其中一个桨叶与机身纵向线机头方向的夹角也是0°,此时,第一个旋翼与机身纵向线机头方向的夹角是0°的桨叶前飞时不产生升力,第一个旋翼另外四个桨叶中,左边靠前桨叶前掠且桨叶前缘向后、左边靠后桨叶后掠且桨叶前缘向后、右边靠前桨叶前掠且桨叶前缘向前、右边靠后桨叶后掠且桨叶前缘向前;第二个旋翼与机身纵向线机头方向的夹角是0°的桨叶前飞时不产生升力,第二个旋翼另外四个桨叶中,左边靠前桨叶前掠且桨叶前缘向前、左边靠后桨叶后掠且桨叶前缘向前、右边靠前桨叶前掠且桨叶前缘向后、右边靠后桨叶后掠且桨叶前缘向后。
第一个旋翼和第二个旋翼的两个前掠和两个后掠桨叶前飞时将产生升力,由于第一个旋翼和第二个旋翼的两个前掠和两个后掠桨叶分别都是中心对称,这个中心比重心靠后,当第一个旋翼的总距和第二个旋翼的总距相同时,第一个旋翼和第二个旋翼前飞时的升力不影响横滚和航向,但产生前俯力矩,这个力矩可以辅助操纵俯仰,也可以通过减少第二个旋翼的总距消除前俯力矩。
第一个旋翼和第二个旋翼变成两个前掠桨叶和两个后掠桨叶组成的小固定翼,消除了旋翼转动带来的震动和后行桨叶失速问题。
由于第三制动器,制动差速器的第一输出轴停止转动,发动机的功率全部输出到差速器的第二输出轴,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨转动。
继续加大发动机的油门,发动机的功率全部输出到差速器的第二输出轴,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨快速转动,同时加大左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的正桨距,左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的拉力驱动飞机向前滑跑,当达到一定的速度,固定翼和被制动固定的第一个旋翼及第二个旋翼的升力大于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机飞离地面。
操纵固定翼平直段左边襟翼向下偏转增大左边机翼平直段的弯度,使左边机翼平直段升力加大,同时,操纵固定翼平直段右边襟翼向上偏转减少右边机翼平直段的弯度,使固定翼右边升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右横滚;操纵固定翼平直段右边襟翼向下偏转增大右边机翼平直段的弯度,使右边机翼平直段升力加大,同时,操纵固定翼平直段左边襟翼向上偏转减少左边机翼平直段的弯度,使固定翼左边升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左横滚,实现横滚控制。
操纵固定翼左边后掠段襟翼向下偏转增大左边机翼后掠段的弯度,使固定翼左边后掠段升力加大,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼向下偏转增大右边机翼后掠段的弯度,使固定翼右边后掠段升力加大,固定翼左边后掠段和右边后掠段升力同时加大产生前俯力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机前俯;操纵固定翼左边后掠段襟翼向上偏转减少左边机翼后掠段的弯度,使固定翼左边后掠段升力减少,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼向上偏转减少右边机翼后掠段的弯度,使固定翼右边后掠段升力减少,固定翼左边后掠段和右边后掠段升力同时减少产生后仰力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机后仰,实现俯仰控制。
操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼向左偏转,第二小塔垂直尾翼的升力向右,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左转向;操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼向右偏转,第二小塔垂直尾翼的升力向左,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右转向,实现航向控制。
俯仰、横滚和航向有效操纵,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机像固定翼一样飞行,加大发动机的油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机可以快速水平飞行。
减少发动机的油门,固定翼和被制动固定的第一个旋翼及第二个旋翼的升力小于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机下降,利用跑道降落。
垂直起降方式:加大发动机的油门,发动机通过变速箱和离合器驱动差速器使全部旋翼和螺旋桨轻微转动,操纵第四制动器,制动差速器的第二输出轴停止转动,由于制动差速器的第二输出轴停止转动,发动机的功率全部输出到差速器的第一输出轴,驱动第一个旋翼和第二个旋翼转动,继续加大油门,第一个旋翼和第二个旋翼转速增加,升力增加,当第一个旋翼和第二个旋翼的升力大于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机垂直上升,减少发动机油门,第一个旋翼和第二个旋翼转速减少,升力减少,当第一个旋翼和第二个旋翼的升力等于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机悬停,继续减少发动机油门,第一个旋翼和第二个旋翼转速继续减少,升力减少,当第一个旋翼和第二个旋翼的升力小于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机垂直下降。
当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器向前倾斜,第一个旋翼和第二个旋翼的升力向前倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机前俯;操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器向后倾斜,第一个旋翼和第二个旋翼的升力向后倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机后仰,实现俯仰控制。
当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器向左倾斜,第一个旋翼和第二个旋翼的升力向左倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左横滚;操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器向右倾斜,第一个旋翼和第二个旋翼的升力向右倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右横滚,实现横滚控制。
当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,松开第四制动器,差速器的第二输出轴转动,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨转动,操纵左边一个可变桨距螺旋桨的桨距为正,左边一个可变桨距螺旋桨的拉力向前,同时,操纵右边一个可变桨距螺旋桨的桨距为负,右边一个可变桨距螺旋桨的拉力向后,左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的拉力产生向右转向力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右转向;操纵右边一个可变桨距螺旋桨的桨距为正,右边一个可变桨距螺旋桨的拉力向前,同时,操纵左边一个可变桨距螺旋桨的桨距为负,左边一个可变桨距螺旋桨的拉力向后,右边一个可变桨距螺旋桨和左边一个可变桨距螺旋桨的拉力产生向左转向力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左转向,实现航向控制,当航向稳定,通过第四制动器制动差速器的第二输出轴停止转动。
这样第一个旋翼和第二个旋翼操纵俯仰和横滚,左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨操纵航向,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机像常规直升机一样飞行。
像常规直升机一样飞行的制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中可以转换为固定翼飞行方式:当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,松开第四制动器,差速器的第二输出轴转动,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨转动,操纵左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的桨距为正,左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的拉力向前,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向前飞行,继续加大油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向上向前快速飞行,当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向前飞行超过固定翼的失速速度并且固定翼产生足够的升力时,操纵第三制动器,制动差速器的第一输出轴停止转动,由于有超越离合器,旋翼还继续惯性转动,操纵第一旋翼转角测量器和制动器和第二旋翼转角测量器和制动器,在转角测量器的协助下,将第一个旋翼制动停止在其中一个桨叶与机身纵向线机头方向的夹角是0°,由于第一个旋翼和第二个旋翼同步反转,同时,将第二个旋翼制动停止在其中一个桨叶与机身纵向线机头方向的夹角是0°,此时,第一个旋翼与机身纵向线机头方向的夹角是0°的桨叶前飞时不产生升力,第一个旋翼另外四个桨叶中,左边靠前桨叶前掠且桨叶前缘向后、左边靠后桨叶后掠且桨叶前缘向后、右边靠前桨叶前掠且桨叶前缘向前、右边靠后桨叶后掠且桨叶前缘向前;第二个旋翼与机身纵向线机头方向的夹角是0°的桨叶前飞时不产生升力,第二个旋翼另外四个桨叶中,左边靠前桨叶前掠且桨叶前缘向前、左边靠后桨叶后掠且桨叶前缘向前、右边靠前桨叶前掠且桨叶前缘向后、右边靠后桨叶后掠且桨叶前缘向后。
第一个旋翼和第二个旋翼的两个前掠和两个后掠桨叶前飞时将产生升力,由于第一个旋翼和第二个旋翼的两个前掠和两个后掠桨叶分别都是中心对称,这个中心比重心靠后,当第一个旋翼的总距和第二个旋翼的总距相同时,第一个旋翼和第二个旋翼前飞时的升力不影响横滚和航向,但产生前俯力矩,这个力矩可以辅助操纵俯仰,也可以通过减少第二个旋翼的总距消除前俯力矩。
第一个旋翼和第二个旋翼变成两个前掠桨叶和两个后掠桨叶组成的小固定翼,消除了旋翼转动带来的震动和后行桨叶失速问题。
由于第三制动器,制动差速器的第一输出轴停止转动,发动机的功率全部输出到差速器的第二输出轴,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨转动。
继续加大发动机的油门,发动机的功率全部输出到差速器的第二输出轴,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨快速转动,同时加大左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的正桨距,左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的拉力驱动飞机快速向前,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机像常规固定翼飞机一样飞行。
操纵固定翼平直段左边襟翼向下偏转增大左边机翼平直段的弯度,使左边机翼平直段升力加大,同时,操纵固定翼平直段右边襟翼向上偏转减少右边机翼平直段的弯度,使固定翼右边升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右横滚;操纵固定翼平直段右边襟翼向下偏转增大右边机翼平直段的弯度,使右边机翼平直段升力加大,同时,操纵固定翼平直段左边襟翼向上偏转减少左边机翼平直段的弯度,使固定翼左边升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左横滚,实现横滚控制。
操纵固定翼左边后掠段襟翼向下偏转增大左边机翼后掠段的弯度,使固定翼左边后掠段升力加大,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼向下偏转增大右边机翼后掠段的弯度,使固定翼右边后掠段升力加大,固定翼左边后掠段和右边后掠段升力同时加大产生前俯力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机前俯;操纵固定翼左边后掠段襟翼向上偏转减少左边机翼后掠段的弯度,使固定翼左边后掠段升力减少,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼向上偏转减少右边机翼后掠段的弯度,使固定翼右边后掠段升力减少,固定翼左边后掠段和右边后掠段升力同时减少产生后仰力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机后仰,实现俯仰控制。
