CN111409818A - 三角形式三旋翼直升机 - Google Patents
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Abstract
一种三角形式三旋翼直升机，三角形机身左后端、右后端和前端各设置一个翼型小塔，在小塔上各设置一个旋翼，三个旋翼的旋转中心成等腰三角形式布局，三个旋翼的旋转面水平，左后端旋翼与前端旋翼的中心距离小于旋翼的直径，左后端旋翼与右端旋翼的中心距离略大于旋翼的直径，每个旋翼的桨叶经桨殼与旋翼轴连接，设置总距和周期变距控制器操纵旋翼的升力，设置传动装置使三个旋翼的转速相同，使左后端旋翼、右后端旋翼的转向相同且与前端旋翼的转向相反，每个旋翼采用相同尺寸的桨叶组成，左后端旋翼、右后端旋翼的桨叶数量相同，前端旋翼的桨叶数等于左右旋翼的桨叶数之和，使三旋翼的反扭矩相互抵消，机身下设置起落架，应用于航拍、农药喷洒等。
Description
技术领域
本发明涉及一种不依赖机场采用三旋翼垂直升降、悬停、前后左右飞行的三角形式三旋翼直升机。
背景技术
目前公知的能实现垂直升降、悬停、前后左右飞行的直升机的成功方法有纵列式三旋翼直升机，纵列式三旋翼升机，具有速度快，载重量大，操纵灵活的特点，但纵列式三旋翼的纵向长度大，占用较大的空间。
发明内容
为了获得纵列式三旋翼，载重量大，操纵灵活的特点，减小机身的纵向长度，本发明提供一种三角形式三旋翼直升机，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：三个旋翼的旋转中心成等腰三角形式布局，近似三角形的机身前端是三角形的顶角部，在机身前端设置翼型小塔，该翼型小塔起垂直尾翼的作用，该翼型小塔以下称为前端小塔，在前端小塔上设置一个旋翼，该旋翼以下称为前端旋翼，近似三角形的机身左后端是三角形的左底角部，机身左后端设置翼型小塔，该翼型小塔起垂直尾翼的作用，该翼型小塔以下称为左后端小塔，在左后端小塔上设置一个旋翼，该旋翼以下称为左后端旋翼，左后端小塔比前端小塔高，左后端旋翼的旋转面比前端旋翼的旋转面高，减少前飞时，前端旋翼下洗气流对左后端旋翼的影响，近似三角形的机身右后端是三角形的右底角部，机身右后端设置翼型小塔，该翼型小塔起垂直尾翼的作用，该翼型小塔以下称为右后端小塔，在右后端小塔上设置一个旋翼，该旋翼以下称为右后端旋翼，右后端小塔比前端小塔高，右后端旋翼的旋转面比前端旋翼的旋转面高，减少前飞时，前端旋翼下洗气流对右后端旋翼的影响，右后端旋翼的旋转面和左后端旋翼的旋转面高度相同。
每个旋翼的桨叶经桨殼与旋翼轴连接，桨殼配有挥舞铰、摆振铰和变距铰组成的桨叶挥舞装置，设置总距控制器操纵旋翼升力的大小，设置周期变距控制器操纵旋翼桨尖旋转面的倾倒角，从而改变旋翼的升力方向。
设置发动机，通过传动装置同时驱动三个旋翼，使三个旋翼的转速相同，使前端旋翼和左后端旋翼的转向相反，左后端旋翼和右后端旋翼的转向相同。
每个旋翼采用相同尺寸桨叶组成，左后端旋翼和右后端旋翼采用数量相同的桨叶，前端旋翼采用桨叶的数量比左后端旋翼（或右后端旋翼）采用桨叶的数量多一倍，左后端旋翼和右后端旋翼的桨叶数量之和等于前端旋翼的桨叶数量。
由于三个旋翼的转速相同，左后端旋翼和右后端旋翼的反扭矩相同，左后端旋翼和右后端旋翼的反扭之和数量等于前端旋翼的反扭矩，而方向相反，所以三个旋翼的反扭矩相互抵消。
例如，设左后端旋翼采用两个桨叶，右后端旋翼采用两个桨叶，则前端旋翼采用四个桨叶，当采用这种桨叶设置时，设置三个旋翼的旋转中心成等腰直角三角形，顶角是90°，等腰直角三角形的腰的长度小于旋翼的直径，等腰直角三角形的底的长度略大于旋翼的直径，左后端旋翼的旋转面和前端旋翼的旋转面水平投影部分重叠，右后端旋翼的旋转面和前端旋翼的旋转面水平投影部分重叠，减少了旋翼占用的空间，右后端旋翼的旋转面和左后端旋翼的旋转面水平投影不重叠。
