CN209667363U - 横梁移动式直升机 - Google Patents

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Abstract

横梁移动式直升机采用横列式旋翼结构,旋转面水平的旋翼(或螺旋桨)成对地安装在横梁上,对称于机身纵向线,旋转面垂直的法线与机身纵向平行的螺旋桨,对称安装在横梁的左右两边,机身下靠近重心设置起落架,重心在横梁中心下方,在机身和横梁之间设置一个能沿机身纵向滑动的平台,横梁固定在平台上,平台连接滑轨,滑轨固定在机身上,滑轨与机身纵向平行,设置一个伺服器操纵平台沿滑轨滑动,使平台沿机身纵向移动,横梁沿机身纵向移动,带动升力中心纵向移动,左右旋转面水平的旋翼(或螺旋桨)的升力差操纵横滚,旋转面垂直的螺旋桨的拉力差操纵航向,操纵横梁移动控制俯仰,旋转面垂直的左右螺旋桨能提供水平飞行的拉力,提高水平飞行效率。

Description

横梁移动式直升机
技术领域
本实用新型涉及一种直升机,能垂直升降,悬停,水平飞行,尤其是执行航向操纵的螺旋桨还能提供水平前飞的拉力,提高水平飞行效率。
背景技术
目前,公知的横列式直升机由两副旋转面水平的旋翼(以下称为水平旋翼)沿机体横向安装在机体的横梁两端上,横梁的中央设置机身。两副水平旋翼的转速相同转向相反,扭矩相互抵消,两副水平旋翼的升力平衡机体的重量,直升机水平飞行时水平旋翼产生前行桨叶加速和后行桨叶减速现象,从而产生前行桨叶升力增加和后行桨叶升力减小的升力不对称现象,采用桨叶挥舞装置来消除升力不对称对程度;使用周期变距装置(以下称旋转倾转盘)控制水平旋翼圆锥(水平旋翼旋转产生升力和离心力,使桨叶有限向上挥舞画出的圆锥,圆锥面的法线方向是水平旋翼旋升力合力方向)的倾到角,从而控制直升机的飞行姿态。
使用旋转倾转盘控制两水平旋翼圆锥的倾到角,两旋转倾转盘同时向前倾斜,两水平旋翼圆锥同时前倾,直升机向前倾,两旋转倾转盘同时向后倾斜,两水平旋翼圆锥同时后仰,直升机向后仰,实现俯仰操纵;两旋转倾转盘同时向左倾斜,两水平旋翼圆锥同时向左倾斜,直升机向左横滚,两旋转倾转盘同时向右倾斜,两水平旋翼圆锥同时向右倾斜,直升机向右横滚,实现横滚操纵;左边旋转倾转盘向前倾斜,左边水平旋翼圆锥向前倾斜,右边旋转倾转盘向后倾斜,右边水平旋翼圆锥向后倾斜,直升机向右转向,左边旋转倾转盘向后倾斜,左边水平旋翼圆锥向后倾斜,右边旋转倾转盘向前倾斜,右边水平旋翼圆锥向前倾斜,直升机向左转向,实现航向操纵,实现控制直升机的飞行姿态。
这种控制方法由于俯仰,横滚,航向,都由旋转倾转盘控制,旋转倾转盘的工作负担重,旋转倾转盘的使桨叶的桨距周期变化,引起震动和噪音;这种结构的直升机没有设置旋转面与水平面垂直的螺旋桨提供水平飞行的拉力,水平飞行的动力来源于水平旋翼圆锥倾斜的分力,水平旋翼在垂直升降时的效率比螺旋桨高,但在水平飞行时的效率比螺旋桨的低。
发明内容
为了减少震动和噪音,不采用旋转倾转盘控制直升机姿态的方法,采用不同的组件分别操纵俯仰,横滚,航向,充分利用水平旋翼在垂直升降时的高效率,也充分利用螺旋桨在水平飞行时的高效率,本实用新型提供一种横梁移动式直升机实现这个目标。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:采用横列式旋翼结构,两副水平旋翼沿机身横向左右对称于机身纵向线,安装在机身的横梁两端上,机身下靠近重心设置起落架。重心在横梁中心下方,在机身和横梁之间设置一个能沿机身纵向滑动的平台(又称为滑动平台),横梁固定在平台上,平台连接滑轨,滑轨固定在机身上,滑轨与机身纵向平行,设置一个伺服器操纵平台沿滑轨滑动(以下称为滑动平台伺服器),使平台沿机身纵向移动,横梁纵向移动,带动左右水平旋翼的升力中心沿机身纵向移动。
在左边水平旋翼的右边设置一个直径比水平旋翼的直径小的螺旋桨,螺旋桨的旋转面与水平面垂直,法线与机身纵向平行(以下称左边垂直螺旋桨),左边水平旋翼和左边垂直螺旋桨用万向轴连接,左边发动机同时驱动左边水平旋翼和左边垂直螺旋桨;在右边水平旋翼的左边设置一个直径比水平旋翼的直径小的螺旋桨,螺旋桨的旋转面与水平面垂直,法线与机身纵向平行(以下称右边垂直螺旋桨),右边水平旋翼和右边垂直螺旋桨用万向轴连接,右边发动机同时驱动右边水平旋翼和右边垂直螺旋桨,左右垂直螺旋桨也对称安装。
采用桨叶挥舞装置来消除水平飞行时,水平旋翼升力不对称对程度,左右两个水平旋翼的大小相同,转速相同,转向相反(每个水平旋翼和垂直螺旋桨由两个桨叶或以上相同的桨叶构成,为方便显示,每个水平旋翼和垂直螺旋桨以三个桨叶为例子),设置左边水平旋翼总距控制器,操纵左边水平旋翼的总距,设置右边水平旋翼总距控制器,操纵右边水平旋翼的总距,设置左边垂直螺旋桨总距控制器,操纵左边垂直螺旋桨的总距,设置右边垂直螺旋桨总距控制器,操纵右边垂直螺旋桨的总距,有总距控制器的水平旋翼称为水平变距旋翼,有总距控制器的螺旋桨称为变距螺旋桨;没有总距控制器的水平旋翼称为水平定距旋翼,没有总距控制器的螺旋桨称为定距螺旋桨。
这种布局的横梁移动式直升机工作原理是这样:相同的加大左右发动机的油门,相同的加大左右水平变距旋翼的总距,横梁移动式直升机垂直上升,左右垂直变距螺旋桨的总距操纵为零,左右垂直变距螺旋桨不产生拉力,左右水平变距旋翼的升力等于横梁移动式直升机的重量,横梁移动式直升机悬停。
由于重心在横梁中心,当滑动平台伺服器操纵平台沿滑轨滑动,使平台沿机身纵向向后移动,横梁向后移动,左右水平变距旋翼的升力中心向后移动,重心也略向后移动,因横梁移动式直升机大部分的重量在机身,所以,左右水平变距旋翼的升力中心向后移动的幅度大于重心向后移动的幅度,使左右水平变距旋翼的升力中心在重心之后,升力使横梁移动式直升机前俯;当滑动平台伺服器操纵平台沿滑轨滑动,使平台沿机身纵向向前移动,横梁向前移动,左右水平变距旋翼的升力中心向前移动,重心也略向前移动,因横梁移动式直升机大部分的重量在机身,所以,左右水平变距旋翼的升力中心向前移动的幅度大于重心向前移动的幅度,使左右水平变距旋翼的升力中心在重心之前,升力使横梁移动式直升机后仰。通过操纵平台移动,实现横梁移动式直升机的俯仰控制。
增大左边垂直变距螺旋桨的总距(由零总距变正总距),左边垂直变距螺旋桨产生向前拉力,右边垂直变距螺旋桨的总距保持为零,右边垂直变距螺旋桨不产生拉力(或零总距变负总距,右边垂直变距螺旋桨产生向后拉力),使横梁移动式直升机向右转向;增大右边垂直变距螺旋桨的总距(由零总距变正总距),右边垂直变距螺旋桨产生向前拉力,左边垂直变距螺旋桨的总距保持为零,左边垂直变距螺旋桨不产生拉力(或零总距变负总距,左边垂直变距螺旋桨产生向后拉力),使横梁移动式直升机向左转向。操纵左右垂直变距螺旋桨的总距差动,实现操纵航向。
增大左边水平变距旋翼的总距,同时减少右边水平变距旋翼的总距,左边水平变距旋翼的升力大于右边水平变距旋翼的升力,横梁移动式直升机向右横滚;增大右边水平变距旋翼的总距,同时减少左边水平变距旋翼的总距,右边水平变距旋翼的升力大于左边水平变距旋翼的升力,横梁移动式直升机向左横滚,实现横梁移动式直升机的横滚操纵。
在横梁移动式直升机的横滚操纵过程,因左右水平变距旋翼的升力不等,反扭矩也不相等,产生转向耦合干扰。
设左边水平变距旋翼顺时针转,右边水平变距旋翼逆时针转,在横梁移动式直升机向右横滚操纵时,产生向左转向的干扰,通过增大左边垂直变距螺旋桨的总距(或由零总距变正总距),增大左边垂直螺旋桨向前拉力,减少右边垂直变距螺旋桨的总距(或由零总距变负总距,右边垂直变距螺旋桨产生向后拉力),使横梁移动式直升机向右转向,抵消横梁移动式直升机向右横滚操纵时,向左转向干扰的影响;在横梁移动式直升机向左横滚操纵时,产生向右转向的干扰,通过增大右边垂直变距螺旋桨的总距(或由零总距变正总距),增大右边垂直螺旋桨向前拉力,减少左边垂直变距螺旋桨的总距(或由零总距变负总距,左边垂直变距螺旋桨产生向后拉力),使横梁移动式直升机向左转向,抵消横梁移动式直升机向左横滚操纵时,向右转向干扰的影响。
横梁移动式直升机悬停时,左右发动机相同地加大油门,横梁移动式直升机垂直上升,相同地减少左右水平变距旋翼的总距,使升力等于横梁移动式直升机重量,同时,相同地加大左右垂直变距螺旋桨的总距,左右垂直变距螺旋桨产生相同的向前拉力(两者之差操纵航向,最小值的两倍是驱动水平飞行的拉力),横梁移动式直升机水平快速前飞。
横梁移动式直升机悬停时,左右发动机相同地加大油门,横梁移动式直升机垂直上升,相同减少左右水平变距旋翼的总距,使升力等于横梁移动式直升机重量,同时,相同地减少左右垂直变距螺旋桨的总距为负总距,左右垂直变距螺旋桨产生相同的向后拉力,横梁移动式直升机水平快速后飞。
在横梁移动式直升机水平快速前飞时,使左边垂直变距螺旋桨的总距大于右边垂直变距螺旋桨的总距,左边垂直螺旋桨向前的拉力大于右边垂直螺旋桨向前的拉力,横梁移动式直升机向右转并向右飞;使右边垂直变距螺旋桨的总距大于左边垂直变距螺旋桨的总距,右边垂直螺旋桨向前的拉力大于左边垂直螺旋桨向前的拉力,横梁移动式直升机向左转并向左飞,实现水平快速飞行时的航向操纵。
在横梁移动式直升机水平快速后飞时的航向操纵方法与横梁移动式直升机水平快速前飞时的航向操纵方法相同。
这种布局的横梁移动式直升机,由滑动平台伺服器操纵平台沿滑轨滑动操纵俯仰,由左右水平变距旋翼的总距差动操纵横滚,左右垂直变距螺旋桨的总距差动操纵航向,由不同的组件分别操纵俯仰,横滚,航向,分工明析,没有使用旋转倾转盘控制,减少了震动,水平前飞时左右垂直变距螺旋桨提供同向拉力,左右垂直变距螺旋桨拉力差操纵航向,其中最小拉力的2倍提供部分前飞拉力,由于垂直变距螺旋桨的总距可正负变化,垂直变距螺旋桨的拉力方向可前后变化,所以,单个垂直变距螺旋桨就能操纵航向,左右设置垂直变距螺旋桨是航向操纵冗余设计,提高了操纵航向的可靠性和飞行的安全性。