操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼向左偏转,第二小塔垂直尾翼的升力向右,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左转向;操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼向右偏转,第二小塔垂直尾翼的升力向左,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右转向,实现航向控制。
像常规固定翼一样飞行的制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中可以转换为常规直升机飞行方式:减小发动机油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的速度减慢,松开第三制动器,差速器的第一转动轴转动,驱动第一个旋翼和第二个旋翼转动,第一个旋翼和第二个旋翼的升力增加,操纵第四制动器制动差速器的第二输出轴停止转动,由于有超越离合器,左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨还继续惯性转动,但转动速度迅速减慢,同时加大左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的负桨距,使制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机不再向前飞行,固定翼不再产生升力,由于制动差速器的第二输出轴停止转动,发动机的功率全部输出到差速器的第一输出轴,驱动第一个旋翼和第二个旋翼转动,当第一个旋翼和第二个旋翼的升力等于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机进入常规直升机飞行方式。
操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器同时向前倾斜或同时向后倾斜,控制制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的俯仰;操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器同时向左倾斜或同时向右倾斜,控制制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的横滚;通过第四制动器,高频制动差速器的第二输出轴,使差速器的第二输出轴慢速转动,驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨恰当转动,操纵左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的桨距控制航向。
减少发动机油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机稳定下降着陆。
本发明的有益效果是,采用差速器,将发动机的功率自由分配给旋翼或可变桨距螺旋桨,使制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机容易在旋翼直升机和固定翼飞机两个状态转换,由于在固定翼模式,旋翼不转动,消除了旋翼转动带来的震动和后行桨叶失速问题,提高了制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的水平飞行速度,可以利用机场起飞,减少起飞功率损失,也可以无需机场垂直起飞,适合在野外作业和快速运输等。
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是本发明旋翼由两个桨叶组成的制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的三视图。
图2是本发明旋翼由两个桨叶组成的制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机旋翼被制动停止时的俯视图。
图3是本发明旋翼由三个桨叶组成的制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的三视图。
图4是本发明旋翼由五个桨叶组成的制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的三视图。
图中1.第一个旋翼, 2.第二个旋翼,3. 左边一个可变桨距螺旋桨,4. 右边一个可变桨距螺旋桨,5.第一个旋翼的总距控制器和周期变距控制器,6.第二个旋翼的总距控制器和周期变距控制器,7. 第一旋翼转角测量器和制动器,8. 第二旋翼转角测量器和制动器,9.翼型第一小塔,10.翼型第二小塔,11. 第四制动器,12. 差速器,13.第三制动器,14.驱动螺旋桨同步反转器的超越离合器和万向轴驱,15.驱动旋翼同步反转器的超越离合器和万向轴驱,16. 驱动可变桨距螺旋桨的同步反转器(简称螺旋桨同步反转器),17. 驱动旋翼的同步反转器(简称旋翼同步反转器),18.变速箱和离合器,19.发动机,20.机身,21. 左边机翼平直段,22.右边机翼平直段,23. 左边机翼后掠段,24. 右边机翼后掠段,25.左边机翼平直段襟翼,26. 右边机翼平直段襟翼,27.左边机翼后掠段襟翼,28.右边机翼后掠段襟翼, 29. 第二小塔垂直尾翼的襟翼,30. 轮式起落架,31. 驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的万向轴,32. 驱动第一个旋翼和第二个旋翼的万向轴,33. 机身纵向线,121. 差速器的第一输出轴,122. 差速器的第二输出轴,212. 固定翼,P.重心。
具体实施方式
图1所示实施例中,两个旋翼采用纵列式布局,机身(20)头部设置翼型第一小塔(9),第一小塔(9)起垂直尾翼的作用,在第一小塔(9)上设置第一个旋翼(1),机身(20)尾部设置翼型第二小塔(10),小塔起垂直尾翼的作用,在第二小塔(10)上设置第二个旋翼(2)。
设置两个小塔的间距大于旋翼的半径,第二小塔(10)比第一小塔(9)高,可以减小前边旋翼下洗气流对后面旋翼的影响。
第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的旋转中心的连线的中心在重心(P)上,该连线与机身纵向线(33)重叠。
第二小塔(10)垂直尾翼设置襟翼(29),用于快速水平飞行时操纵航向。
每个旋翼的桨叶经桨殼与旋翼轴连接,桨殼采用无水平铰和垂直铰,只采用变距铰组成,设置总距和周期变距控制器(5)操纵第一旋翼(1)桨叶的桨距变化,从而操纵第一旋翼(1)升力的大小和方向;设置总距和周期变距控制器(6)操纵第二旋翼(2)桨叶的桨距变化,从而操纵第二旋翼(2)升力的大小和方向。
设置第一旋翼转角测量器和制动器(7)测量第一旋翼(1)的方位角并制动第一旋翼(1)的转动,根据第一旋翼转角测量器和制动器(7)的数据,第一旋翼转角测量器和制动器(7)可以将第一旋翼(1)制动并停在设定的方位角上,设置第二旋翼转角测量器和制动器(8)测量第二旋翼(2)的方位角并制动第二旋翼(2)的转动,根据第二旋翼转角测量器和制动器(8)的数据,第二旋翼转角测量器和制动器(8)可以将第二旋翼(2)制动并停在设定的方位角上。
每个旋翼采用相同尺寸的两个桨叶组成,旋翼的旋转面水平设置。
第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)都由两个桨叶组成,设置旋翼同步装置使第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的相邻两个桨叶的安装方位角的相位相差90°,即使旋翼的旋转面投影在水平面部分重叠,旋翼的桨叶也不会相互碰撞,并减少第一小塔(9)和第二小塔(10)需要的高度。
机身(20)中部设置上单翼(212),上单翼(212)由左边中部平直段(21)、右边中部平直段(22)、左边机翼后掠段(23)和右边机翼后掠段(24)组成。
在左边中部平直段(21)设置左边一个可变桨距螺旋桨(3),左边一个可变桨距螺旋桨(3)的旋转面与水平面垂直,旋转面的法线与机身纵向线(33)平行,在右边中部平直段(22)设置右边一个可变桨距螺旋桨(4),右边一个可变桨距螺旋桨(4)的旋转面与水平面垂直,旋转面的法线与机身纵向线(33)平行。
在左边中部平直段(21)设置襟翼(25),在右边中部平直段(22)设置襟翼(26),用于快速水平飞行时差动操纵横滚。
在左边机翼后掠段(23)设置襟翼(27),在右边机翼后掠段(24)设置襟翼(28),用于快速水平飞行时联动操纵俯仰。
设置发动机(19)通过变速箱和离合器(18)驱动一个差速器(12),差速器的第一输出轴(121)通过超越离合器和万向轴(15)驱动同步反转器(17),同步反转器(17)的两个输出轴连接万向轴(32)分别驱动第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2),使第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的转速相同,转向相反,并且,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的相邻两个桨叶的方位角保持同步变化,设置第三制动器(13),制动差速器第一输出轴(121),差速器第二输出轴(122)通过超越离合器和万向轴(14)驱动另一个同步反转器(16),同步反转器(16)的两个输出轴连接万向轴(31)分别驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4),使左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)转速相同,转向相反,设置第四制动器(11),制动差速器第二输出轴(122)。
机身(20)下靠近重心(P)附近设置轮式起落架(30)。
图中发动机(19),变速箱和离合器(18),差速器(12),差速器的第一输出轴(121),差速器的第二输出轴(122),第三制动器(13),第四制动器(11),超越离合器和万向轴(15),同步反转器(17),超越离合器和万向轴(14),同步反转器(16),万向轴(31),万向轴(32)等是设置在机身里面,为了方便显示,将它们画在机身外面。
这种制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的工作原理是:设第一个旋翼(1)逆时针转,第二个旋翼(2)顺时针转,设可变桨距螺旋桨正桨距时可变桨距螺旋桨的拉力向前,可变桨距螺旋桨负桨距时可变桨距螺旋桨的拉力向后。
第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转速相同,转向相反,两旋翼反扭矩相互抵消。
由于有滑跑起降和垂直起降两种起降方式,先说明滑跑起降方式。
加大发动机(19)的油门,发动机(19)通过变速箱和离合器(18)驱动差速器(12)使全部旋翼和螺旋桨轻微转动,操纵第三制动器(13),制动差速器的第一输出轴(121)停止转动,由于有超越离合器和万向轴(15),旋翼还继续惯性转动,操纵第一旋翼转角测量器和制动器(7)及第二旋翼转角测量器和制动器(8),在转角测量器的协助下,将第一个旋翼(1)制动停止在左边桨叶与机身纵向线(33)机头方向的夹角是45°,由于第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)同步反转,同时,可将第二个旋翼(2)制动停止在左边桨叶与机身纵向线(33)机头方向的夹角是45°,参见图2,此时,第一个旋翼(1)左边桨叶前掠且桨叶前缘向后,第一个旋翼(1)右边桨叶后掠且桨叶前缘向前;第二个旋翼(2)右边桨叶后掠且桨叶前缘向后,第二个旋翼(2)左边桨叶前掠且桨叶前缘向前。
第一个旋翼(1)的右边桨叶后掠且桨叶前缘向前与第二个旋翼(2)的左边桨叶前掠且桨叶前缘向前,两个桨叶中心对称于重心(P);第一个旋翼(1)左边桨叶前掠且桨叶前缘向后与第二个旋翼(2)右边桨叶后掠且桨叶前缘向后也中心对称于重心(P),当第一个旋翼(1)的总距和第二个旋翼(2)的总距相同时,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力不影响俯仰、横滚和航向。
第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)变成斜置小固定翼,消除了旋翼转动带来的震动和后行桨叶失速问题。
由于第三制动器(13),制动差速器的第一输出轴(121)停止转动,发动机(19)的功率全部输出到差速器的第二输出轴(122),驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)转动。