设置旋翼同步装置使，左后端旋翼与前端旋翼的相邻两个桨叶初始安装相位差45°，右后端旋翼与前端旋翼的相邻两个桨叶初始安装相位差45°，防止水平投影部分重叠的旋翼桨叶相互碰撞，并减少小塔需要的高度。
或例如，设左后端旋翼采用三个桨叶，右后端旋翼采用三个桨叶，则前端旋翼采用六个桨叶，当采用这种桨叶设置时，设置三个旋翼的旋转中心成等腰三角形，顶角是120°，等腰三角形的腰的长度小于旋翼的直径，等腰直角三角形的底的长度略大于旋翼的直径，左后端旋翼的旋转面和前端旋翼的旋转面水平投影部分重叠，右后端旋翼的旋转面和前端旋翼的旋转面水平投影部分重叠，减少了旋翼占用的空间，右后端旋翼的旋转面和左后端旋翼的旋转面水平投影不重叠。
设置旋翼同步装置使，左后端旋翼与前端旋翼的相邻两个桨叶初始安装相位差60°，右后端旋翼与前端旋翼的相邻两个桨叶初始安装相位差60°，防止水平投影部分重叠的旋翼桨叶相互碰撞，并减少小塔需要的高度。
重心设置在等腰三角形的高的一半处。
机身下靠近重心附近设置起落架。
三角形式三旋翼直升机的工作原理是：设左后端旋翼和右后端旋翼逆时针转，前端旋翼顺时针转，左后端旋翼采用两个桨叶，右后端旋翼采用两个桨叶，则前端旋翼采用四个桨叶。
设置三个旋翼的旋转中心成等腰直角三角形，顶角是90°，等腰直角三角形的腰的长度小于旋翼的直径，等腰直角三角形的底的长度略大于旋翼的直径，左后端旋翼的旋转面和前端旋翼的旋转面水平投影部分重叠，右后端旋翼的旋转面和前端旋翼的旋转面水平投影部分重叠，减少了旋翼占用的空间，右后端旋翼的旋转面和左后端旋翼的旋转面水平投影不重叠。
设置旋翼同步装置使，左后端旋翼与前端旋翼的相邻两个桨叶初始安装相位差45°，右后端旋翼与前端旋翼的相邻两个桨叶初始安装相位差45°，防止水平投影部分重叠的旋翼桨叶相互碰撞，并减少小塔需要的高度。
由于三个旋翼的转速相同，数量上左后端旋翼和右后端旋翼的反扭矩之和等于前端旋翼的反扭矩，而方向相反，所以三个旋翼的反扭矩相互抵消。
加大驱动旋翼的发动机的油门，同时，操纵三个旋翼的总距增大，三个旋翼的升力加大，当总升力大于三角形式三旋翼直升机的重量时，三角形式三旋翼直升机垂直上升。
减少驱动旋翼的发动机的油门，当总升力等于三角形式三旋翼直升机的重量时，三角形式三旋翼直升机悬停。
继续减少驱动旋翼的发动机的油门，当总升力小于三角形式三旋翼直升机的重量时，三角形式三旋翼直升机垂直下降。
当三角形式三旋翼直升机在空中时，操纵左后端旋翼的周期变距控制器向前倾斜，左后端旋翼的桨尖旋转面向前倾斜，左后端旋翼的升力向前倾斜，同时，操纵右后端旋翼的周期变距控制器向后倾斜，右后端旋翼的桨尖旋转面向后倾斜，右后端旋翼的升力向后倾斜，左后端旋翼和右后端旋翼共同产生向右转向力矩，该力矩驱动机身向右转向；操纵右后端旋翼的周期变距控制器向前倾斜，右后端旋翼的桨尖旋转面向前倾斜，右后端旋翼的升力向前倾斜，同时，操纵左后端旋翼的周期变距控制器向后倾斜，左后端旋翼的桨尖旋转面向后倾斜，左后端旋翼的升力向后倾斜，左后端旋翼和右后端旋翼共同产生向左转向力矩，该力矩驱动机身向左转向，实现航向操纵。
当三角形式三旋翼直升机在空中时，操纵前端旋翼的周期变距控制器向前倾斜，前端旋翼的桨尖旋转面向前倾斜，前端旋翼的升力向前倾斜，机身前俯；操纵前端旋翼的周期变距控制器向后倾斜，前端旋翼的桨尖旋转面向后倾斜，前端旋翼的升力向后倾斜，机身后仰，实现俯仰操纵。
俯仰操纵也可以采用如下方法：同时操纵三个旋翼的周期变距控制器向前倾斜，三个旋翼的桨尖旋转面向前倾斜，三个旋翼的升力向前倾斜，机身前俯；同时操纵三个旋翼的周期变距控制器向后倾斜，三个旋翼的桨尖旋转面向后倾斜，三个旋翼的升力向后倾斜，机身后仰，实现俯仰操纵。