左右垂直螺旋桨另一种设置方式是这样:在左边水平变距旋翼的左边设置左边垂直螺旋桨,在右边水平变距旋翼的右边设置右边垂直螺旋桨,左右垂直螺旋桨这种布局对转向的操纵更灵敏,但横梁的长度加大,增加了横梁重量。
对于不要求水平飞行高速度的场合,左右垂直螺旋桨只设置其中一个,但该垂直变距螺旋桨不能提供水平前飞的拉力,只能操纵航向。
为了降低传动结构复杂程度,左右水平旋翼和左右垂直螺旋桨另一种驱动方式是:分别由独立的发动机驱动。
水平旋翼的直径比螺旋桨大,操纵螺旋桨的升力变化比操纵水平旋翼的升力变化容易,在左边水平变距旋翼的左边与左边垂直变距螺旋桨之间,设置一个旋转面水平的螺旋桨(以下称左边水平螺旋桨),该左边水平螺旋桨由独立的发动机驱动,设置总距控制器操纵其总距;在右边水平变距旋翼的右边与右边垂直变距螺旋桨之间,设置一个旋转面水平的螺旋桨(以下称右边水平螺旋桨),该右边水平螺旋桨由独立的发动机驱动,设置总距控制器操纵其总距;左右水平变距旋翼的升力平行横梁移动式直升机大部分的重量,左右水平螺旋桨的升力差动操纵横滚,有利于大直径水平变距旋翼的稳定运行减少震动,双水平螺旋桨的设置方式,即使其中一个损坏,剩下的一个还能操纵横滚,所以,左右水平螺旋桨是冗余设计,提高了操纵横滚的可靠性和飞行的安全性。
为了提高横梁移动式直升机的载重能力,降低旋翼的制造难度,在左边水平变距旋翼的左边增加一个水平旋翼,在右边水平变距旋翼的右边增加一个水平旋翼,这样横梁上有四个水平旋翼,四个水平旋翼分别由独立的发动机驱动,载重能力大大提高,即使其中一个发动机损坏,关闭对称的另一个发动机,剩下的两个水平变距旋翼的还能提供垂直升降的升力着陆,所以,四个水平旋翼是冗余设计,提高了垂直升降的可靠性和飞行的安全性。
在载重重量比较小的场合,水平旋翼全部由旋转面水平的螺旋桨代替,水平螺旋桨和垂直螺旋桨由变距螺旋桨组成,或由定距螺旋桨组成;采用定距螺旋桨时,水平定距螺旋桨和垂直定距螺旋桨分别由独立的发动机驱动,因螺旋桨的尺寸比旋翼小,可以设置更多的螺旋桨容易获得冗余设计,提高可靠性和安全性。
由定距螺旋桨组成的横梁移动式直升机,左右垂直定距螺旋桨的速度差动控制航向,左右水平定距螺旋桨的速度差动控制横滚,由滑动平台伺服器操纵平台沿滑轨滑动操纵俯仰。
略前俯的水平飞行方式可提高水平旋翼的效率,将左右垂直螺旋桨增加5°左右的安装角(旋转面法线与水平面的夹角),在略前俯的水平飞行状态,左右垂直螺旋桨的旋转面依然垂直于水平面,充分发挥螺旋桨和水平旋翼的效率。
为了进一步提高横梁移动式直升机的水平飞行速度,在横梁的中部设置固定翼,横梁的中部变成固定翼的翼梁,固定翼上左右设置襟翼,垂直变距螺旋桨分别设置在固定翼前缘左右两边,水平变距螺旋桨分别设置在固定翼左右两边的横梁上,左边水平变距螺旋桨和左边垂直变距螺旋桨由左边万向轴连接,左边发动机同时驱动左边水平变距螺旋桨和左边垂直变距螺旋桨;右边水平变距螺旋桨和右边垂直变距螺旋桨由右边万向轴连接,右边发动机同时驱动右边水平变距螺旋桨和右边垂直变距螺旋桨。
机身的尾部设置水平尾翼和垂直尾翼,设置可收放轮式起落架。
左右水平变距螺旋桨的总距变化操纵横滚,左右垂直变距螺旋桨的总距变化操纵航向,滑动平台伺服器操纵平台沿滑轨滑动,实现操纵俯仰。
相同加大左右发动机油门,横梁移动式直升机垂直上升,相同减少左右水平变距螺旋桨的总距,使升力等于横梁移动式直升机的重量,同时,相同加大左右垂直变距螺旋桨的总距,左右垂直变距螺旋桨产生相同的向前拉力,横梁移动式直升机水平快速前飞,这时,固定翼产生升力,固定翼的左右襟翼操纵横滚,继续相同加大左右发动机的油门,继续相同减少左右水平螺旋桨的总距,同时,相同加大左右垂直变距螺旋桨的总距,左右垂直变距螺旋桨产生更大的相同的向前拉力,随着左右水平螺旋桨的总距不断减少,左右垂直变距螺旋桨的总距的不断增大,左右发动机的输出功率大部分输出到左右垂直螺旋桨,左右垂直变距螺旋桨产生相同的向前拉力驱动横梁移动式直升机水平加速前飞,固定翼产生的升力主要负责平衡横梁移动式直升机的重量,固定翼的左右襟翼操纵横滚,左右水平变距螺旋桨的升力辅助操纵横滚,横梁移动式直升机变成螺旋桨推进的固定翼飞机,高效高速水平飞行,此时,水平尾翼操纵俯仰,平台伺服器不用再操纵平台,垂直尾翼操纵航向,左右垂直变距螺旋桨不再操纵航向,全力拉动横梁移动式直升机快速水平飞行。
相同降低左右发动机油门,相同减小左右垂直变距螺旋桨的总距,相同加大左右水平变距螺旋桨的总距,水平飞行速度降低,随着左右水平变距螺旋桨的总距不断增加,左右垂直变距螺旋桨的总距的不断减少,左右发动机的输出功率大部分输出到左右水平变距螺旋桨,随着水平飞行速度降低,固定翼提供升力减少,垂直方向的升力主要由左右水平变距螺旋桨提供,此时,左右水平变距螺旋桨的总距变化操纵横滚,左右垂直变距螺旋桨的总距变化操纵航向,滑动平台伺服器操纵平台沿滑轨滑动,横梁移动式直升机返回直升机工作模式。
这种有固定翼的横梁移动式直升机,采用定距螺旋桨时,水平定距螺旋桨和垂直定距螺旋桨分别由独立的发动机驱动,通过操纵定距螺旋桨的速度代替操纵总距,左右垂直定距螺旋桨的速度差动控制航向,左右水平定距螺旋桨的速度差动控制横滚,由滑动平台伺服器操纵平台沿滑轨滑动操纵俯仰,操纵方法与采用变距螺旋桨的横梁移动式直升机相似。
本实用新型的有益效果是,操纵横滚的工作由水平旋翼(或水平螺旋桨)负责,操纵俯仰由滑动平台伺服器负责,操纵航向的工作由左右垂直螺旋桨负责, 由于水平旋翼(或水平螺旋桨)和垂直螺旋桨的效率与入流速度成正比,在水平前飞时,水平旋翼(或水平螺旋桨)的旋转面与航向的夹角小于90°,垂直螺旋桨的旋转面与航向的夹角等于90°,水平旋翼(或水平螺旋桨)的等效入流速度比垂直螺旋桨的等效入流速度小,所以垂直螺旋桨的效率比水平旋翼(或水平螺旋桨)的效率高;在垂直上升时情况刚好相反,水平旋翼(或水平螺旋桨)的旋转面与航向的夹角等于90°,垂直螺旋桨的旋转面与航向的夹角小于90°,水平旋翼(或水平螺旋桨)的等效入流速度比垂直螺旋桨的等效入流速度大,所以水平旋翼(或水平螺旋桨)的效率比垂直螺旋桨的效率高;垂直方向的升力由水平旋翼(或水平螺旋桨)提供,水平方向的拉力主要由垂直螺旋桨提供,所以横梁移动式直升机在垂直升降和水平飞行时,水平旋翼(或水平螺旋桨)和垂直螺旋桨各自处于最高效率状态;在水平前飞时,固定翼的效率比水平旋翼(或水平螺旋桨)高,以固定翼代替水平旋翼(或水平螺旋桨)产生升力,有固定翼的横梁移动式直升机能高效高速水平飞行。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是第一种两水平旋翼横梁移动式直升机结构示意三视图。
图2是第二种两水平旋翼横梁移动式直升机结构示意三视图。
图3是第三种两水平旋翼横梁移动式直升机结构示意三视图。
图4是第四种两水平旋翼横梁移动式直升机结构示意后视图和俯视图。
图5是第五种两水平旋翼横梁移动式直升机结构示意后视图和俯视图。
图6是第六种两水平旋翼横梁移动式直升机结构示意三视图。
图7是第七种两水平旋翼横梁移动式直升机结构示意三视图。
图8是四水平旋翼横梁移动式直升机结构示意三视图。
图9是第一种六水平螺旋桨横梁移动式直升机结构示意三视图。
图10是第二种六水平螺旋桨横梁移动式直升机结构示意三视图。
图11是第一种有固定翼的横梁移动式直升机结构示意三视图。
图12是第二种有固定翼的横梁移动式直升机结构示意三视图。
图中1.左边第一水平旋翼,2.右边第一水平旋翼,3. 左边垂直螺旋桨,4.右边垂直螺旋桨,5. 横梁,6.滑轨和滑轨固定座, 7. 滑动平台, 8. 滑动平台伺服器, 9. 机身,10. 雪橇式(或轮式)起落架,11. 左边第一水平旋翼总距控制器,12. 右边第一水平旋翼总距控制器,13. 左边垂直螺旋桨总距控制器,14. 右边垂直螺旋桨总距控制器,15. 左边第一水平旋翼发动机,16. 右边第一水平旋翼发动机, 17. 左边万向轴,18. 右边万向轴,19. 左边第一水平螺旋桨,20. 右边第一水平螺旋桨,21. 左边垂直螺旋桨发动机,22. 右边垂直螺旋桨发动机,23. 左边第一水平螺旋桨总距控制器,24. 右边第一水平螺旋桨总距控制器,25. 左边第一水平螺旋桨发动机,26. 右边第一水平螺旋桨发动机,27. 左边第二水平旋翼,28. 右边第二水平旋翼,29. 左边第二水平旋翼总距控制器,30. 右边第二水平旋翼总距控制器,31. 左边第二水平旋翼发动机,32. 右边第二水平旋翼发动机,33. 左边第二水平螺旋桨,34 右边第二水平螺旋桨,35. 左边第三水平螺旋桨,36. 右边第三水平螺旋桨,37. 左边第二水平螺旋桨发动机,38 右边第二水平螺旋桨发动机,39. 左边第三水平螺旋桨发动机,40. 右边第三水平螺旋桨发动机,41. 左边第二水平螺旋桨总距控制器,42. 右边第二水平螺旋桨总距控制器,43.连接全部左边水平螺旋桨和左边垂直螺旋桨的万向轴,44. 连接全部右边水平螺旋桨和右边垂直螺旋桨的万向轴,45. 垂直尾翼,46. 水平尾翼,47. 固定翼左边襟翼,48. 固定翼右边襟翼,49. 固定翼,P. 横梁移动式直升机重心和重量。
具体实施方式
图1中,第一种两水平旋翼横梁移动式直升机,左边第一水平旋翼(1)安装在横梁(5)的最左边,右边第一水平旋翼(2)对称左边第一水平旋翼(1)安装在横梁(5)的最右边,机身(9)下靠近重心(P)设置雪橇式起落架(10)。