继续加大发动机(19)的油门,发动机(19)的功率全部输出到差速器的第二输出轴(122),驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)快速转动,同时加大左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的正桨距,左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨的桨距(4)的拉力驱动飞机向前滑跑,当达到一定的速度,固定翼(212)和被制动固定的第一个旋翼(1)及第二个旋翼(2)的升力大于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机飞离地面。
操纵固定翼平直段左边襟翼(25)向下偏转增大左边机翼平直段(21)的弯度,使左边机翼平直段(21)升力加大,同时,操纵固定翼平直段右边襟翼(26)向上偏转减少右边机翼平直段(22)的弯度,使右边机翼平直段(22)升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右横滚;操纵固定翼平直段右边襟翼(26)向下偏转增大右边机翼平直段(22)的弯度,使右边机翼平直段(22)升力加大,同时,操纵固定翼平直段左边襟翼(25)向上偏转减少左边机翼平直段(21)的弯度,使左边机翼平直段(21)升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左横滚,实现横滚控制。
操纵固定翼左边后掠段襟翼(27)向下偏转增大左边机翼后掠段(23)的弯度,使左边机翼后掠段(23)的升力加大,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼(28)向下偏转增大右边机翼后掠段(24)的弯度,使右边机翼后掠段(24)的升力加大,固定翼左边后掠段(23)和右边后掠段(24)的升力同时加大产生前俯力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机前俯;操纵固定翼左边后掠段襟翼(27)向上偏转减少左边机翼后掠段(23)的弯度,使机翼后掠段(23)升力减少,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼(28)向上偏转减少右边机翼后掠段(24)的弯度,使右边机翼后掠段(24)的升力减少,固定翼左边后掠段(23)和右边后掠段(24)的升力同时减少产生后仰力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机后仰,实现俯仰控制。
操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼(29)向左偏转,第二小塔(10)起垂直尾翼作用的升力向右,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左转向;操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼(29)向右偏转,第二小塔(10)起垂直尾翼作用的升力向左,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右转向,实现航向控制。
俯仰、横滚和航向有效操纵,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机像固定翼一样飞行,加大发动机(19)的油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机可以快速水平飞行。
减少发动机(19)的油门,固定翼(212)和被制动固定的第一个旋翼(1)及第二个旋翼(2)的升力小于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机下降,利用跑道降落。
垂直起降方式:加大发动机(19)的油门,发动机(19)通过变速箱和离合器(18)驱动差速器(12)使全部旋翼和螺旋桨轻微转动,操纵第四制动器(11),制动差速器的第二输出轴(122)停止转动,由于被制动的差速器的第二输出轴(122)停止转动,发动机(19)的功率全部输出到差速器的第一输出轴(121),驱动第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转动,继续加大发动机(19)油门,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转速增加,升力增加,当第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力大于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机垂直上升,减少发动机(19)油门,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转速减少,升力减少,当第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力等于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机悬停,继续减少发动机(19)油门,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转速继续减少,升力减少,当第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力小于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机垂直下降。
当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,操纵第一个旋翼(1)的总距和周期变距控制器(5)及第二个旋翼(2)的总距和周期变距控制器(6)向前倾斜,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力向前倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机前俯;操纵第一个旋翼(1)的总距和周期变距控制器(5)及第二个旋翼(2)的总距和周期变距控制器(6)向后倾斜,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力向后倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机后仰,实现俯仰控制。
当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,操纵第一个旋翼(1)的总距和周期变距控制器(5)及第二个旋翼(2)的总距和周期变距控制器(6)向左倾斜,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力向左倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左横滚;操纵第一个旋翼(1)的总距和周期变距控制器(5)及第二个旋翼(2)的总距和周期变距控制器(6)向右倾斜,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力向右倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右横滚,实现横滚控制。
当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,松开第四制动器(11),差速器的第二输出轴(122)转动,驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)转动,操纵左边一个可变桨距螺旋桨(3)的桨距为正,左边一个可变桨距螺旋桨(3)的拉力向前,同时,操纵右边一个可变桨距螺旋桨(4)的桨距为负,右边一个可变桨距螺旋桨(4)的拉力向后,左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的拉力产生向右转向力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右转向;操纵右边一个可变桨距螺旋桨(4)的桨距为正,右边一个可变桨距螺旋桨(4)的拉力向前,同时,操纵左边一个可变桨距螺旋桨(3)的桨距为负,左边一个可变桨距螺旋桨(3)的拉力向后,右边一个可变桨距螺旋桨(4)和左边一个可变桨距螺旋桨(3)的拉力产生向左转向力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左转向,实现航向控制,当航向稳定,通过第四制动器(11)制动差速器的第二输出轴(122)停止转动。
这样第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)操纵俯仰和横滚,左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)操纵航向,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机像常规直升机一样飞行。
像常规直升机一样飞行的制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中可以转换为固定翼飞行方式:当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,松开第四制动器(11),差速器的第二输出轴(122)转动,驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)转动,操纵左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的桨距为正,左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的拉力向前,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向前飞行,继续加大发动机(19)油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向上向前快速飞行,当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向前飞行超过固定翼(212)的失速速度并且固定翼(212)产生足够的升力时,操纵第三制动器(13),制动差速器的第一输出轴(121)停止转动,由于有超越离合器和万向轴(15),旋翼还继续惯性转动,操纵第一旋翼转角测量器和制动器(7)及第二旋翼转角测量器和制动器(8),在转角测量器的协助下,将第一个旋翼(1)制动停止在左边桨叶与机身纵向线(33)机头方向的夹角是45°,由于第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)同步反转,同时,将第二个旋翼(2)制动停止在左边桨叶与机身纵向线(33)机头方向的夹角是45°,参见图2,此时,第一个旋翼(1)左边桨叶前掠且桨叶前缘向后,第一个旋翼(1)右边桨叶后掠且桨叶前缘向前;第二个旋翼(2)右边桨叶后掠且桨叶前缘向后,第二个旋翼(2)左边桨叶前掠且桨叶前缘向前。
第一个旋翼(1)的右边桨叶后掠且桨叶前缘向前与第二个旋翼(2)的左边桨叶前掠且桨叶前缘向前,两个桨叶中心对称于重心;第一个旋翼(1)左边桨叶前掠且桨叶前缘向后与第二个旋翼(2)右边桨叶后掠且桨叶前缘向后也中心对称于重心,当第一个旋翼(1)的总距和第二个旋翼(2)的总距相同时,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力不影响俯仰和横滚和航向,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)变成小固定翼,消除了旋翼转动带来的震动和后行桨叶失速问题。
由于第三制动器(13),制动差速器的第一输出轴(121)停止转动,发动机(19)的功率全部输出到差速器的第二输出轴(122),驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)转动。
继续加大发动机(19)的油门,发动机(19)的功率全部输出到差速器的第二输出轴(122),驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)快速转动,同时加大左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的正桨距,左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的桨距的拉力驱动飞机快速向前,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机像常规固定翼飞机一样飞行。
操纵固定翼平直段左边襟翼(25)向下偏转增大左边机翼平直段(21)的弯度,使左边机翼平直段(21)升力加大,同时,操纵固定翼平直段右边襟翼(26)向上偏转减少右边机翼平直段(22)的弯度,使右边机翼平直段(22)升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右横滚;操纵固定翼平直段右边襟翼(26)向下偏转增大右边机翼平直段(22)的弯度,使固定翼右边升力加大,同时,操纵固定翼平直段左边襟翼(25)向上偏转减少左边机翼平直段(21)的弯度,使固定翼左边升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左横滚,实现横滚控制。