当三角形式三旋翼直升机在空中时，操纵前端旋翼的周期变距控制器向左倾斜，前端旋翼的桨尖旋转面向左倾斜，前端旋翼的升力向左倾斜，使机身向左横滚；操纵前端旋翼的周期变距控制器向右倾斜，前端旋翼的桨尖旋转面向右倾斜，前端旋翼的升力向右倾斜，使机身向右横滚，实现横滚操纵。
横滚操纵也可以采用如下方法：同时操纵三个旋翼的周期变距控制器向左倾斜，三个旋翼的桨尖旋转面向左倾斜，三个旋翼的升力向左倾斜，使机身向左横滚；同时操纵三个旋翼的周期变距控制器向右倾斜，三个旋翼的桨尖旋转面向右倾斜，三个旋翼的升力向右倾斜，使机身向左横滚，实现横滚操纵。
当三角形式三旋翼直升机在空中时，操纵机身前俯，同时加大驱动三旋翼的发动机的油门，三角形式三旋翼直升机向前飞行；操纵机身后仰，同时加大驱动三旋翼的发动机的油门，三角形式三旋翼直升机向后飞行；操纵机身向左横滚，同时加大驱动三个旋翼的发动机的油门，三角形式三旋翼直升机向左侧飞行；操纵机身向右横滚，同时加大驱动三个旋翼的发动机的油门，三角形式三旋翼直升机向右侧飞行。
同理，如果，设左后端旋翼和右后端旋翼顺时针转，前端旋翼逆时针转，左后端旋翼采用两个桨叶，右后端旋翼采用两个桨叶，则前端旋翼采用四个桨叶。
由于三个旋翼的转速相同，数量上左后端旋翼和右后端旋翼的反扭矩之和等于前端旋翼的反扭矩，而方向相反，所以三个旋翼的反扭矩相互抵消。
俯仰、横滚和航向的操纵方式不变。
同理，如果，设左后端旋翼和右后端旋翼逆时针转，前端旋翼顺时针转，左后端旋翼采用三个桨叶，右后端旋翼采用三个桨叶，则前端旋翼采用六个桨叶。
由于三个旋翼的转速相同，数量上左后端旋翼和右后端旋翼的反扭矩之和等于前端旋翼的反扭矩，而方向相反，所以三个旋翼的反扭矩相互抵消。
设置旋翼同步装置使，左后端旋翼与前端旋翼的相邻两个桨叶初始安装相位差60°，右后端旋翼与前端旋翼的相邻两个桨叶初始安装相位差60°，防止旋翼桨叶相互碰撞，并减少小塔需要的高度。
俯仰、横滚和航向的操纵方式不变。
同理，如果，设左后端旋翼和右后端旋翼顺时针转，前端旋翼逆时针转，左后端旋翼采用三个桨叶，右后端旋翼采用三个桨叶，则前端旋翼采用六个桨叶。
由于三个旋翼的转速相同，数量上左后端旋翼和右后端旋翼的反扭矩之和等于前端旋翼的反扭矩，而方向相反，所以三个旋翼的反扭矩相互抵消。
俯仰、横滚和航向的操纵方式不变。
本发明的有益效果是，采用三个旋翼，比单旋翼直升机的载重量大很多，三个旋翼的反扭矩相互抵消，减少了克服反扭矩的功率消耗；采用三个旋翼，旋转面在水平投影上部分重叠，节省了三角形式三旋翼直升机的占用空间，三角形式的布局提高了机身的强度，减轻了结构重量，三角形式的布局比纵列式布局减少长度，比横列式布局减少了宽度，三个旋翼的旋转中心比较靠近，提高了旋翼的等效实度，在同等升力时，减少了旋翼占用的空间，长时间悬停的场合，应用于航拍、农药喷洒、森林灭火等。
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是本发明三角形式三旋翼直升机左后端旋翼采用二个桨叶，右后端旋翼采用二个桨叶，前端旋翼采用四个桨叶的直升机的三视图。
图2是本发明三角形式三旋翼直升机左后端旋翼采用三个桨叶，右后端旋翼采用三个桨叶，前端旋翼采用六个桨叶的直升机的三视图。
图中1.采用两个桨叶的左后端旋翼， 2.采用四个桨叶的前端旋翼，3. 采用两个桨叶的右后端旋翼，4. 左后端旋翼的总距和周期变距控制器，5. 前端旋翼的总距和周期变距控制器，6. 右后端旋翼的总距和周期变距控制器，7. 左小塔，8. 前端小塔，9.右小塔，10. 机身，11. 起落架， 12.三旋翼旋转中心的虚线连线形成的等腰三角形，13. 等腰三角形的中线，平行于机身纵向，14. 垂直于机身纵向穿过前端旋翼旋转中心的横向线，15.平行于机身纵向穿过左后端旋翼旋转中心的纵向线，16.平行于机身纵向穿过右后端旋翼旋转中心的纵向线，101.采用三个桨叶的左后端旋翼， 202.采用六个桨叶的前端旋翼，303. 采用三个桨叶的右后端旋翼，P.重心，S.旋翼顺时针转，N.旋翼逆时针转。