横梁移动式直升机重心(P)在横梁(5)中心下方,在机身(9)和横梁(5)之间设置一个能沿机身(9)纵向滑动的滑动平台(7),横梁(5)固定在滑动平台(7)上,滑动平台(7)安装在滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨固定座固定在机身(9)上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨与机身(9)纵向线平行,设置一个滑动平台伺服器(8)操纵滑动平台(7)沿滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨滑动,使滑动平台(7)沿机身(9)纵向移动,横梁(5)沿机身(9)纵向移动,带动左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的升力中心沿机身(9)纵向移动。
在左边第一水平旋翼(1)的右边横梁(5)上设置一个直径比左边第一水平旋翼(1)的直径小的螺旋桨,螺旋桨的旋转面与水平面垂直,法线与机身(9)纵向平行(以下称左边垂直螺旋桨(3)),左边第一水平旋翼(1)用左边万向轴(17)和左边垂直螺旋桨(3)连接,左边第一水平旋翼发动机(15)在驱动左边第一水平旋翼(1)的同时通过左边万向轴(17)驱动左边垂直螺旋桨(3);在右边第一水平旋翼(2)的左边横梁(5)上设置一个直径比右边第一水平旋翼(2)的直径小的螺旋桨,螺旋桨的旋转面与水平面垂直,法线与机身(9)纵向平行(以下称右边垂直螺旋桨(4)),右边第一水平旋翼(2)用右边万向轴(18)和右边垂直螺旋桨(4)连接,右边第一水平旋翼发动机(16)在驱动右边第一水平旋翼(2)的同时通过右边万向轴(18)驱动右边垂直螺旋桨(4),左边垂直螺旋桨(3)和.右边垂直螺旋桨(4)也对称安装。
采用桨叶挥舞装置来消除水平飞行时,水平旋翼升力不对称对程度,左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的大小相同,转速相同,转向相反。
设置左边第一水平旋翼总距控制器(11),操纵左边第一水平旋翼(1)的总距,设置右边第一水平旋翼总距控制器(12),操纵右边第一水平旋翼(2)的总距,设置左边垂直螺旋桨总距控制器(13),操纵左边垂直螺旋桨(3)的总距,设置右边垂直螺旋桨总距控制器(14),操纵右边垂直螺旋桨(4)的总距。
相同的加大左边第一水平旋翼发动机(15)和右边第一水平旋翼发动机(16)的油门,相同的加大左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的总距,横梁移动式直升机垂直上升,左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)的总距操纵为零,左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)不产生拉力,左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的升力等于横梁移动式直升机的重量,横梁移动式直升机悬停。
由于横梁移动式直升机的重心(P)在横梁(5)中心下方,当滑动平台伺服器(8)操纵滑动平台(7)沿滑轨(6)滑动,使滑动平台(7)沿机身(9)纵向向后移动,横梁(5)向后移动,左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的升力中心向后移动,横梁移动式直升机的重心(P)也略向后移动,因横梁移动式直升机大部分的重量在机身(9),所以,左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的升力中心向后移动的幅度大于横梁移动式直升机的重心(P)向后移动的幅度,使左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的升力中心在横梁移动式直升机的重心(P)之后,升力使横梁移动式直升机前俯;当滑动平台伺服器(8)操纵滑动平台(7)沿滑轨(6)滑动,使滑动平台(7)沿机身(9)纵向向前移动,横梁(5)向前移动,左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的升力中心向前移动,机身(9)的重心(P)也略向前移动,因横梁移动式直升机大部分的重量在机身(9),所以,左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的升力中心向前移动的幅度大于横梁移动式直升机的重心(P)向前移动的幅度,使左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的升力中心在横梁移动式直升机的重心(P)之前,升力使横梁移动式直升机后仰。通过操纵滑动平台(7)的移动,实现横梁移动式直升机的俯仰控制。
增大左边垂直螺旋桨(3)的总距(由零总距变正总距),左边垂直螺旋桨(3)产生向前拉力,右边垂直螺旋桨(4)的总距保持为零,右边垂直螺旋桨(4)不产生拉力(或零总距变负总距,右边垂直螺旋桨(4)产生向后拉力),使横梁移动式直升机向右转向;增大右边垂直螺旋桨(4)的总距(由零总距变正总距),右边垂直螺旋桨(4)产生向前拉力,左边垂直螺旋桨(3)的总距保持为零,左边螺旋桨(3)不产生拉力(或零总距变负总距,左边螺旋桨(3)产生向后拉力),使横梁移动式直升机向左转向,操纵左边垂直螺旋桨(3)和.右边垂直螺旋桨(4)的总距差动,实现操纵航向。
增大左边第一水平旋翼(1)的总距,同时减少右边第一水平旋翼(2)的总距,左边第一水平旋翼(1)的升力大于右边第一水平旋翼(2)的升力,横梁移动式直升机向右横滚;增大右边第一水平旋翼(2)的总距,同时减少左边第一水平旋翼(1)的总距,右边第一水平旋翼(2)的升力大于左边第一水平旋翼(1)的升力,横梁移动式直升机向左横滚,实现横梁移动式直升机的横滚操纵。
在横梁移动式直升机的横滚操纵过程中,因左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的升力不相等,所以,反扭矩也不相等,产生转向耦合干扰。
设左边第一水平旋翼(1)顺时针转,右边第一水平旋翼(2)逆时针转,在横梁移动式直升机向右横滚操纵时,产生向左转向的干扰,通过增大左边垂直螺旋桨(3)的总距(或由零总距变正总距),左边垂直螺旋桨(3)产生向前拉力,右边垂直螺旋桨(4)的总距保持为零,右边垂直螺旋桨(4)不产生拉力(或由零总距变负总距,右边垂直螺旋桨(4)产生向后拉力),使横梁移动式直升机向右转向,抵消横梁移动式直升机向右横滚操纵时,向左转向干扰的影响;在横梁移动式直升机向左横滚操纵时,产生向右转向的干扰,通过增大右边垂直螺旋桨(4)的总距(或由零总距变正总距),右边垂直螺旋桨(4)产生向前拉力,左边垂直螺旋桨(3)的总距保持为零,左边螺旋桨(3)不产生拉力(或由零总距变负总距,左边垂直螺旋桨(3)产生向后拉力),使横梁移动式直升机向左转向,抵消横梁移动式直升机向左横滚操纵时,向右转向干扰的影响。
同理,设左边第一水平旋翼(1)逆时针转,右边第一水平旋翼(2)顺时针转,在横梁移动式直升机向右横滚操纵时,产生向右转向的干扰,通过左右垂直螺旋桨操纵横梁移动式直升机向左转向,抵消右转向的干扰;在横梁移动式直升机向左横滚操纵时,产生向左转向的干扰,通过左右垂直螺旋桨操纵横梁移动式直升机向右转向,抵消左转向的干扰。
横梁移动式直升机悬停时,相同地加大左边第一水平旋翼发动机(15)和右边第一水平旋翼发动机(16)的油门,横梁移动式直升机垂直上升,此时,相同地减少左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的总距,使左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的升力和等于横梁移动式直升机重量,同时,相同地加大左边垂直螺旋桨(3)和.右边垂直螺旋桨(4)的总距,左边垂直螺旋桨(3)和.右边垂直螺旋桨(4)产生方向相同的向前拉力,横梁移动式直升机水平快速前飞。
横梁移动式直升机悬停时,相同地加大左边第一水平旋翼发动机(15)和右边第一水平旋翼发动机(16)的油门,横梁移动式直升机垂直上升,此时,相同地减少左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的总距,使左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的升力和等于横梁移动式直升机重量,同时,相同地操纵左边垂直螺旋桨(3)和.右边垂直螺旋桨(4)的总距为为负总距,左边垂直螺旋桨(3)和.右边垂直螺旋桨(4)产生方向相同的向后拉力,横梁移动式直升机水平快速后飞。
在横梁移动式直升机水平快速前飞时,使左边垂直螺旋桨(3)的总距大于右边垂直螺旋桨(4)的总距,左边垂直螺旋桨(3)向前的拉力大于右边垂直螺旋桨(4)向前的拉力,横梁移动式直升机向右转并向右飞;使右边垂直螺旋桨(4)的总距大于左边垂直螺旋桨(3)的总距,右边垂直螺旋桨(4)向前的拉力大于左边垂直螺旋桨(3)向前的拉力,横梁移动式直升机向左转并向左飞。实现水平快速飞行时的航向操纵。
在横梁移动式直升机水平快速后飞时的航向操纵方法与横梁移动式直升机水平快速前飞时的航向操纵方法相同。
图2中,第二种两水平旋翼横梁移动式直升机,左边第一水平旋翼(1)安装在横梁(5)的左边,右边第一水平旋翼(2)对称左边第一水平旋翼(1)安装在横梁(5)的右边,机身(9)下靠近重心(P)设置雪橇式起落架(10)。