操纵固定翼左边后掠段襟翼(27)向下偏转增大左边机翼后掠段(23)的弯度,使左边机翼后掠段(23)的升力加大,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼(28)向下偏转增大右边机翼后掠段(24)的弯度,使右边机翼后掠段(24)的升力加大,固定翼左边后掠段(23)和右边后掠段(24)的升力同时加大产生前俯力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机前俯;操纵固定翼左边后掠段襟翼(27)向上偏转减少左边机翼后掠段(23)的弯度,使机翼后掠段(23)升力减少,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼(28)向上偏转减少右边机翼后掠段(24)的弯度,使右边机翼后掠段(24)的升力减少,固定翼左边后掠段(23)和右边后掠段(24)的升力同时减少产生后仰力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机后仰,实现俯仰控制。
操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼(29)向左偏转,第二小塔(10)起垂直尾翼作用的升力向右,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左转向;操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼(29)向右偏转,第二小塔(10)起垂直尾翼作用的升力向左,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右转向,实现航向控制。
像常规固定翼一样飞行的制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中可以转换为常规直升机飞行方式:减小发动机(19)油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的速度减慢,松开第三制动器(13),差速器的第一转动轴(121)转动,驱动第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转动,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力增加,操纵第四制动器(11)制动差速器的第二输出轴(122)停止转动,由于有超越离合器和万向轴(14),左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)还继续惯性转动,但转动速度迅速减慢,同时加大左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的负桨距,使制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机不再向前飞行,固定翼(212)不再产生升力,由于被制动的差速器的第二输出轴(122)停止转动,发动机(19)的功率全部输出到差速器的第一输出轴(121),驱动第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转动,当第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力等于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机进入常规直升机飞行方式。
操纵第一个旋翼(1)的总距和周期变距控制器(5)及第二个旋翼(2)的总距和周期变距控制器(6)同时向前倾斜或同时向后倾斜,控制制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的俯仰;操纵第一个旋翼(1)的总距和周期变距控制器(5)及第二个旋翼(2)的总距和周期变距控制器(6)同时向左倾斜或同时向右倾斜,控制制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的横滚;操纵第四制动器(11),高频制动差速器的第二输出轴(122),使差速器的第二输出轴(122)慢速转动,驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)恰当转动,操纵左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的桨距差动控制航向。
继续减少发动机(19)油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机稳定垂直下降着陆。
图3所示实施例中,两个旋翼采用纵列式布局,机身(20)头部设置翼型第一小塔(9),翼型第一小塔(9)起垂直尾翼的作用,在翼型第一小塔(9)上设置第一个旋翼(1),机身(20)尾部设置翼型第二小塔(10),小塔起垂直尾翼的作用,在翼型第二小塔(10)上设置第二个旋翼(2)。
设置两个小塔的间距大于旋翼的半径,第二小塔(10)比第一小塔(9)高,可以减小前边旋翼下洗气流对后面旋翼的影响。
第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的旋转中心的连线的中心在重心(P)上,该连线与机身纵向线(33)重叠。
第二小塔(10)垂直尾翼设置襟翼(29),用于快速水平飞行时操纵航向。
每个旋翼的桨叶经桨殼与旋翼轴连接,桨殼采用无水平铰和垂直铰,只采用变距铰组成,设置总距和周期变距控制器(5)操纵第一旋翼(1)桨叶的桨距变化,从而操纵第一旋翼(1)升力的大小和方向;设置总距和周期变距控制器(6)操纵第二旋翼(2)桨叶的桨距变化,从而操纵第二旋翼(2)升力的大小和方向。
设置第一旋翼转角测量器和制动器(7)测量第一旋翼(1)的方位角并制动第一旋翼(1)的转动,根据第一旋翼转角测量器和制动器(7)的数据,第一旋翼转角测量器和制动器(7)可以将第一旋翼(1)制动并停在设定的方位角上,设置第二旋翼转角测量器和制动器(8)测量第二旋翼(2)的方位角并制动第二旋翼(2)的转动,根据第二旋翼转角测量器和制动器(8)的数据,第二旋翼转角测量器和制动器(8)可以将第二旋翼(2)制动并停在设定的方位角上。
每个旋翼采用相同尺寸的三个桨叶组成,旋翼的旋转面水平设置。
第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)都由三个桨叶组成,设置旋翼同步装置使第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的其中一个桨叶的安装方位角与机身纵向线(33)机头方向的夹角是0°,即使旋翼的旋转面投影在水平面部分重叠,旋翼的桨叶也不会相互碰撞,并减少第一小塔(9)和第二小塔(10)需要的高度。
机身(20)中部设置上单翼(212),上单翼(212)由左边中部平直段(21)、右边中部平直段(22)、左边机翼后掠段(23)和右边机翼后掠段(24)组成。
在左边中部平直段(21)设置左边一个可变桨距螺旋桨(3),左边一个可变桨距螺旋桨(3)的旋转面与水平面垂直,旋转面的法线与机身纵向线(33)平行,在右边中部平直段(22)设置右边一个可变桨距螺旋桨(4),右边一个可变桨距螺旋桨(4)的旋转面与水平面垂直,旋转面的法线与机身纵向线(33)平行。
在左边中部平直段(21)设置襟翼(25),在右边中部平直段(22)设置襟翼(26),用于快速水平飞行时差动操纵横滚。
在左边机翼后掠段(23)设置襟翼(27),在右边机翼后掠段(24)设置襟翼(28),用于快速水平飞行时联动操纵俯仰。
设置发动机(19)通过变速箱和离合器(18)驱动一个差速器(12),差速器的第一输出轴(121)通过超越离合器和万向轴(15)驱动同步反转器(17),同步反转器(17)的两个输出轴连接万向轴(32)分别驱动第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2),使第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的转速相同,转向相反,并且,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的相邻两个桨叶的方位角保持同步变化,设置第三制动器(13),制动差速器第一输出轴(121),差速器第二输出轴(122)通过超越离合器和万向轴(14)驱动另一个同步反转器(16),同步反转器(16)的两个输出轴连接万向轴(31)分别驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4),使左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)转速相同,转向相反,设置第四制动器(11),制动差速器第二输出轴(122)。
机身(20)下靠近重心(P)附近设置轮式起落架(30)。
图中发动机(19),变速箱和离合器(18),差速器(12),差速器的第一输出轴(121),差速器的第二输出轴(122),第三制动器(13),第四制动器(11),超越离合器和万向轴(15),同步反转器(17),超越离合器和万向轴(14),同步反转器(16),万向轴(31),万向轴(32)等是设置在机身里面,为了方便显示,将它们画在机身外面。
这种制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的工作原理是:设第一个旋翼(1)逆时针转,第二个旋翼(2)顺时针转,设可变桨距螺旋桨正桨距时可变桨距螺旋桨的拉力向前,可变桨距螺旋桨负桨距时可变桨距螺旋桨的拉力向后。
第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转速相同,转向相反,两旋翼反扭矩相互抵消。
由于有滑跑起降和垂直起降两种起降方式,先说明滑跑起降方式。
加大发动机(19)的油门,发动机(19)通过变速箱和离合器(18)驱动差速器(12)使全部旋翼和螺旋桨轻微转动,操纵第三制动器(13),制动差速器的第一输出轴(121)停止转动,由于有超越离合器和万向轴(15),旋翼还继续惯性转动,操纵第一旋翼转角测量器和制动器(7)及第二旋翼转角测量器和制动器(8),在转角测量器的协助下,将第一个旋翼(1)制动停止在其中一个桨叶与机身纵向线(33)机头方向的夹角是0°,由于第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)同步反转,同时,可将第二个旋翼(2)制动停止在其中一个桨叶与机身纵向线(33)机头方向的夹角也是0°,此时,第一个旋翼(1)与机身纵向线(33)机头方向的夹角为0°桨叶前飞时不产生升力,第一个旋翼(1)另外两个桨叶中,左边桨叶后掠且桨叶前缘向后,第一个旋翼(1)右边桨叶后掠且桨叶前缘向前;第二个旋翼(2)与机身纵向线(33)机头方向的夹角为0°的桨叶前飞时不产生升力,第二个旋翼(2)另外两个桨叶中,右边桨叶后掠且桨叶前缘向后,第二个旋翼(2)左边桨叶后掠且桨叶前缘向前。
第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的两个后掠桨叶前飞时将产生升力,由于第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的两个后掠桨叶是中心对称,这个中心比重心(P)靠后,当第一个旋翼(1)的总距和第二个旋翼(2)的总距相同时,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)前飞时的升力不影响横滚和航向,但产生前俯力矩,这个力矩可以辅助操纵俯仰,也可以通过减少第二个旋翼(2)的总距消除前俯力矩。
第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)变成后掠小固定翼,消除了旋翼转动带来的震动和后行桨叶失速问题。
由于第三制动器(13),制动差速器的第一输出轴(121)停止转动,发动机(19)的功率全部输出到差速器的第二输出轴(122),驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)转动。
继续加大发动机(19)的油门,发动机(19)的功率全部输出到差速器的第二输出轴(122),驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)快速转动,同时加大左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的正桨距,左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨的桨距(4)的拉力驱动飞机向前滑跑,当达到一定的速度,固定翼(212)和被制动固定的第一个旋翼(1)及第二个旋翼(2)的升力大于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机飞离地面。