具体实施方式
图1所示实施例中，三个旋翼的旋转中心成等腰三角形（12）式布局，近似三角形的机身（10）前端是三角形的顶角部，在机身（10）前端设置翼型前端小塔（8），该翼型小塔起垂直尾翼的作用，在前端小塔（8）上设置前端旋翼（2），近似三角形的机身（10）左后端是三角形的左底角部，机身（10）左后端设置翼型左后端小塔（7），该翼型小塔起垂直尾翼的作用，在左后端小塔（7）上设置左后端旋翼（1），左后端小塔（7）比前端小塔（8）高，左后端旋翼（1）的旋转面比前端旋翼（2）的旋转面高，减少前飞时，前端旋翼（2）下洗气流对左后端旋翼（1）的影响，近似三角形的机身（10）右后端是三角形的右底角部，机身（10）右后端设置翼型右后端小塔（9），该翼型小塔起垂直尾翼的作用，在右后端小塔（9）上设置右后端旋翼（3），右后端小塔（9）比前端小塔（8）高，右后端旋翼（3）的旋转面比前端旋翼（2）的旋转面高，减少前飞时，前端旋翼（2）下洗气流对右后端旋翼（3）的影响，右后端旋翼（3）的旋转面和左后端旋翼（1）的旋转面高度相同。
每个旋翼的桨叶经桨殼与旋翼轴连接，桨殼配有挥舞铰、摆振铰和变距铰组成的桨叶挥舞装置，设置总距控制器操纵旋翼升力的大小，设置周期变距控制器操纵旋翼桨尖旋转面的倾倒角，从而改变旋翼的升力方向。
设置发动机，通过传动装置同时驱动三个旋翼，使三个旋翼的转速相同，使前端旋翼（2）和左后端旋翼（1）的转向相反，左后端旋翼（1）和右后端旋翼（3）的转向相同。
每个旋翼采用相同尺寸桨叶组成，左后端旋翼（1）和右后端旋翼（3）采用两个桨叶，前端旋翼（2）采用四个桨叶，左后端旋翼（1）和右后端旋翼（3）的桨叶数量之和等于前端旋翼（2）的桨叶数量。
由于三个旋翼的转速相同，左后端旋翼（1）和右后端旋翼（3）的反扭矩相同，左后端旋翼（1）和右后端旋翼（3）的反扭之和数量等于前端旋翼（2）的反扭矩，而方向相反，所以三个旋翼的反扭矩相互抵消。
设置三个旋翼的旋转中心成等腰三角形（12）的顶角是90°，等腰三角形（12）的腰的长度小于旋翼的直径，等腰三角形（12）的底的长度略大于旋翼的直径，左后端旋翼（1）的旋转面和前端旋翼（2）的旋转面水平投影部分重叠，右后端旋翼（3）的旋转面和前端旋翼（2）的旋转面水平投影部分重叠，减少了旋翼占用的空间，右后端旋翼（1）的旋转面和左后端旋翼（3）的旋转面水平投影不重叠。
设置旋翼同步装置使，左后端旋翼（1）与前端旋翼（2）的相邻两个桨叶初始安装相位差45°，右后端旋翼（3）与前端旋翼（2）的相邻两个桨叶初始安装相位差45°，防止水平投影部分重叠的旋翼桨叶相互碰撞，并减少小塔需要的高度。
重心（P）设置在等腰直角三角形的高（13）的一半处。
机身（10）下靠近重心（P）附近设置起落架（11）。
三角形式三旋翼直升机的工作原理是：设左后端旋翼（1）和右后端旋翼（3）逆时针转，前端旋翼（2）顺时针转，左后端旋翼（1）采用两个桨叶，右后端旋翼（3）采用两个桨叶，前端旋翼（2）采用四个桨叶。
加大驱动三旋翼的发动机的油门，同时，操纵三个旋翼的总距增大，三个旋翼的升力加大，当总升力大于三角形式三旋翼直升机的重量时，三角形式三旋翼直升机垂直上升。
减少驱动三旋翼的发动机的油门，当总升力等于三角形式三旋翼直升机的重量时，三角形式三旋翼直升机悬停。
继续减少驱动三旋翼的发动机的油门，当总升力小于三角形式三旋翼直升机的重量时，三角形式三旋翼直升机垂直下降。