横梁移动式直升机重心(P)在横梁(5)中心下方,在机身(9)和横梁(5)之间设置一个能沿机身(9)纵向滑动的滑动平台(7),横梁(5)固定在滑动平台(7)上,滑动平台(7)安装在滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨固定座固定在机身(9)上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨与机身(9)纵向平行,设置一个滑动平台伺服器(8)操纵滑动平台(7)沿滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨滑动,使滑动平台(7)沿机身(9)纵向移动,横梁(5)沿机身(9)纵向移动,带动左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的升力中心沿机身(9)纵向移动。
在左边第一水平旋翼(1)的左边横梁(5)上设置左边垂直螺旋桨(3),左边第一水平旋翼(1)用左边万向轴(17)和左边垂直螺旋桨(3)连接,左边第一水平旋翼发动机(15)在驱动左边第一水平旋翼(1)的同时通过左边万向轴(17)驱动左边垂直螺旋桨(3);在右边第一水平旋翼(2)的右边横梁(5)上设置右边垂直螺旋桨(4),右边第一水平旋翼(2)用右边万向轴(18)和右边垂直螺旋桨(4)连接,右边第一水平旋翼发动机(16)在驱动右边第一水平旋翼(2)的同时通过右边万向轴(18)驱动右边垂直螺旋桨(4),左边垂直螺旋桨(3)和.右边垂直螺旋桨(4)也对称安装。
采用桨叶挥舞装置来消除水平飞行时,水平旋翼升力不对称对程度,左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的大小相同,转速相同,转向相反,设置左边第一水平旋翼总距控制器(11),操纵左边第一水平旋翼(1)的总距,设置右边第一水平旋翼总距控制器(12),操纵右边第一水平旋翼(2)的总距,设置左边垂直螺旋桨总距控制器(13),操纵左边垂直螺旋桨(3)的总距,设置右边垂直螺旋桨总距控制器(14),操纵右边垂直螺旋桨(4)的总距。
左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)这种布局对航向的操纵更灵敏,但横梁(5)的长度加大,增加了横梁(5)重量。
操纵滑动平台(7)的前后移动,实现横梁移动式直升机的俯仰控制;操纵左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的总距差动操纵横滚;操纵左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)的总距差动操纵航向。
图3中,第三种两水平旋翼横梁移动式直升机,左边第一水平旋翼(1)安装在横梁(5)的左边,右边第一水平旋翼(2)对称左边第一水平旋翼(1)安装在横梁(5)的右边,机身(9)下靠近重心(P)设置雪橇式起落架(10)。
横梁移动式直升机重心(P)在横梁(5)中心下方,在机身(9)和横梁(5)之间设置一个能沿机身(9)纵向滑动的滑动平台(7),横梁(5)固定在滑动平台(7)上,滑动平台(7)安装在滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨固定座固定在机身(9)上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨与机身(9)纵向平行,设置一个滑动平台伺服器(8)操纵滑动平台(7)沿滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨滑动,使滑动平台(7)沿机身(9)纵向移动,横梁(5)沿机身(9)纵向移动,带动左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的升力中心沿机身(9)纵向移动。
在左边第一水平旋翼(1)的左边横梁(5)上设置左边垂直螺旋桨(3),左边第一水平旋翼发动机(15)单独驱动左边第一水平旋翼(1),设置左边垂直螺旋桨发动机(21)单独驱动左边垂直螺旋桨(3);在右边第一水平旋翼(2)的右边横梁(5)上设置右边垂直螺旋桨(4),右边第一水平旋翼发动机(16)单独驱动右边第一水平旋翼(2),设置右边垂直螺旋桨发动机(22)单独驱动驱动右边垂直螺旋桨(4),左边垂直螺旋桨(3)和.右边垂直螺旋桨(4)也对称安装。
采用桨叶挥舞装置来消除水平飞行时,水平旋翼升力不对称对程度,左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的大小相同,转速相同,转向相反,设置左边第一水平旋翼总距控制器(11),操纵左边第一水平旋翼(1)的总距,设置右边第一水平旋翼总距控制器(12),操纵右边第一水平旋翼(2)的总距,设置左边垂直螺旋桨总距控制器(13),操纵左边垂直螺旋桨(3)的总距,设置右边垂直螺旋桨总距控制器(14),操纵右边垂直螺旋桨(4)的总距。
左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)独立驱动省去了传动部件,简化了结构。
操纵滑动平台(7)的前后移动,实现横梁移动式直升机的俯仰控制;操纵左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的总距差动操纵横滚;操纵左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)的总距差动操纵航向。
图4中,第四种两水平旋翼横梁移动式直升机,左边第一水平旋翼(1)安装在横梁(5)的左边,右边第一水平旋翼(2)对称左边第一水平旋翼(1)安装在横梁(5)的右边,机身(9)下靠近重心(P)设置雪橇式起落架(10)。
横梁移动式直升机重心(P)在横梁(5)中心下方,在机身(9)和横梁(5)之间设置一个能沿机身(9)纵向滑动的滑动平台(7),横梁(5)固定在滑动平台(7)上,滑动平台(7)安装在滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨固定座固定在机身(9)上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨与机身(9)纵向平行,设置一个滑动平台伺服器(8)操纵滑动平台(7)沿滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨滑动,使滑动平台(7)沿机身(9)纵向移动,横梁(5)沿机身(9)纵向移动,带动左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的升力中心沿机身(9)纵向移动。
在右边第一水平旋翼(2)的右边横梁(5)上设置右边垂直螺旋桨(4),右边第一水平旋翼发动机(16)单独驱动右边第一水平旋翼(2),左边第一水平旋翼发动机(15)单独驱动左边第一水平旋翼(1,)设置右边垂直螺旋桨发动机(22)单独驱动驱动右边垂直螺旋桨(4)。
采用桨叶挥舞装置来消除水平飞行时,水平旋翼升力不对称对程度,左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的大小相同,转速相同,转向相反,设置左边第一水平旋翼总距控制器(11),操纵左边第一水平旋翼(1)的总距,设置右边第一水平旋翼总距控制器(12),操纵右边第一水平旋翼(2)的总距,设置右边垂直螺旋桨总距控制器(14),操纵右边垂直螺旋桨(4)的总距。
操纵滑动平台(7)的前后移动,实现横梁移动式直升机的俯仰控制;操纵左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的总距差动操纵横滚;操纵右边垂直螺旋桨(4)的总距大小操纵航向。
这种布局的横梁移动式直升机,右边垂直螺旋桨(4)不能提供水平向前飞行的拉力,通过前俯操纵,利用左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的升力在水平方向的分力驱动横梁移动式直升机水平飞行,结构比较简单,适合低速场合。
图5中,第五种两水平旋翼横梁移动式直升机,左边第一水平旋翼(1)安装在横梁(5)的左边,右边第一水平旋翼(2)对称左边第一水平旋翼(1)安装在横梁(5)的右边,机身(9)下靠近重心(P)设置雪橇式起落架(10)。
横梁移动式直升机重心(P)在横梁(5)中心下方,在机身(9)和横梁(5)之间设置一个能沿机身(9)纵向滑动的滑动平台(7),横梁(5)固定在滑动平台(7)上,滑动平台(7)安装在滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨固定座固定在机身(9)上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨与机身(9)纵向平行,设置一个滑动平台伺服器(8)操纵滑动平台(7)沿滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨滑动,使滑动平台(7)沿机身(9)纵向移动,横梁(5)沿机身(9)纵向移动,带动左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的升力中心沿机身(9)纵向移动。
在左边第一水平旋翼(1)的左边横梁(5)上设置左边垂直螺旋桨(3),左边第一水平旋翼发动机(15)单独驱动左边第一水平旋翼(1),右边第一水平旋翼发动机(16)单独驱动右边第一水平旋翼(2),设置左边垂直螺旋桨发动机(21)单独驱动驱动左边垂直螺旋桨(3)。
采用桨叶挥舞装置来消除水平飞行时,水平旋翼升力不对称对程度,左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的大小相同,转速相同,转向相反,设置左边第一水平旋翼总距控制器(11),操纵左边第一水平旋翼(1)的总距,设置右边第一水平旋翼总距控制器(12),操纵右边第一水平旋翼(2)的总距,设置左边垂直螺旋桨总距控制器(13),操纵左边垂直螺旋桨(3)的总距。