操纵固定翼平直段左边襟翼(25)向下偏转,增大左边机翼平直段(21)的弯度,使左边机翼平直段(21)升力加大,同时,操纵固定翼平直段右边襟翼(26)向上偏转,减少右边机翼平直段(22)的弯度,使右边机翼平直段(22)升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右横滚;操纵固定翼平直段右边襟翼(26)向下偏转,增大右边机翼平直段(22)的弯度,使右边机翼平直段(22)升力加大,同时,操纵固定翼平直段左边襟翼(25)向上偏转,减少左边机翼平直段(21)的弯度,使左边机翼平直段(21)升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左横滚,实现横滚控制。
操纵固定翼左边后掠段襟翼(27)向下偏转,增大左边机翼后掠段(23)的弯度,使左边机翼后掠段(23)的升力加大,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼(28)向下偏转,增大右边机翼后掠段(24)的弯度,使右边机翼后掠段(24)的升力加大,固定翼左边后掠段(23)和右边后掠段(24)的升力同时加大产生前俯力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机前俯;操纵固定翼左边后掠段襟翼(27)向上偏转,减少左边机翼后掠段(23)的弯度,使机翼后掠段(23)升力减少,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼(28)向上偏转,减少右边机翼后掠段(24)的弯度,使右边机翼后掠段(24)的升力减少,固定翼左边后掠段(23)和右边后掠段(24)的升力同时减少产生后仰力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机后仰,实现俯仰控制。
操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼(29)向左偏转,第二小塔(10)起垂直尾翼作用的升力向右,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左转向;操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼(29)向右偏转,第二小塔(10)起垂直尾翼作用的升力向左,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右转向,实现航向控制。
俯仰、横滚和航向有效操纵,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机像固定翼一样飞行,加大发动机(19)的油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机可以快速水平飞行。
减少发动机(19)的油门,固定翼(212)和被制动固定的第一个旋翼(1)及第二个旋翼(2)的升力小于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机下降,利用跑道降落。
垂直起降方式:加大发动机(19)的油门,发动机(19)通过变速箱和离合器(18)驱动差速器(12)使全部旋翼和螺旋桨轻微转动,操纵第四制动器(11),制动差速器的第二输出轴(122)停止转动,由于被制动的差速器的第二输出轴(122)停止转动,发动机(19)的功率全部输出到差速器的第一输出轴(121),驱动第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转动,继续加大发动机(19)油门,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转速增加,升力增加,当第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力大于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机垂直上升,减少发动机(19)油门,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转速减少,升力减少,当第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力等于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机悬停,继续减少发动机(19)油门,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转速继续减少,升力减少,当第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力小于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机垂直下降。
当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,操纵第一个旋翼(1)的总距和周期变距控制器(5)及第二个旋翼(2)的总距和周期变距控制器(6)向前倾斜,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力向前倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机前俯;操纵第一个旋翼(1)的总距和周期变距控制器(5)及第二个旋翼(2)的总距和周期变距控制器(6)向后倾斜,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力向后倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机后仰,实现俯仰控制。
当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,操纵第一个旋翼(1)的总距和周期变距控制器(5)及第二个旋翼(2)的总距和周期变距控制器(6)向左倾斜,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力向左倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左横滚;操纵第一个旋翼(1)的总距和周期变距控制器(5)及第二个旋翼(2)的总距和周期变距控制器(6)向右倾斜,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力向右倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右横滚,实现横滚控制。
当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,松开第四制动器(11),差速器的第二输出轴(122)转动,驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)转动,操纵左边一个可变桨距螺旋桨(3)的桨距为正,左边一个可变桨距螺旋桨(3)的拉力向前,同时,操纵右边一个可变桨距螺旋桨(4)的桨距为负,右边一个可变桨距螺旋桨(4)的拉力向后,左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的拉力产生向右转向力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右转向;操纵右边一个可变桨距螺旋桨(4)的桨距为正,右边一个可变桨距螺旋桨(4)的拉力向前,同时,操纵左边一个可变桨距螺旋桨(3)的桨距为负,左边一个可变桨距螺旋桨(3)的拉力向后,右边一个可变桨距螺旋桨(4)和左边一个可变桨距螺旋桨(3)的拉力产生向左转向力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左转向,实现航向控制,当航向稳定,通过第四制动器(11)制动差速器的第二输出轴(122)停止转动。
这样第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)操纵俯仰和横滚,左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)操纵航向,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机像常规直升机一样飞行。
像常规直升机一样飞行的制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中可以转换为固定翼飞行方式:当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,松开第四制动器(11),差速器的第二输出轴(122)转动,驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)转动,操纵左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的桨距为正,左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的拉力向前,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向前飞行,继续加大发动机(19)油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向上向前快速飞行,当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向前飞行超过固定翼(212)的失速速度并且固定翼(212)产生足够的升力时,操纵第三制动器(13),制动差速器的第一输出轴(121)停止转动,由于有超越离合器和万向轴(15),旋翼还继续惯性转动,操纵第一旋翼转角测量器和制动器(7)及第二旋翼转角测量器和制动器(8),在转角测量器的协助下,将第一个旋翼(1)制动停止在其中一个桨叶与机身纵向线(33)机头方向的夹角是0°,由于第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)同步反转,同时,将第二个旋翼(2)制动停止在其中一个桨叶与机身纵向线(33)机头方向的夹角也是0°,此时,第一个旋翼(1)与机身纵向线(33)机头方向的夹角为0°桨叶前飞时不产生升力,第一个旋翼(1)另外两个桨叶中,左边桨叶后掠且桨叶前缘向后,第一个旋翼(1)右边桨叶后掠且桨叶前缘向前;第二个旋翼(2)与机身纵向线(33)机头方向的夹角为0°的桨叶前飞时不产生升力,第二个旋翼(2)另外两个桨叶中,右边桨叶后掠且桨叶前缘向后,第二个旋翼(2)左边桨叶后掠且桨叶前缘向前。
第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的两个后掠桨叶前飞时将产生升力,由于第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的两个后掠桨叶是中心对称,这个中心比重心(P)靠后,当第一个旋翼(1)的总距和第二个旋翼(2)的总距相同时,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)前飞时的升力不影响横滚和航向,但产生前俯力矩,这个力矩可以辅助操纵俯仰,也可以通过减少第二个旋翼(2)的总距消除前俯力矩。
第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)变成后掠小固定翼,消除了旋翼转动带来的震动和后行桨叶失速问题。
由于第三制动器(13),制动差速器的第一输出轴(121)停止转动,发动机(19)的功率全部输出到差速器的第二输出轴(122),驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)转动。
继续加大发动机(19)的油门,发动机(19)的功率全部输出到差速器的第二输出轴(122),驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)快速转动,同时加大左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的正桨距,左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的桨距的拉力驱动飞机快速向前,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机像常规固定翼飞机一样飞行。
操纵固定翼平直段左边襟翼(25)向下偏转增大左边机翼平直段(21)的弯度,使左边机翼平直段(21)升力加大,同时,操纵固定翼平直段右边襟翼(26)向上偏转减少右边机翼平直段(22)的弯度,使右边机翼平直段(22)升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右横滚;操纵固定翼平直段右边襟翼(26)向下偏转增大右边机翼平直段(22)的弯度,使右边机翼平直段(22)升力加大,同时,操纵固定翼平直段左边襟翼(25)向上偏转减少左边机翼平直段(21)的弯度,使左边机翼平直段(21)升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左横滚,实现横滚控制。