当三角形式三旋翼直升机在空中时，操纵左后端旋翼（1）的周期变距控制器（4）向前倾斜，左后端旋翼（1）的桨尖旋转面向前倾斜，左后端旋翼（1）的升力向前倾斜，同时，操纵右后端旋翼（3）的周期变距控制器（6）向后倾斜，右后端旋翼（3）的桨尖旋转面向后倾斜，右后端旋翼（3）的升力向后倾斜，左后端旋翼（1）和右后端旋翼（3）共同产生向右转向力矩，该力矩驱动机身（10）向右转向；操纵左后端旋翼（1）的周期变距控制器（4）向后倾斜，左后端旋翼（1）的桨尖旋转面向后倾斜，左后端旋翼（1）的升力向后倾斜，同时，操纵右后端旋翼（3）的周期变距控制器（6）向前倾斜，右后端旋翼（3）的桨尖旋转面向前倾斜，右后端旋翼（3）的升力向前倾斜，左后端旋翼（1）和右后端旋翼（3）共同产生向左转向力矩，该力矩驱动机身（10）向左转向，实现航向操纵。
当三角形式三旋翼直升机在空中时，操纵前端旋翼（2）的周期变距控制器（5）向前倾斜，前端旋翼（2）的桨尖旋转面向前倾斜，前端旋翼（2）的升力向前倾斜，机身（10）前俯；操纵前端旋翼（2）的周期变距控制器（5）向后倾斜，前端旋翼（2）的桨尖旋转面向后倾斜，前端旋翼（2）的升力向后倾斜，机身（10）后仰，实现俯仰操纵。
俯仰操纵也可以采用如下方法：同时操纵左后端旋翼（1）、前端旋翼（2）、右后端旋翼（3）三个旋翼的周期变距控制器（4）、周期变距控制器（5）、周期变距控制器（6）向前倾斜，三个旋翼的桨尖旋转面向前倾斜，三个旋翼的升力向前倾斜，机身（10）前俯；同时操纵左后端旋翼（1）、前端旋翼（2）、右后端旋翼（3）三个旋翼的周期变距控制器（4）、周期变距控制器（5）、周期变距控制器（6）向后倾斜，三个旋翼的桨尖旋转面向后倾斜，三个旋翼的升力向后倾斜，机身（10）后仰，实现俯仰操纵。
当三角形式三旋翼直升机在空中时，操纵前端旋翼（2）的周期变距控制器（5）向左倾斜，前端旋翼（2）的桨尖旋转面向左倾斜，前端旋翼（2）的升力向左倾斜，使机身（10）向左横滚；操纵前端旋翼（2）的周期变距控制器（5）向右倾斜，前端旋翼（2）的桨尖旋转面向右倾斜，前端旋翼（2）的升力向右倾斜，使机身（10）向右横滚，实现横滚操纵。
横滚操纵也可以采用如下方法：同时操纵左后端旋翼（1）、前端旋翼（2）、右后端旋翼（3）三个旋翼的周期变距控制器（4）、周期变距控制器（5）、周期变距控制器（6）向左倾斜，三个旋翼的桨尖旋转面向左倾斜，三个旋翼的升力向左倾斜，使机身向左横滚；同时操纵左后端旋翼（1）、前端旋翼（2）、右后端旋翼（3）三个旋翼的周期变距控制器（4）、周期变距控制器（5）、周期变距控制器（6）向右倾斜，三个旋翼的桨尖旋转面向右倾斜，三个旋翼的升力向右倾斜，使机身向右横滚，实现横滚操纵。
当三角形式三旋翼直升机在空中时，操纵机身（10）前俯，同时加大驱动三旋翼的发动机的油门，三角形式三旋翼直升机向前飞行；操纵机身（10）后仰，同时加大驱动三旋翼的发动机的油门，三角形式三旋翼直升机向后飞行；操纵机身（10）向左横滚，同时加大驱动三个旋翼的发动机的油门，三角形式三旋翼直升机向左侧飞行；操纵机身（10）向右横滚，同时加大驱动三个旋翼的发动机的油门，三角形式三旋翼直升机向右侧飞行。
图2所示实施例中，三个旋翼的旋转中心成等腰三角形（12）式布局，近似三角形的机身（10）前端是三角形的顶角部，在机身（10）前端设置翼型前端小塔（8），该翼型小塔起垂直尾翼的作用，在前端小塔（8）上设置前端旋翼（202），近似三角形的机身（10）左后端是三角形的左底角部，机身（10）左后端设置翼型左后端小塔（7），该翼型小塔起垂直尾翼的作用，在左后端小塔（7）上设置左后端旋翼（101），左后端小塔（7）比前端小塔（8）高，左后端旋翼（1）的旋转面比前端旋翼（202）的旋转面高，减少前飞时，前端旋翼（202）下洗气流对左后端旋翼（101）的影响，近似三角形的机身（10）右后端是三角形的右底角部，机身（10）右后端设置翼型右后端小塔（9），该翼型小塔起垂直尾翼的作用，在右后端小塔（9）上设置右后端旋翼（303），右后端小塔（9）比前端小塔（8）高，右后端旋翼（303）的旋转面比前端旋翼（202）的旋转面高，减少前飞时，前端旋翼（202）下洗气流对右后端旋翼（303）的影响，右后端旋翼（303）的旋转面和左后端旋翼（101）的旋转面高度相同。