操纵滑动平台(7)的前后移动,实现横梁移动式直升机的俯仰控制;操纵左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的总距差动操纵横滚;操纵左边垂直螺旋桨(3)的总距大小操纵航向。
这种布局的横梁移动式直升机,左边垂直螺旋桨(3)不能提供水平向前飞行的拉力,通过前俯操纵,利用左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的升力在水平方向的分力驱动横梁移动式直升机水平飞行,结构比较简单,适合低速场合。
图6中,第六种两水平旋翼横梁移动式直升机,左边第一水平旋翼(1)安装在横梁(5)的左边,右边第一水平旋翼(2)对称左边第一水平旋翼(1)安装在横梁(5)的右边,机身(9)下靠近重心(P)设置雪橇式起落架(10)。
横梁移动式直升机重心(P)在横梁(5)中心下方,在机身(9)和横梁(5)之间设置一个能沿机身(9)纵向滑动的滑动平台(7),横梁(5)固定在滑动平台(7)上,滑动平台(7)安装在滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨固定座固定在机身(9)上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨与机身(9)纵向平行,设置一个滑动平台伺服器(8)操纵滑动平台(7)沿滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨滑动,使滑动平台(7)沿机身(9)纵向移动,横梁(5)沿机身(9)纵向移动,带动左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的升力中心沿机身(9)纵向移动。
在左边第一水平旋翼(1)的左边横梁(5)上设置旋转面水平的螺旋桨(以下称为左边第一水平螺旋桨(19)),在左边第一水平螺旋桨(19)的左边横梁(5)上设置左边垂直螺旋桨(3),设置左边第一水平旋翼发动机(15)单独驱动左边第一水平旋翼(1),设置左边第一水平螺旋桨发动机(25)单独驱动左边第一水平螺旋桨(19),设置左边垂直螺旋桨发动机(21)单独驱动左边垂直螺旋桨(3)。
在右边第一水平旋翼(2)的右边横梁(5)上设置旋转面水平的螺旋桨(以下称为右边第一水平螺旋桨(20)),在右边第一水平螺旋桨(20)的右边横梁(5)上设置右边垂直螺旋桨(4),设置右边第一水平旋翼发动机(16)单独驱动右边第一水平旋翼(2),设置右边第一水平螺旋桨发动机(26)单独驱动右边第一水平螺旋桨(20),设置右边垂直螺旋桨发动机(22)单独驱动右边垂直螺旋桨(4)。
左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)对称安装,左边垂直螺旋桨(3)和.右边垂直螺旋桨(4)也对称安装。
采用桨叶挥舞装置来消除水平飞行时,水平旋翼和水平螺旋桨升力不对称对程度,左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的大小相同,转速相同,转向相反,设置左边第一水平旋翼总距控制器(11),操纵左边第一水平旋翼(1)的总距,设置右边第一水平旋翼总距控制器(12),操纵右边第一水平旋翼(2)的总距,设置左边第一水平螺旋桨总距控制器(23),操纵左边第一水平螺旋桨(19)的总距,设置右边第一水平螺旋桨总距控制器(24),操纵右边第一水平螺旋桨(20)的总距,设置左边垂直螺旋桨总距控制器(13),操纵左边垂直螺旋桨(3)的总距,设置右边垂直螺旋桨总距控制器(14),操纵右边垂直螺旋桨(4)的总距。
左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)工作于相同的总距和转速,提供稳定的升力平衡横梁移动式直升机的重量,操纵左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)的总距差动操纵横滚;操纵滑动平台(7)的前后移动,实现横梁移动式直升机的俯仰控制;操纵左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)的总距差动操纵航向。
左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)的总距差动操纵横滚,所以其中一个损坏了,剩下的一个依然可以控制横滚,因此,设置左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)的设计是冗余的,提高了横滚操纵的安全性;左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)的总距差动操纵航向,所以其中一个损坏了,剩下的一个依然可以控制航向(但不能提供向前飞行的拉力),因此,设置左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)的设计是冗余的,提高了航向操纵的安全性。
图7中,第七种两水平旋翼横梁移动式直升机,左边第一水平旋翼(1)安装在横梁(5)的左边,右边第一水平旋翼(2)对称左边第一水平旋翼(1)安装在横梁(5)的右边,机身(9)下靠近重心(P)设置雪橇式起落架(10)。
横梁移动式直升机重心(P)在横梁(5)中心下方,在机身(9)和横梁(5)之间设置一个能沿机身(9)纵向滑动的滑动平台(7),横梁(5)固定在滑动平台(7)上,滑动平台(7)安装在滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨固定座固定在机身(9)上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨与机身(9)纵向平行,设置一个滑动平台伺服器(8)操纵滑动平台(7)沿滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨滑动,使滑动平台(7)沿机身(9)纵向移动,横梁(5)沿机身(9)纵向移动,带动左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的升力中心沿机身(9)纵向移动。
在左边第一水平旋翼(1)的左边横梁(5)上设置左边第一水平螺旋桨(19),在左边第一水平螺旋桨(19)的左边横梁(5)上设置左边垂直螺旋桨(3),设置左边第一水平旋翼发动机(15)单独驱动左边第一水平旋翼(1),设置左边第一水平螺旋桨发动机(25)单独驱动左边第一水平螺旋桨(19),设置左边垂直螺旋桨发动机(21)单独驱动左边垂直螺旋桨(3)。
在右边第一水平旋翼(2)的右边横梁(5)上设置右边第一水平螺旋桨(20),在右边第一水平螺旋桨(20)的右边横梁(5)上设置右边垂直螺旋桨(4),设置右边第一水平旋翼发动机(16)单独驱动右边第一水平旋翼(2),设置右边第一水平螺旋桨发动机(26)单独驱动右边第一水平螺旋桨(20),设置右边垂直螺旋桨发动机(22)单独驱动右边垂直螺旋桨(4)。
在左边第一水平旋翼(1)的右边横梁(5)上设置旋转面水平的螺旋桨(以下称为左边第二水平螺旋桨(33)),在右边第一水平旋翼(2)的左边设置旋转面水平的螺旋桨(以下称为右边第二水平螺旋桨(34))。
左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)对称安装、左边垂直螺旋桨(3)和.右边垂直螺旋桨(4)对称安装、左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)也对称安装。
采用桨叶挥舞装置来消除水平飞行时,水平旋翼和水平螺旋桨升力不对称对程度,左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的大小相同,转速相同,转向相反,设置左边第一水平旋翼总距控制器(11),操纵左边第一水平旋翼(1)的总距,设置右边第一水平旋翼总距控制器(12),操纵右边第一水平旋翼(2)的总距,设置左边第一水平螺旋桨总距控制器(23),操纵左边第一水平螺旋桨(19)的总距,设置右边第一水平螺旋桨总距控制器(24),操纵右边第一水平螺旋桨(20)的总距,设置左边垂直螺旋桨总距控制器(13),操纵左边垂直螺旋桨(3)的总距,设置右边垂直螺旋桨总距控制器(14),操纵右边垂直螺旋桨(4)的总距。
左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)工作于相同的总距和转速,提供稳定的升力不参与水平旋翼横梁移动式直升机的姿态操纵;左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)工作于相同的总距和转速,提供稳定的升力不参与水平旋翼横梁移动式直升机的横滚操纵,左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)提供升力,增加横梁移动式直升机的载重而不增加横梁移动式直升机的横向尺寸,左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的滑流增加了左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)的入流速度,提高了左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)的效率。