操纵固定翼左边后掠段襟翼(27)向下偏转增大左边机翼后掠段(23)的弯度,使左边机翼后掠段(23)的升力加大,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼(28)向下偏转增大右边机翼后掠段(24)的弯度,使右边机翼后掠段(24)的升力加大,固定翼左边后掠段(23)和右边后掠段(24)的升力同时加大产生前俯力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机前俯;操纵固定翼左边后掠段襟翼(27)向上偏转减少左边机翼后掠段(23)的弯度,使机翼后掠段(23)升力减少,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼(28)向上偏转减少右边机翼后掠段(24)的弯度,使右边机翼后掠段(24)的升力减少,固定翼左边后掠段(23)和右边后掠段(24)的升力同时减少产生后仰力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机后仰,实现俯仰控制。
操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼(29)向左偏转,第二小塔(10)起垂直尾翼作用的升力向右,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左转向;操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼(29)向右偏转,第二小塔(10)起垂直尾翼作用的升力向左,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右转向,实现航向控制。
像常规固定翼一样飞行的制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中可以转换为常规直升机飞行方式:减小发动机(19)油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的速度减慢,松开第三制动器(13),差速器的第一转动轴(121)转动,驱动第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转动,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力增加,操纵第四制动器(11)制动差速器的第二输出轴(122)停止转动,由于有超越离合器和万向轴(14),左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)还继续惯性转动,但转动速度迅速减慢,同时加大左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的负桨距,使制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机不再向前飞行,固定翼(212)不再产生升力,由于被制动的差速器的第二输出轴(122)停止转动,发动机(19)的功率全部输出到差速器的第一输出轴(121),驱动第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转动,当第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力等于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机进入常规直升机飞行方式。
操纵第一个旋翼(1)的总距和周期变距控制器(5)及第二个旋翼(2)的总距和周期变距控制器(6)同时向前倾斜或同时向后倾斜,控制制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的俯仰;操纵第一个旋翼(1)的总距和周期变距控制器(5)及第二个旋翼(2)的总距和周期变距控制器(6)同时向左倾斜或同时向右倾斜,控制制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的横滚;操纵第四制动器(11),高频制动差速器的第二输出轴(122),使差速器的第二输出轴(122)慢速转动,驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)恰当转动,操纵左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的桨距控制航向。
减少发动机(19)油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机稳定垂直下降着陆。
图4所示实施例中,两个旋翼采用纵列式布局,机身(20)头部设置翼型第一小塔(9),翼型第一小塔(9)起垂直尾翼的作用,在翼型第一小塔(9)上设置第一个旋翼(1),机身(20)尾部设置翼型第二小塔(10),小塔起垂直尾翼的作用,在翼型第二小塔(10)上设置第二个旋翼(2)。
设置两个小塔的间距大于旋翼的半径,第二小塔(10)比第一小塔(9)高,可以减小前边旋翼下洗气流对后面旋翼的影响。
第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的旋转中心的连线的中心在重心(P)上,该连线与机身纵向线(33)重叠。
第二小塔(10)垂直尾翼设置襟翼(29),用于快速水平飞行时操纵航向。
每个旋翼的桨叶经桨殼与旋翼轴连接,桨殼采用无水平铰和垂直铰,只采用变距铰组成,设置总距和周期变距控制器(5)操纵第一旋翼(1)桨叶的桨距变化,从而操纵第一旋翼(1)升力的大小和方向;设置总距和周期变距控制器(6)操纵第二旋翼(2)桨叶的桨距变化,从而操纵第二旋翼(2)升力的大小和方向。
设置第一旋翼转角测量器和制动器(7)测量第一旋翼(1)的方位角并制动第一旋翼(1)的转动,根据第一旋翼转角测量器和制动器(7)的数据,第一旋翼转角测量器和制动器(7)可以将第一旋翼(1)制动并停在设定的方位角上,设置第二旋翼转角测量器和制动器(8)测量第二旋翼(2)的方位角并制动第二旋翼(2)的转动,根据第二旋翼转角测量器和制动器(8)的数据,第二旋翼转角测量器和制动器(8)可以将第二旋翼(2)制动并停在设定的方位角上。
每个旋翼采用相同尺寸的五个桨叶组成,旋翼的旋转面水平设置。
第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)都由五个桨叶组成,设置旋翼同步装置使第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的其中一个桨叶的安装方位角与机身纵向线(33)机头方向的夹角为0°,即使旋翼的旋转面投影在水平面部分重叠,旋翼的桨叶也不会相互碰撞,并减少第一小塔(9)和第二小塔(10)需要的高度。
机身(20)中部设置上单翼(212),上单翼(212)由左边中部平直段(21)、右边中部平直段(22)、左边机翼后掠段(23)和右边机翼后掠段(24)组成。
在左边中部平直段(21)设置左边一个可变桨距螺旋桨(3),左边一个可变桨距螺旋桨(3)的旋转面与水平面垂直,旋转面的法线与机身纵向线(33)平行,在右边中部平直段(22)设置右边一个可变桨距螺旋桨(4),右边一个可变桨距螺旋桨(4)的旋转面与水平面垂直,旋转面的法线与机身纵向线(33)平行。
在左边中部平直段(21)设置襟翼(25),在右边中部平直段(22)设置襟翼(26),用于快速水平飞行时差动操纵横滚。
在左边机翼后掠段(23)设置襟翼(27),在右边机翼后掠段(24)设置襟翼(28),用于快速水平飞行时联动操纵俯仰。
设置发动机(19)通过变速箱和离合器(18)驱动一个差速器(12),差速器的第一输出轴(121)通过超越离合器和万向轴(15)驱动同步反转器(17),同步反转器(17)的两个输出轴连接万向轴(32)分别驱动第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2),使第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的转速相同,转向相反,并且,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的相邻两个桨叶的方位角保持同步变化,设置第三制动器(13),制动差速器第一输出轴(121),差速器第二输出轴(122)通过超越离合器和万向轴(14)驱动另一个同步反转器(16),同步反转器(16)的两个输出轴连接万向轴(31)分别驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4),使左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)转速相同,转向相反,设置第四制动器(11),制动差速器第二输出轴(122)。
机身(20)下靠近重心(P)附近设置轮式起落架(30)。
图中发动机(19),变速箱和离合器(18),差速器(12),差速器的第一输出轴(121),差速器的第二输出轴(122),第三制动器(13),第四制动器(11),超越离合器和万向轴(15),同步反转器(17),超越离合器和万向轴(14),同步反转器(16),万向轴(31),万向轴(32)等是设置在机身里面,为了方便显示,将它们画在机身外面。
这种制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的工作原理是:设第一个旋翼(1)逆时针转,第二个旋翼(2)顺时针转,设可变桨距螺旋桨正桨距时可变桨距螺旋桨的拉力向前,可变桨距螺旋桨负桨距时可变桨距螺旋桨的拉力向后。
第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转速相同,转向相反,两旋翼反扭矩相互抵消。
由于有滑跑起降和垂直起降两种起降方式,先说明滑跑起降方式。
加大发动机(19)的油门,发动机(19)通过变速箱和离合器(18)驱动差速器(12)使全部旋翼和螺旋桨轻微转动,操纵第三制动器(13),制动差速器的第一输出轴(121)停止转动,由于有超越离合器和万向轴(15),旋翼还继续惯性转动,操纵第一旋翼转角测量器和制动器(7)及第二旋翼转角测量器和制动器(8),在转角测量器的协助下,将第一个旋翼(1)制动停止在其中一个桨叶与机身纵向线(33)机头方向的夹角是0°,由于第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)同步反转,同时,可将第二个旋翼(2)制动停止在其中一个桨叶与机身纵向线(33)机头方向的夹角也是0°,此时,第一个旋翼(1)与机身纵向线(33)机头方向的夹角为0°桨叶前飞时不产生升力,第一个旋翼(1)另外四个桨叶中,左边靠前桨叶前掠且桨叶前缘向后、左边靠后桨叶后掠且桨叶前缘向后、右边靠前桨叶前掠且桨叶前缘向前、右边靠后桨叶后掠且桨叶前缘向前;第二个旋翼(2)与机身纵向线(33)机头方向的夹角为0°的桨叶前飞时不产生升力,第二个旋翼(2)另外四个桨叶中,左边靠前桨叶前掠且桨叶前缘向前、左边靠后桨叶后掠且桨叶前缘向前、右边靠前桨叶前掠且桨叶前缘向后、右边靠后桨叶后掠且桨叶前缘向后。
第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的两个前掠和两个后掠桨叶前飞时将产生升力,由于第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的两个前掠和两个后掠桨叶分别是中心对称,这个中心比重心(P)靠后,当第一个旋翼(1)的总距和第二个旋翼(2)的总距相同时,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)前飞时的升力不影响横滚和航向,但产生前俯力矩,这个力矩可以辅助操纵俯仰,也可以通过减少第二个旋翼(2)的总距消除前俯力矩。
第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)变成两个前掠桨叶和两个后掠桨叶组成的小固定翼,消除了旋翼转动带来的震动和后行桨叶失速问题。
由于第三制动器(13),制动差速器的第一输出轴(121)停止转动,发动机(19)的功率全部输出到差速器的第二输出轴(122),驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)转动。
继续加大发动机(19)的油门,发动机(19)的功率全部输出到差速器的第二输出轴(122),驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)快速转动,同时加大左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的正桨距,左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨的桨距(4)的拉力驱动飞机向前滑跑,当达到一定的速度,固定翼(212)和被制动固定的第一个旋翼(1)及第二个旋翼(2)的升力大于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机飞离地面。