每个旋翼的桨叶经桨殼与旋翼轴连接，桨殼配有挥舞铰、摆振铰和变距铰组成的桨叶挥舞装置，设置总距控制器操纵旋翼升力的大小，设置周期变距控制器操纵旋翼桨尖旋转面的倾倒角，从而改变旋翼的升力方向。
设置发动机，通过传动装置同时驱动三个旋翼，使三个旋翼的转速相同，使前端旋翼（202）和左后端旋翼（101）的转向相反，左后端旋翼（101）和右后端旋翼（303）的转向相同。
每个旋翼采用相同尺寸桨叶组成，左后端旋翼（101）和右后端旋翼（303）采用三个桨叶，前端旋翼（202）采用六个桨叶，左后端旋翼（101）和右后端旋翼（303）的桨叶数量之和等于前端旋翼（202）的桨叶数量。
由于三个旋翼的转速相同，左后端旋翼（101）和右后端旋翼（303）的反扭矩相同，左后端旋翼（101）和右后端旋翼（303）的反扭之和数量等于前端旋翼（202）的反扭矩，而方向相反，所以三个旋翼的反扭矩相互抵消。
设置三个旋翼的旋转中心成等腰三角形（12）的顶角是120°，等腰三角形（12）的腰的长度小于旋翼的直径，等腰三角形（12）的底的长度略大于旋翼的直径，左后端旋翼（101）的旋转面和前端旋翼（202）的旋转面水平投影部分重叠，右后端旋翼（303）的旋转面和前端旋翼（202）的旋转面水平投影部分重叠，减少了旋翼占用的空间，右后端旋翼（101）的旋转面和左后端旋翼（303）的旋转面水平投影不重叠。
设置旋翼同步装置使，左后端旋翼（101）与前端旋翼（202）的相邻两个桨叶初始安装相位差60°，右后端旋翼（303）与前端旋翼（202）的相邻两个桨叶初始安装相位差60°，防止水平投影部分重叠的旋翼桨叶相互碰撞，并减少小塔需要的高度。
重心（P）设置在等腰直角三角形的高（13）的一半处。
机身（10）下靠近重心（P）附近设置起落架（11）。
三角形式三旋翼直升机的工作原理是：设左后端旋翼（101）和右后端旋翼（303）顺时针转，前端旋翼（202）逆时针转，左后端旋翼（101）采用三个桨叶，右后端旋翼（303）采用三个桨叶，前端旋翼（202）采用六个桨叶。
加大驱动三旋翼的发动机的油门，同时，操纵三个旋翼的总距增大，三个旋翼的升力加大，当总升力大于三角形式三旋翼直升机的重量时，三角形式三旋翼直升机垂直上升。
减少驱动三旋翼的发动机的油门，当总升力等于三角形式三旋翼直升机的重量时，三角形式三旋翼直升机悬停。
继续减少驱动三旋翼的发动机的油门，当总升力小于三角形式三旋翼直升机的重量时，三角形式三旋翼直升机垂直下降。
当三角形式三旋翼直升机在空中时，操纵左后端旋翼（101）的周期变距控制器（4）向前倾斜，左后端旋翼（101）的桨尖旋转面向前倾斜，左后端旋翼（101）的升力向前倾斜，同时，操纵右后端旋翼（303）的周期变距控制器（6）向后倾斜，右后端旋翼（303）的桨尖旋转面向后倾斜，右后端旋翼（303）的升力向后倾斜，左后端旋翼（101）和右后端旋翼（303）共同产生向右转向力矩，该力矩驱动机身（10）向右转向；操纵左后端旋翼（101）的周期变距控制器（4）向后倾斜，左后端旋翼（101）的桨尖旋转面向后倾斜，左后端旋翼（101）的升力向后倾斜，同时，操纵右后端旋翼（303）的周期变距控制器（6）向前倾斜，右后端旋翼（303）的桨尖旋转面向前倾斜，右后端旋翼（303）的升力向前倾斜，左后端旋翼（101）和右后端旋翼（303）共同产生向左转向力矩，该力矩驱动机身（10）向左转向，实现航向操纵。