操纵左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)的总距差动操纵横滚;操纵滑动平台(7)的前后移动,实现横梁移动式直升机的俯仰控制;操纵左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)的总距差动操纵航向。
这种布局的横梁移动式直升机,左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)提供稳定的升力不参与水平旋翼横梁移动式直升机的横滚操纵,即使两个都损坏了,左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)依然提供稳定的升力,横梁移动式直升机依然能飞行,左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)是垂直升力的冗余设计,提高了垂直升降的安全性。
图8中,四水平旋翼横梁移动式直升机,左边第一水平旋翼(1)安装在横梁(5)的左边,右边第一水平旋翼(2)对称左边第一水平旋翼(1)安装在横梁(5)的右边,机身(9)下靠近重心(P)设置雪橇式起落架(10)。
横梁移动式直升机重心(P)在横梁(5)中心下方,在机身(9)和横梁(5)之间设置一个能沿机身(9)纵向滑动的滑动平台(7),横梁(5)固定在滑动平台(7)上,滑动平台(7)安装在滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨固定座固定在机身(9)上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨与机身(9)纵向平行,设置一个滑动平台伺服器(8)操纵滑动平台(7)沿滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨滑动,使滑动平台(7)沿机身(9)纵向移动,横梁(5)沿机身(9)纵向移动,带动左边第一水平旋翼(1)和右边第一水平旋翼(2)的升力中心沿机身(9)纵向移动。
在左边第一水平旋翼(1)的左边横梁(5)上设置旋转面水平的旋翼(以下称为左边第二水平旋翼(27)),在左边第二水平旋翼(27)的左边横梁(5)上设置左边第一水平螺旋桨(19),在左边第一水平螺旋桨(19)的左边横梁(5)上设置左边垂直螺旋桨(3);在右边第一水平旋翼(2)的右边横梁(5)上设置旋转面水平的旋翼(以下称为右边第二水平旋翼(28)),在右边第二水平旋翼(28)的右边横梁(5)上设置右边第一水平螺旋桨(20),在右边第一水平螺旋桨(20)的右边横梁(5)上设置右边垂直螺旋桨(4)。
设置左边第一水平旋翼发动机(15)单独驱动左边第一水平旋翼(1),设置左边第二水平旋翼发动机(31)单独驱动左边第二水平旋翼(27),设置左边第一水平螺旋桨发动机(25)单独驱动左边第一水平螺旋桨(19),设置左边垂直螺旋桨发动机(21)单独驱动左边垂直螺旋桨(3)。
设置右边第一水平旋翼发动机(16)单独驱动右边第一水平旋翼(2),设置右边第二水平旋翼发动机(32)单独驱动右边第二水平旋翼(28),设置右边第一水平螺旋桨发动机(26)单独驱动右边第一水平螺旋桨(20),设置右边垂直螺旋桨发动机(22)单独驱动右边垂直螺旋桨(4)。
左边第二水平旋翼(27)和右边第二水平旋翼(28)对称安装、左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)对称安装、左边垂直螺旋桨(3)和.右边垂直螺旋桨(4)也对称安装。
采用桨叶挥舞装置来消除水平飞行时,水平旋翼和水平螺旋桨升力不对称对程度,左边第一水平旋翼(1)、右边第一水平旋翼(2)的大小相同,转速相同,转向相反,左边第二水平旋翼(27)和右边第二水平旋翼(28)的大小相同,转速相同,转向相反。
设置左边第一水平旋翼总距控制器(11),操纵左边第一水平旋翼(1)的总距,设置右边第一水平旋翼总距控制器(12),操纵右边第一水平旋翼(2)的总距,设置左边第二水平旋翼总距控制器(29)操纵左边第二水平旋翼(27)的总距,设置右边第二水平旋翼总距控制器(30),操纵右边第二水平旋翼(28))的总距,设置左边第一水平螺旋桨总距控制器(23),操纵左边第一水平螺旋桨(19),设置右边第一水平螺旋桨总距控制器(24),操纵右边第一水平螺旋桨(20),设置左边垂直螺旋桨总距控制器(13),操纵左边垂直螺旋桨(3)的总距,设置右边垂直螺旋桨总距控制器(14),操纵右边垂直螺旋桨(4)的总距。
左边第一水平旋翼(1)、右边第一水平旋翼(2)、左边第二水平旋翼(27)和右边第二水平旋翼(28)工作于相同的总距和转速,提供稳定的升力平衡横梁移动式直升机的重量,操纵左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)的总距差动操纵横滚;操纵滑动平台(7)的前后移动,实现横梁移动式直升机的俯仰控制;操纵左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)的总距差动操纵航向。
左边第一水平旋翼(1)、右边第一水平旋翼(2)、左边第二水平旋翼(27)和右边第二水平旋翼(28)提供稳定的升力不参与水平旋翼横梁移动式直升机的横滚操纵,即使其中一个损坏了,关闭对称的另一个,剩下的两个水平旋翼依然提供稳定的升力,横梁移动式直升机依然能飞行,左边第一水平旋翼(1)、右边第一水平旋翼(2)、左边第二水平旋翼(27)和右边第二水平旋翼(28)是垂直升力的冗余设计,提高了垂直升降的安全性。
图9中,第一种六水平螺旋桨横梁移动式直升机,左边垂直螺旋桨(3)安装在横梁(5)的最左边,右边垂直螺旋桨(4)对称左边垂直螺旋桨(3)安装在横梁(5)的右边,机身(9)下靠近重心(P)设置雪橇式起落架(10)。
横梁移动式直升机重心(P)在横梁(5)中心下方,在机身(9)和横梁(5)之间设置一个能沿机身(9)纵向滑动的滑动平台(7),横梁(5)固定在滑动平台(7)上,滑动平台(7)安装在滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨固定座固定在机身(9)上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨与机身(9)纵向平行,设置一个滑动平台伺服器(8)操纵滑动平台(7)沿滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨滑动,使滑动平台(7)沿机身(9)纵向移动,带动横梁(5)沿机身(9)纵向移动。
在左边垂直螺旋桨(3)的右边横梁(5)上设置左边第一水平螺旋桨(19),在左边第一水平螺旋桨(19)的右边横梁(5)上设置左边第二水平螺旋桨(33),在左边第二水平螺旋桨(33)的右边横梁(5)上设置左边第三水平螺旋桨(35);在右边垂直螺旋桨(4)的左边横梁(5)上设置右边第一水平螺旋桨(20),在右边第一水平螺旋桨(20)的左边横梁(5)上设置右边第二水平螺旋桨(34),在右边第二水平螺旋桨(34)的左边设置右边第三水平螺旋桨(36)。
设置左边垂直螺旋桨发动机(21)单独驱动左边垂直螺旋桨(3),设置左边第一水平螺旋桨发动机(25)单独驱动左边第一水平螺旋桨(19),设置左边第二水平螺旋桨发动机(37)单独驱动左边第二水平螺旋桨(33),设置左边第三水平螺旋桨发动机(39)单独驱动左边第三水平螺旋桨(35);设置右边垂直螺旋桨发动机(22)单独驱动右边垂直螺旋桨(4),设置右边第一水平螺旋桨发动机(26)单独驱动右边第一水平螺旋桨(20),设置右边第二水平螺旋桨发动机(38)单独驱动左边第二水平螺旋桨(34),设置右边第三水平螺旋桨发动机(40)单独驱动右边第三水平螺旋桨(36)。
左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)对称安装、左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)对称安装、左边第三水平螺旋桨(35)和右边第三水平螺旋桨(36)对称安装也对称安装。
采用桨叶挥舞装置来消除水平飞行时,水平螺旋桨升力不对称对程度,左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)转速相同,转向相反;左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)转速相同,转向相反;左边第三水平螺旋桨(35)和右边第三水平螺旋桨(36)转速相同,转向相反。
设置左边垂直螺旋桨总距控制器(13),操纵左边垂直螺旋桨(3)的总距,设置右边垂直螺旋桨总距控制器(14),操纵右边垂直螺旋桨(4)的总距;设置左边第一水平螺旋桨总距控制器(23),操纵左边第一水平螺旋桨(19),设置右边第一水平螺旋桨总距控制器(24),操纵右边第一水平螺旋桨(20)。
左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)、左边第三水平螺旋桨(35)和右边第三水平螺旋桨(36)工作于相同的总距和转速,提供稳定的升力平衡横梁移动式直升机的重量,操纵左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)的总距差动操纵横滚;操纵滑动平台(7)的前后移动,实现横梁移动式直升机的俯仰控制;操纵左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)的总距差动操纵航向。
左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)、左边第三水平螺旋桨(35)和右边第三水平螺旋桨(36)是垂直升力的冗余设计,提高了垂直升降的安全性。