操纵固定翼平直段左边襟翼(25)向下偏转增大左边机翼平直段(21)的弯度,使左边机翼平直段(21)升力加大,同时,操纵固定翼平直段右边襟翼(26)向上偏转减少右边机翼平直段(22)的弯度,使右边机翼平直段(22)升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右横滚;操纵固定翼平直段右边襟翼(26)向下偏转增大右边机翼平直段(22)的弯度,使右边机翼平直段(22)升力加大,同时,操纵固定翼平直段左边襟翼(25)向上偏转减少左边机翼平直段(21)的弯度,使左边机翼平直段(21)升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左横滚,实现横滚控制。
操纵固定翼左边后掠段襟翼(27)向下偏转增大左边机翼后掠段(23)的弯度,使左边机翼后掠段(23)的升力加大,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼(28)向下偏转增大右边机翼后掠段(24)的弯度,使右边机翼后掠段(24)的升力加大,固定翼左边后掠段(23)和右边后掠段(24)的升力同时加大产生前俯力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机前俯;操纵固定翼左边后掠段襟翼(27)向上偏转减少左边机翼后掠段(23)的弯度,使机翼后掠段(23)升力减少,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼(28)向上偏转减少右边机翼后掠段(24)的弯度,使右边机翼后掠段(24)的升力减少,固定翼左边后掠段(23)和右边后掠段(24)的升力同时减少产生后仰力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机后仰,实现俯仰控制。
操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼(29)向左偏转,第二小塔(10)起垂直尾翼作用的升力向右,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左转向;操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼(29)向右偏转,第二小塔(10)起垂直尾翼作用的升力向左,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右转向,实现航向控制。
俯仰、横滚和航向有效操纵,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机像固定翼一样飞行,加大发动机(19)的油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机可以快速水平飞行。
减少发动机(19)的油门,固定翼(212)和被制动固定的第一个旋翼(1)及第二个旋翼(2)的升力小于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机下降,利用跑道降落。
垂直起降方式:加大发动机(19)的油门,发动机(19)通过变速箱和离合器(18)驱动差速器(12)使全部旋翼和螺旋桨轻微转动,操纵第四制动器(11),制动差速器的第二输出轴(122)停止转动,由于被制动的差速器的第二输出轴(122)停止转动,发动机(19)的功率全部输出到差速器的第一输出轴(121),驱动第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转动,继续加大发动机(19)油门,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转速增加,升力增加,当第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力大于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机垂直上升,减少发动机(19)油门,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转速减少,升力减少,当第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力等于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机悬停,继续减少发动机(19)油门,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转速继续减少,升力减少,当第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力小于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机垂直下降。
当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,操纵第一个旋翼(1)的总距和周期变距控制器(5)及第二个旋翼(2)的总距和周期变距控制器(6)向前倾斜,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力向前倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机前俯;操纵第一个旋翼(1)的总距和周期变距控制器(5)及第二个旋翼(2)的总距和周期变距控制器(6)向后倾斜,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力向后倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机后仰,实现俯仰控制。
当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,操纵第一个旋翼(1)的总距和周期变距控制器(5)及第二个旋翼(2)的总距和周期变距控制器(6)向左倾斜,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力向左倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左横滚;操纵第一个旋翼(1)的总距和周期变距控制器(5)及第二个旋翼(2)的总距和周期变距控制器(6)向右倾斜,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力向右倾斜,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右横滚,实现横滚控制。
当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,松开第四制动器(11),差速器的第二输出轴(122)转动,驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)转动,操纵左边一个可变桨距螺旋桨(3)的桨距为正,左边一个可变桨距螺旋桨(3)的拉力向前,同时,操纵右边一个可变桨距螺旋桨(4)的桨距为负,右边一个可变桨距螺旋桨(4)的拉力向后,左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的拉力产生向右转向力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右转向;操纵右边一个可变桨距螺旋桨(4)的桨距为正,右边一个可变桨距螺旋桨(4)的拉力向前,同时,操纵左边一个可变桨距螺旋桨(3)的桨距为负,左边一个可变桨距螺旋桨(3)的拉力向后,右边一个可变桨距螺旋桨(4)和左边一个可变桨距螺旋桨(3)的拉力产生向左转向力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左转向,实现航向控制,当航向稳定,通过第四制动器(11)制动差速器的第二输出轴(122)停止转动。
这样第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)操纵俯仰和横滚,左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)操纵航向,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机像常规直升机一样飞行。
像常规直升机一样飞行的制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中可以转换为固定翼飞行方式:当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中,松开第四制动器(11),差速器的第二输出轴(122)转动,驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)转动,操纵左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的桨距为正,左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的拉力向前,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向前飞行,继续加大发动机(19)油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向上向前快速飞行,当制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向前飞行超过固定翼(212)的失速速度并且固定翼(212)产生足够的升力时,操纵第三制动器(13),制动差速器的第一输出轴(121)停止转动,由于有超越离合器和万向轴(15),旋翼还继续惯性转动,操纵第一旋翼转角测量器和制动器(7)及第二旋翼转角测量器和制动器(8),在转角测量器的协助下,将第一个旋翼(1)制动停止在其中一个桨叶与机身纵向线(33)机头方向的夹角是0°,由于第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)同步反转,同时,将第二个旋翼(2)制动停止在其中一个桨叶与机身纵向线(33)机头方向的夹角也是0°,此时,第一个旋翼(1)与机身纵向线(33)机头方向的夹角为0°的桨叶前飞时不产生升力,第一个旋翼(1)另外四个桨叶中,左边靠前桨叶前掠且桨叶前缘向后、左边靠后桨叶后掠且桨叶前缘向后、右边靠前桨叶前掠且桨叶前缘向前、右边靠后桨叶后掠且桨叶前缘向前;第二个旋翼(2)与机身纵向线(33)机头方向的夹角为0°的桨叶前飞时不产生升力,第二个旋翼(2)另外四个桨叶中,左边靠前桨叶前掠且桨叶前缘向前、左边靠后桨叶后掠且桨叶前缘向前、右边靠前桨叶前掠且桨叶前缘向后、右边靠后桨叶后掠且桨叶前缘向后。
第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的两个前掠和两个后掠桨叶前飞时将产生升力,由于第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的两个前掠和两个后掠桨叶分别是中心对称,这个中心比重心(P)靠后,当第一个旋翼(1)的总距和第二个旋翼(2)的总距相同时,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)前飞时的升力不影响横滚和航向,但产生前俯力矩,这个力矩可以辅助操纵俯仰,也可以通过减少第二个旋翼(2)的总距消除前俯力矩。
第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)变成两个前掠桨叶和两个后掠桨叶组成的小固定翼,消除了旋翼转动带来的震动和后行桨叶失速问题。
由于第三制动器(13),制动差速器的第一输出轴(121)停止转动,发动机(19)的功率全部输出到差速器的第二输出轴(122),驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)转动。
继续加大发动机(19)的油门,发动机(19)的功率全部输出到差速器的第二输出轴(122),驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)快速转动,同时加大左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的正桨距,左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的桨距的拉力驱动飞机快速向前,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机像常规固定翼飞机一样飞行。
操纵固定翼平直段左边襟翼(25)向下偏转增大左边机翼平直段(21)的弯度,使左边机翼平直段(21)升力加大,同时,操纵固定翼平直段右边襟翼(26)向上偏转减少右边机翼平直段(22)的弯度,使右边机翼平直段(22)升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右横滚;操纵固定翼平直段右边襟翼(26)向下偏转增大右边机翼平直段(22)的弯度,使右边机翼平直段(22)升力加大,同时,操纵固定翼平直段左边襟翼(25)向上偏转减少左边机翼平直段(21)的弯度,使左边机翼平直段(21)升力减少,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左横滚,实现横滚控制。