当三角形式三旋翼直升机在空中时，操纵前端旋翼（202）的周期变距控制器（5）向前倾斜，前端旋翼（202）的桨尖旋转面向前倾斜，前端旋翼（202）的升力向前倾斜，机身（10）前俯；操纵前端旋翼（202）的周期变距控制器（5）向后倾斜，前端旋翼（202）的桨尖旋转面向后倾斜，前端旋翼（202）的升力向后倾斜，机身（10）后仰，实现俯仰操纵。
俯仰操纵也可以采用如下方法：同时操纵左后端旋翼（101）、前端旋翼（202）、右后端旋翼（303）三个旋翼的周期变距控制器（4）、周期变距控制器（5）、周期变距控制器（6）向前倾斜，三个旋翼的桨尖旋转面向前倾斜，三个旋翼的升力向前倾斜，机身（10）前俯；同时操纵左后端旋翼（101）、前端旋翼（202）、右后端旋翼（303）三个旋翼的周期变距控制器（4）、周期变距控制器（5）、周期变距控制器（6）向后倾斜，三个旋翼的桨尖旋转面向后倾斜，三个旋翼的升力向后倾斜，机身（10）后仰，实现俯仰操纵。
当三角形式三旋翼直升机在空中时，操纵前端旋翼（202）的周期变距控制器（5）向左倾斜，前端旋翼（202）的桨尖旋转面向左倾斜，前端旋翼（202）的升力向左倾斜，使机身（10）向左横滚；操纵前端旋翼（202）的周期变距控制器（5）向右倾斜，前端旋翼（202）的桨尖旋转面向右倾斜，前端旋翼（202）的升力向右倾斜，使机身（10）向右横滚，实现横滚操纵。
横滚操纵也可以采用如下方法：同时操纵左后端旋翼（101）、前端旋翼（202）、右后端旋翼（303）三个旋翼的周期变距控制器（4）、周期变距控制器（5）、周期变距控制器（6）向左倾斜，三个旋翼的桨尖旋转面向左倾斜，三个旋翼的升力向左倾斜，使机身向左横滚；同时操纵左后端旋翼（101）、前端旋翼（202）、右后端旋翼（303）三个旋翼的周期变距控制器（4）、周期变距控制器（5）、周期变距控制器（6）向右倾斜，三个旋翼的桨尖旋转面向右倾斜，三个旋翼的升力向右倾斜，使机身向右横滚，实现横滚操纵。
当三角形式三旋翼直升机在空中时，操纵机身（10）前俯，同时加大驱动三旋翼的发动机的油门，三角形式三旋翼直升机向前飞行；操纵机身（10）后仰，同时加大驱动三旋翼的发动机的油门，三角形式三旋翼直升机向后飞行；操纵机身（10）向左横滚，同时加大驱动三个旋翼的发动机的油门，三角形式三旋翼直升机向左侧飞行；操纵机身（10）向右横滚，同时加大驱动三个旋翼的发动机的油门，三角形式三旋翼直升机向右侧飞行。
Claims (1)
1.一种三角形式三旋翼直升机，机身下靠近重心附近设置起落架，其特征是：三个旋翼的旋转中心成等腰三角形式布局，近似三角形的机身前端是三角形的顶角部，在机身前端设置翼型前端小塔，该翼型小塔起垂直尾翼的作用在前端小塔上设置一个前端旋翼，近似三角形的机身左后端是三角形的左底角部，机身左后端设置翼型左后端小塔，该翼型小塔起垂直尾翼的作用，在左后端小塔上设置一个左后端旋翼，左后端小塔比前端小塔高，左后端旋翼的旋转面比前端旋翼的旋转面高，减少前飞时，前端旋翼下洗气流对左后端旋翼的影响，近似三角形的机身右后端是三角形的右底角部，机身右后端设置翼型右后端小塔，该翼型小塔起垂直尾翼的作用，在右后端小塔上设置一个右后端旋翼，右后端小塔比前端小塔高，右后端旋翼的旋转面比前端旋翼的旋转面高，减少前飞时，前端旋翼下洗气流对右后端旋翼的影响，右后端旋翼的旋转面和左后端旋翼的旋转面高度相同，每个旋翼的桨叶经桨殼与旋翼轴连接，桨殼配有挥舞铰、摆振铰和变距铰组成的桨叶挥舞装置，设置总距控制器操纵旋翼升力的大小，设置周期变距控制器操纵旋翼桨尖旋转面的倾倒角，从而改变旋翼的升力方向，设置发动机，通过传动装置同时驱动三个旋翼，使三个旋翼的转速相同，使前端旋翼和左后端旋翼的转向相反，左后端旋翼和右后端旋翼的转向相同，每个旋翼采用相同尺寸桨叶组成，左后端旋翼和右后端旋翼采用数量相同的桨叶，前端旋翼采用桨叶的数量比左后端旋翼（或右后端旋翼）采用桨叶的数量多一倍，左后端旋翼和右后端旋翼的桨叶数量之和等于前端旋翼的 