图10中,第二种六水平螺旋桨横梁移动式直升机,是将第一种六水平螺旋桨横梁移动式直升机变距螺旋桨换成定距螺旋桨。
左边垂直螺旋桨(3)安装在横梁(5)的最左边,右边垂直螺旋桨(4)对称左边垂直螺旋桨(3)安装在横梁(5)的右边,机身(9)下靠近重心(P)设置雪橇式起落架(10)。
横梁移动式直升机重心(P)在横梁(5)中心下方,在机身(9)和横梁(5)之间设置一个能沿机身(9)纵向滑动的滑动平台(7),横梁(5)固定在滑动平台(7)上,滑动平台(7)安装在滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨固定座固定在机身(9)上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨与机身(9)纵向平行,设置一个滑动平台伺服器(8)操纵滑动平台(7)沿滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨滑动,使滑动平台(7)沿机身(9)纵向移动,带动横梁(5)沿机身(9)纵向移动。
在左边垂直螺旋桨(3)的右边横梁(5)上设置左边第一水平螺旋桨(19),在左边第一水平螺旋桨(19)的右边横梁(5)上设置左边第二水平螺旋桨(33),在左边第二水平螺旋桨(33)的右边横梁(5)上设置左边第三水平螺旋桨(35);在右边垂直螺旋桨(4)的左边横梁(5)上设置右边第一水平螺旋桨(20),在右边第一水平螺旋桨(20)的左边横梁(5)上设置右边第二水平螺旋桨(34),在右边第二水平螺旋桨(34)的左边横梁(5)上设置右边第三水平螺旋桨(36)。
设置左边垂直螺旋桨发动机(21)单独驱动左边垂直螺旋桨(3),设置左边第一水平螺旋桨发动机(25)单独驱动左边第一水平螺旋桨(19),设置左边第二水平螺旋桨发动机(37)单独驱动左边第二水平螺旋桨(33),设置左边第三水平螺旋桨发动机(39)单独驱动左边第三水平螺旋桨(35);设置右边垂直螺旋桨发动机(22)单独驱动右边垂直螺旋桨(4),设置右边第一水平螺旋桨发动机(26)单独驱动右边第一水平螺旋桨(20),设置右边第二水平螺旋桨发动机(38)单独驱动左边第二水平螺旋桨(34),设置右边第三水平螺旋桨发动机(40)单独驱动右边第三水平螺旋桨(36)。
左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)对称安装、左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)对称安装、左边第三水平螺旋桨(35)和右边第三水平螺旋桨(36)也对称安装。
采用桨叶挥舞装置来消除水平飞行时,水平螺旋桨升力不对称对程度,左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)转向相反;左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)转速相同,转向相反;左边第三水平螺旋桨(35)和右边第三水平螺旋桨(36)转速相同,转向相反。
左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)、左边第三水平螺旋桨(35)和右边第三水平螺旋桨(36)工作于相同的总距和转速,提供稳定的升力平衡横梁移动式直升机的重量,操纵左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)的转速差动操纵横滚;操纵滑动平台(7)的前后移动,实现横梁移动式直升机的俯仰控制;操纵左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)的转速差动操纵航向。
图11中,第一种有固定翼的横梁移动式直升机,固定翼(49)设置在横梁(5)的中部,横梁(5)的中部变成固定翼(49)的翼梁,固定翼(49)的左边设置固定翼左边襟翼(47),固定翼(49)的右边设置固定翼右边襟翼(48),固定翼(49)的左边前缘设置左边垂直螺旋桨(3),固定翼(49)的右边前缘设置右边垂直螺旋桨(4),横梁(5)的左端设置左边第一水平螺旋桨(19),横梁(5)的右端设置右边第一水平螺旋桨(20),左边第一水平螺旋桨(19)的右边横梁(5)上设置左边第二水平螺旋桨(33),右边第一水平螺旋桨(20)的左边横梁(5)上设置右边第二水平螺旋桨(34)。
机身(9)下靠近重心(P)设置轮式起落架(10),横梁移动式直升机重心(P)在横梁(5)中心下方,在机身(9)和横梁(5)之间设置一个能沿机身(9)纵向滑动的滑动平台(7),横梁(5)固定在滑动平台(7)上,滑动平台(7)安装在滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨固定座固定在机身(9)上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨与机身(9)纵向平行,设置一个滑动平台伺服器(8)操纵滑动平台(7)沿滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨滑动,使滑动平台(7)沿机身(9)纵向移动,横梁(5)纵向移动,带动横梁(5)上的固定翼(49)、左边第一水平螺旋桨(19)、左边第二水平螺旋桨(33)、右边第一水平螺旋桨(20)、右边第二水平螺旋桨(34)的升力中心纵向移动。
左边垂直螺旋桨(3)用左边万向轴(43)和左边第一水平螺旋桨(19)及左边第二水平螺旋桨(33)连接,左边垂直螺旋桨发动机(21)在驱动左边垂直螺旋桨(3)的同时通过左边万向轴(43)驱动左边第一水平螺旋桨(19)及左边第二水平螺旋桨(33);右边垂直螺旋桨(4)用右边万向轴(44)和右边第一水平螺旋桨(20)及右边第二水平螺旋桨(34)连接,右边垂直螺旋桨发动机(22)在驱动右边垂直螺旋桨(4)的同时通过右边万向轴(44)驱动右边第一水平螺旋桨(20)及右边第二水平螺旋桨(34)。
全部螺旋桨以机身(9)纵向对称安装,左边的螺旋桨与右边的螺旋桨转向相反。
采用桨叶挥舞装置来消除水平飞行时,水平螺旋桨升力不对称对程度。
设置左边垂直螺旋桨总距控制器(13),操纵左边垂直螺旋桨(3)的总距,设置左边第一水平螺旋桨总距控制器(23)操纵左边第一水平螺旋桨(19)的总距,设置左边第二水平螺旋桨总距控制器(41)操纵左边第二水平螺旋桨(33)的总距;设置右边垂直螺旋桨总距控制器(14),操纵右边垂直螺旋桨(4)的总距,设置右边第一水平螺旋桨总距控制器(24)操纵右边第一水平螺旋桨(20)的总距,设置右边第二水平螺旋桨总距控制器(42)操纵右边第二水平螺旋桨(34)的总距。
左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)工作在相同的总距和转速提供稳定的升力,操纵滑动平台(7)的前后移动,实现有固定翼的横梁移动式直升机的俯仰控制;操纵左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)的总距差动操纵横滚;操纵左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)的总距差动操纵航向。
横梁移动式直升机相悬停时,相同的加大左边垂直螺旋桨发动机(21)和右边垂直螺旋桨发动机(22)的油门,有固定翼的横梁移动式直升机前飞,当需要快速水平飞行时,相同的减少左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)的总距,相同的加大左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)的总距,有固定翼的横梁移动式直升机水平快速向前飞行,这时固定翼(49)产生升力,固定翼(49)的左边襟翼(47)和右边襟翼(48)操纵横滚,继续相同的加大左边垂直螺旋桨发动机(21)和右边垂直螺旋桨发动机(22)的油门,相同的减少左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)的总距,相同的减少左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)的总距,相同的加大左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)的总距,左边垂直螺旋桨发动机(21)和右边垂直螺旋桨发动机(22)的功率大部分输出到左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)推动有固定翼的横梁移动式直升机快速水平向前飞行,此时水平尾翼(46)代替滑动平台伺服器(8)操纵俯仰向,垂直尾翼(45)代替左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)操纵航向,有固定翼的横梁移动式直升机进入固定翼飞机飞行状态。
相同的减少左边垂直螺旋桨发动机(21)和右边垂直螺旋桨发动机(22)的油门,相同的加大左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)的总距,相同的加大左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)的总距,相同的减少左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)的总距,左边垂直螺旋桨发动机(21)和右边垂直螺旋桨发动机(22)的功率大部分输出到左边第一水平螺旋桨(19)、和右边第一水平螺旋桨(20)、左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34),左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)的拉力相同的减少,有固定翼的横梁移动式直升机水平向前飞行速度下降,固定翼(49)的升力减少,操纵滑动平台(7)的前后移动控制俯仰;操纵左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)的总距差动操纵横滚;操纵左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)的总距差动操纵航向,返回直升机飞行状态。
提高安全性的方法是用离合器和万向轴将左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)联动,正常情况下,离合器分离,左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)独立工作,当其中一个发动机损坏,离合器连接万向轴使左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)联动,剩下的发动机驱动全部螺旋桨,安全降落。
图12中,第二种有固定翼的横梁移动式直升机,固定翼(49)安装在横梁(5)的中间,横梁(5)的中部变成固定翼(49)的翼梁,固定翼(49)的左边设置固定翼左边襟翼(47),固定翼(49)的右边设置固定翼右边襟翼(48),固定翼(49)的左边前缘设置左边垂直螺旋桨(3),固定翼(49)的右边前缘设置右边垂直螺旋桨(4),横梁(5)的左端设置左边第一水平螺旋桨(19),横梁(5)的右端设置右边第一水平螺旋桨(20),左边第一水平螺旋桨(19)的右边横梁(5)上设置左边第二水平螺旋桨(33),右边第一水平螺旋桨(20)的左边横梁(5)上设置右边第二水平螺旋桨(34)。
机身(9)下靠近重心(P)设置轮式起落架(10),横梁移动式直升机重心(P)在横梁(5)中心下方,在机身(9)和横梁(5)之间设置一个能沿机身(9)纵向滑动的滑动平台(7),横梁(5)固定在滑动平台(7)上,滑动平台(7)安装在滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨固定座固定在机身(9)上,滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨与机身(9)纵向平行,设置一个滑动平台伺服器(8)操纵滑动平台(7)沿滑轨和滑轨固定座(6)的滑轨滑动,使滑动平台(7)沿机身(9)纵向移动,横梁(5)纵向移动,带动横梁(5)上的固定翼(49)、左边第一水平螺旋桨(19)、左边第二水平螺旋桨(33)、右边第一水平螺旋桨(20)、右边第二水平螺旋桨(34)的升力中心纵向移动。
左边垂直螺旋桨发动机(21)驱动左边垂直螺旋桨(3),左边第一水平螺旋桨发动机(25)驱动左边第一水平螺旋桨(19),左边第二水平螺旋桨发动机(37)驱动左边第二水平螺旋桨(33);右边垂直螺旋桨发动机(22)驱动右边垂直螺旋桨(4),右边第一水平螺旋桨发动机(26)驱动右边第一水平螺旋桨(20),右边第二水平螺旋桨发动机(38)驱动右边第二水平螺旋桨(34)。
全部螺旋桨采用定距螺旋桨,全部螺旋桨以机身(9)纵向对称安装,左边的螺旋桨与右边的螺旋桨转向相反。
采用桨叶挥舞装置来消除水平飞行时,水平螺旋桨升力不对称对程度。
左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)工作在相同的转速,提供稳定的升力平衡重量,操纵左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)的速度差动操纵横滚;操纵滑动平台(7)的前后移动,实现有固定翼的横梁移动式直升机的俯仰控制;操纵左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)的速度差动操纵航向。
横梁移动式直升机相悬停时,相同的加大左边垂直螺旋桨发动机(21)和右边垂直螺旋桨发动机(22)的油门,有固定翼的横梁移动式直升机水平前飞,这时固定翼(49)产生升力,固定翼(49)的左边襟翼(47)和右边襟翼(48)操纵横滚,当需要快速水平飞行时,继续相同的加大左边垂直螺旋桨发动机(21)和右边垂直螺旋桨发动机(22)的油门,相同的减少左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)的油门,相同的减少左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)的油门,左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)推动有固定翼的横梁移动式直升机快速水平向前飞行,此时水平尾翼(46)代替滑动平台伺服器(8)操纵俯仰,垂直尾翼(45)代替左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)操纵航向,有固定翼的横梁移动式直升机进入固定翼飞机飞行状态。
相同的减少左边垂直螺旋桨发动机(21)和右边垂直螺旋桨发动机(22)的油门,相同的加大左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)的发动机的油门,相同的加大左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)的发动机的油门,左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)、左边第二水平螺旋桨(33)和右边第二水平螺旋桨(34)的升力升高,左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)的拉力相同的减少,有固定翼的横梁移动式直升机水平向前飞行速度下降,固定翼(49)的升力减少,操纵滑动平台(7)的前后移动控制俯仰;操纵左边第一水平螺旋桨(19)和右边第一水平螺旋桨(20)的速度差动操纵横滚;操纵左边垂直螺旋桨(3)和右边垂直螺旋桨(4)的速度差动操纵航向,返回直升机飞行状态。

Claims (7)

1.一种横梁移动式直升机,采用横列式旋翼结构,旋转面水平的旋翼、螺旋桨沿机身横向排列对称于机身纵向线,安装在机身的横梁两边,采用桨叶挥舞装置来消除水平旋翼、或螺旋桨水平飞行时的升力不对称对程度,左右水平旋翼、或螺旋桨的大小相同,转向相反,机身下靠近重心设置起落架,重心在横梁中心下方,其特征是:在机身的横梁左右两边各对称安装一个旋转面与水平面垂直的法线与机身纵向平行的螺旋桨,在机身和横梁之间设置一个能沿机身纵向滑动的平台,横梁固定在平台上,平台连接滑轨,滑轨固定在机身上,滑轨与机身纵向平行,设置一个伺服器操纵平台沿滑轨滑动,使平台沿机身纵向移动,带动横梁纵向移动,使左右水平旋翼、螺旋桨的升力中心沿机身纵向移动,通过左右旋转面水平的旋翼、螺旋桨升力的差动变化操纵横滚,通过左右旋转面与水平面垂直,法线与机身纵向平行的螺旋桨拉力的差动变化操纵航向,通过驱动平台,使横梁在机身纵向前后移动操纵俯仰,当左右旋转面与水平面垂直,法线与机身纵向平行的螺旋桨的拉力同方向时,还能提供水平前飞的拉力。
2.根据权利要求1所述的横梁移动式直升机,其特征是:全部旋翼、螺旋桨、固定翼安装在同一横梁上,横梁能够沿机身纵向移动。
3.根据权利要求1所述的横梁移动式直升机,其特征是:左边操纵横滚的旋转面水平的变距旋翼、变距螺旋桨与左边操纵航向的旋转面与水平面垂直的法线与机身纵向平行的变距螺旋桨通过万向轴连接,由同一发动机驱动,右边操纵横滚的旋转面水平的变距旋翼、变距螺旋桨与右边操纵航向的旋转面与水平面垂直的法线与机身纵向平行的变距螺旋桨通过万向轴连接,由同一发动机驱动,通过改变总距,发动机能够在将输出功率大部分输出到操纵横滚的水平变距旋翼、变距螺旋桨和将输出功率大部分输出到操纵航向的旋转面与水平面垂直的法线与机身纵向平行的变距螺旋桨两者之间变动。
4.根据权利要求1所述的横梁移动式直升机,其特征是:横梁上的旋转面水平的大尺寸旋翼的下面设置尺寸较小的旋转面水平的螺旋桨,提高了载重能力而不增加横梁移动式直升机的整体尺寸。
5.根据权利要求1所述的横梁移动式直升机,其特征是:横梁上的中间部分是固定翼的翼梁,即固定翼安装在横梁的中部,旋转面水平的变距螺旋桨安装在固定翼左右两端的横梁上,旋转面垂直的法线与机身纵向平行的变距螺旋桨安装在固定翼的左右,通过万向轴将旋转面水平的变距螺旋桨和旋转面垂直的变距螺旋桨联接,发动机同时驱动旋转面垂直的变距螺旋桨和旋转面水平的变距螺旋桨。
6.根据权利要求1所述的横梁移动式直升机,其特征是:横梁上的中间部分是固定翼的翼梁,即固定翼安装在横梁的中部,旋转面水平的定距螺旋桨安装在固定翼左右两端的横梁上,旋转面垂直的法线与机身纵向平行的定距螺旋桨安装在固定翼的左右,全部螺旋桨由各自相应的发动机独立驱动。
7.根据权利要求1所述的横梁移动式直升机,其特征是:采用多个独立发动机驱动的变距螺旋桨、定距螺旋桨的冗余设计增加安全性,采用两个旋转面水平的变距螺旋桨、定距螺旋桨操纵横滚,采用两个旋转面垂直的变距螺旋桨、定距螺旋桨操纵航向,采用四个旋转面水平的对称设置的变距螺旋桨、定距螺旋桨提供垂直升力,横滚操纵、航向操纵、垂直升力的冗余设计确保了飞行的可靠性和安全性。
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