操纵固定翼左边后掠段襟翼(27)向下偏转增大左边机翼后掠段(23)的弯度,使左边机翼后掠段(23)的升力加大,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼(28)向下偏转增大右边机翼后掠段(24)的弯度,使右边机翼后掠段(24)的升力加大,固定翼左边后掠段(23)和右边后掠段(24)的升力同时加大产生前俯力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机前俯;操纵固定翼左边后掠段襟翼(27)向上偏转减少左边机翼后掠段(23)的弯度,使机翼后掠段(23)升力减少,同时,操纵固定翼右边后掠段襟翼(28)向上偏转减少右边机翼后掠段(24)的弯度,使右边机翼后掠段(24)的升力减少,固定翼左边后掠段(23)和右边后掠段(24)的升力同时减少产生后仰力矩,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机后仰,实现俯仰控制。
操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼(29)向左偏转,第二小塔(10)起垂直尾翼作用的升力向右,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向左转向;操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼(29)向右偏转,第二小塔(10)起垂直尾翼作用的升力向左,驱动制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机向右转向,实现航向控制。
像常规固定翼一样飞行的制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机在空中可以转换为常规直升机飞行方式:减小发动机(19)油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的速度减慢,松开第三制动器(13),差速器的第一转动轴(121)转动,驱动第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转动,第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力增加,操纵第四制动器(11)制动差速器的第二输出轴(122)停止转动,由于有超越离合器和万向轴(14),左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)还继续惯性转动,但转动速度迅速减慢,同时加大左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的负桨距,使制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机不再向前飞行,固定翼(212)不再产生升力,由于被制动的差速器的第二输出轴(122)停止转动,发动机(19)的功率全部输出到差速器的第一输出轴(121),驱动第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)转动,当第一个旋翼(1)和第二个旋翼(2)的升力等于制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的重量时,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机进入常规直升机飞行方式。
操纵第一个旋翼(1)的总距和周期变距控制器(5)及第二个旋翼(2)的总距和周期变距控制器(6)同时向前倾斜或同时向后倾斜,控制制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的俯仰;操纵第一个旋翼(1)的总距和周期变距控制器(5)及第二个旋翼(2)的总距和周期变距控制器(6)同时向左倾斜或同时向右倾斜,控制制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机的横滚;操纵第四制动器(11),高频制动差速器的第二输出轴(122),使差速器的第二输出轴(122)慢速转动,驱动左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)恰当转动,操纵左边一个可变桨距螺旋桨(3)和右边一个可变桨距螺旋桨(4)的桨距控制航向。
减少发动机(19)油门,制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机稳定垂直下降着陆。

Claims (1)

1.一种制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机,两个旋翼采用纵列式布局,机身头部设置第一翼型小塔,小塔起垂直尾翼的作用,在第一小塔上设置第一个旋翼,机身尾部设置第二翼型小塔,小塔起垂直尾翼的作用,在第二小塔上设置第二个旋翼,两个小塔的间距大于旋翼的半径,第二小塔比第一小塔高,第一个旋翼和第二个旋翼的旋转中心的连线的中心在重心上,该连线与机身纵向线重叠,第二小塔垂直尾翼设置襟翼,用于快速水平飞行时操纵航向,每个旋翼的桨叶经桨殼与旋翼轴连接,桨殼采用无水平铰和垂直铰,只采用变距铰组成,设置总距和周期变距控制器操纵旋翼桨叶的桨距变化,从而操纵旋翼升力的大小和方向,每个旋翼采用相同尺寸、相同数量桨叶组成,旋翼的旋转面水平设置,当旋翼采用两个桨叶组成,设置旋翼同步装置使第一个旋翼与第二个旋翼的相邻两个桨叶安装的相位相差90°,即使旋翼的旋转面投影在水平面部分重叠,旋翼的桨叶也不会相互碰撞,并减小小塔需要的高度,当旋翼采用三个桨叶组成,设置旋翼同步装置使,第一个旋翼与第二个旋翼的相邻两个桨叶安装的相位相差60°,即使旋翼的旋转面投影在水平面部分重叠,旋翼的桨叶也不会相互碰撞,并减小小塔需要的高度,当旋翼采用五个桨叶组成,设置旋翼同步装置使,第一个旋翼与第二个旋翼的相邻两个桨叶安装的相位相差36°,即使旋翼的旋转面投影在水平面部分重叠,旋翼的桨叶也不会相互碰撞,并减小小塔需要的高度,机身中部设置上单翼,上单翼由中部平直和两端后掠组成,在上单翼中部平直段的左右两边各设置一个可变桨距螺旋桨,可变桨距螺旋桨的旋转面与水平面垂直,旋转面的法线与机身纵向线平行,上单翼中部平直段的左右两边设置襟翼,用于快速水平飞行时差动操纵横滚,上单翼左右两端后掠翼设置襟翼,用于快速水平飞行时联动操纵俯仰,机身下靠近重心附近设置轮式起落架,其特征是:每个旋翼的旋翼轴设置旋翼转角测量器和制动器,根据旋翼转角测量器的数据,旋翼转角测量器和制动器可以将旋翼制动并停在设定的方位角上,设置发动机通过变速箱和离合器驱动一个差速器,差速器第一输出轴通过超越离合器和万向轴驱动旋翼同步反转器,旋翼同步反转器的两个输出轴连接万向轴分别驱动第一个旋翼和第二个旋翼,使第一个旋翼和第二个旋翼的转速相同,转向相反,并且,第一个旋翼和第二个旋翼的桨叶的方位角保持同步变化,设置第三制动器,制动差速器第一输出轴,差速器第二输出轴通过超越离合器和万向轴驱动螺旋桨同步反转器,螺旋桨同步反转器的两个输出轴连接万向轴分别驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨,使左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨转速相同,转向相反,设置第四制动器制动差速器第二输出轴,利用差速器的特性操纵第四制动器制动差速器的第二输出轴,将发动机全部或大部分的功率输出给第一个旋翼和第二个旋翼,使制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机工作于常规直升机飞行模式,利用差速器的特性操纵第三制动器制动差速器的第一输出轴,将发动机全部或大部分的功率输出给左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨,利用变距螺旋桨的拉力,使制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机工作于常规固定翼飞机飞行模式,在常规固定翼飞机飞行模式时,利用旋翼转角测量器和制动器,制动旋翼停止在设定的方位角上,消除了旋翼转动带来的震动和后行桨叶失速问题,当旋翼由两个桨叶组成时,利用旋翼转角测量器和制动器,将第一个旋翼制动停止在左边桨叶与机身纵向线机头方向的夹角是45°,相应地,第二个旋翼制动停止在左边桨叶与机身纵向线机头方向的夹角是45°,第一个旋翼和第二个旋翼斜置的桨叶中心对称,第一个旋翼和第二个旋翼变成斜置小固定翼,当旋翼由三个桨叶组成时,利用旋翼转角测量器和制动器,将第一个旋翼制动停止在其中一个桨叶与机身纵向线机头方向的夹角是0°,相应地,第二个旋翼制动停止在其中一个桨叶与机身纵向线机头方向的夹角是0°,第一个旋翼和第二个旋翼后掠的两个桨叶中心对称,第一个旋翼和第二个旋翼变成后掠小固定翼,当旋翼由五个桨叶组成时,利用旋翼转角测量器和制动器,将第一个旋翼制动停止在其中一个桨叶与机身纵向线机头方向的夹角是0°,相应地,第二个旋翼制动停止在其中一个桨叶与机身纵向线机头方向的夹角是0°,第一个旋翼和第二个旋翼的两个前掠桨叶和两个后掠桨叶中心对称,第一个旋翼和第二个旋翼变成两个前掠桨叶和两个后掠桨叶组成的小固定翼。
CN202010059245.7A 2020-01-18 2020-01-18 制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机 Withdrawn CN111056002A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010059245.7A CN111056002A (zh) 2020-01-18 2020-01-18 制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010059245.7A CN111056002A (zh) 2020-01-18 2020-01-18 制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111056002A true CN111056002A (zh) 2020-04-24

Family

ID=70307649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010059245.7A Withdrawn CN111056002A (zh) 2020-01-18 2020-01-18 制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111056002A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106927030B (zh) 一种油电混合动力多旋翼飞行器及其飞行控制方法
CN106585976A (zh) 一种倾转旋翼/升力风扇高速长航时飞行器布局
CN1458030A (zh) 前旋翼倾转式水平、垂直起落飞机
CN203946273U (zh) 一种共轴双旋翼式小微型飞行器
CN113562168B (zh) 一种二维矢量推进式三轴飞行器及其控制方法
CN108557074A (zh) 采用三旋翼混合布局的扑翼飞行器以及操纵方法
CN103010463A (zh) 高速共轴倾转双旋翼飞翼机
CN105966609B (zh) 一种具有可变距跷跷板式旋翼头的重型自转旋翼机混合动力跳飞系统
CN103395492A (zh) 一种无动力驱转旋翼的短距起降无人机
CN106945829A (zh) 一种万向铰涵道双旋翼飞行器
CN102417034A (zh) 横列式刚性旋翼桨叶直升机
CN115303479A (zh) 一种多旋翼复合式直升机
CN216805807U (zh) 一种纵列双旋翼无人直升机的旋翼操纵装置
CN202345911U (zh) 一种共轴式双旋翼直升机
CN110979649A (zh) 制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机
CN110844063A (zh) 一种变形飞行器
CN104943859A (zh) 无人直升机
CN101844617A (zh) 一种新构型的双横梁双螺桨直升机
CN110979650A (zh) 独立驱动旋翼螺旋桨固定翼直升飞机
CN111056002A (zh) 制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机
CN211391684U (zh) 制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机
CN211391685U (zh) 独立驱动旋翼螺旋桨固定翼直升飞机
CN214776547U (zh) 全倾转多螺旋桨直升飞机
CN204895848U (zh) 无人直升机
CN213649897U (zh) 一种双拉力式交叉式复合高速直升机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20200424