桨叶数量，由于三个旋翼的转速相同，左后端旋翼和右后端旋翼的反扭矩相同，左后端旋翼和右后端旋翼的反扭之和数量等于前端旋翼的反扭矩，而方向相反，所以三个旋翼的反扭矩相互抵消，当左后端旋翼采用两个桨叶，右后端旋翼采用两个桨叶，则前端旋翼采用四个桨叶，在采用这种桨叶设置时，设置三个旋翼的旋转中心成等腰直角三角形，顶角是90°，等腰直角三角形的腰的长度小于旋翼的直径，等腰直角三角形的底的长度略大于旋翼的直径，左后端旋翼的旋转面和前端旋翼的旋转面水平投影部分重叠，右后端旋翼的旋转面和前端旋翼的旋转面水平投影部分重叠，减少了旋翼占用的空间，右后端旋翼的旋转面和左后端旋翼的旋转面水平投影不重叠，设置旋翼同步装置使，左后端旋翼与前端旋翼的相邻两个桨叶初始安装相位差45°，右后端旋翼与前端旋翼的相邻两个桨叶初始安装相位差45°，防止水平投影部分重叠的旋翼桨叶相互碰撞，并减少小塔需要的高度，当左后端旋翼采用三个桨叶，右后端旋翼采用三个桨叶，则前端旋翼采用六个桨叶，在采用这种桨叶设置时，设置三个旋翼的旋转中心成等腰三角形，顶角是120°，等腰三角形的腰的长度小于旋翼的直径，等腰直角三角形的底的长度略大于旋翼的直径，左后端旋翼的旋转面和前端旋翼的旋转面水平投影部分重叠，右后端旋翼的旋转面和前端旋翼的旋转面水平投影部分重叠，减少了旋翼占用的空间，右后端旋翼的旋转面和左后端旋翼的旋转面水平投影不重叠，设置旋翼同步装置使，左后端旋翼与前端旋翼的相邻两个桨叶初始安装相位差60°，右后端旋翼与前端旋翼的相邻两个桨叶初始安装相位差60°，防止水平投影部分重叠的旋翼桨叶相互碰撞，并减少小塔需要的高度，重心设置在等腰三角形的高的一半处。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010341973.7A CN111409818A (zh) | 2020-04-27 | 2020-04-27 | 三角形式三旋翼直升机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010341973.7A CN111409818A (zh) | 2020-04-27 | 2020-04-27 | 三角形式三旋翼直升机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111409818A true CN111409818A (zh) | 2020-07-14 |
Family
ID=71486975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010341973.7A Withdrawn CN111409818A (zh) | 2020-04-27 | 2020-04-27 | 三角形式三旋翼直升机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111409818A (zh) |
-
2020
- 2020-04-27 CN CN202010341973.7A patent/CN111409818A/zh not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20200714 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |