旋翼螺旋桨直升机的制作方法_2

文档序号:9901584阅读:来源:国知局
总扭矩不变,与旋翼的扭矩平衡,保持方向不变),机尾螺旋桨产生的升力大于机头螺旋桨产生的升力,产生低头力矩,抵消重力产生抬头力矩。也可加大机尾螺旋桨的总距,同时减少机头螺旋桨的总距(螺旋桨总扭矩不变,与旋翼的扭矩平衡,保持方向不变),机尾螺旋桨产生的升力大于机头螺旋桨产生的升力,产生低头力矩,抵消重力产生抬头力矩。实现纵向配平。
[0019]上述第二种克服旋翼扭矩方法中,机尾和机头两个螺旋桨因旋转轴向横向倾斜安装,使机尾和机头两个螺旋桨的桨尖旋转面成空间X型,螺旋桨的升力可分解为垂直方向的分力和水平横向方向的分力,垂直方向的分力能提供操纵俯仰和纵向配平(与上述第一种克服旋翼扭矩方法中的俯仰和纵向配平原理相同),克服重心纵向变化对飞行的影响。
[0020]上述第三种克服旋翼扭矩方法中,机尾和机头两个螺旋桨设置总距控制器和周期变距控制器控制旋翼的桨距,设置桨叶挥舞装置。通过周期变距控制器使两个螺旋桨的桨尖旋转面向横向倾斜(如机尾螺旋桨的桨尖旋转面向左倾斜,机头螺旋桨的桨尖旋转面向右倾斜,反之亦然),使机尾和机头两个螺旋桨的桨尖旋转面成空间X型,螺旋桨的升力可分解为垂直方向的分力和水平横向方向的分力,垂直方向的分力能提供操纵俯仰和纵向配平(与上述第一种克服旋翼扭矩方法中的俯仰和纵向配平原理相同),克服重心纵向变化对飞行的影响,向前飞行时,可用周期变距控制器,使两个螺旋桨的桨尖旋转面前倾,增加前飞动力。
[0021]旋翼的周期变距控制器控制旋翼的桨尖旋转面前后倾斜也能提供俯仰操纵,机尾和机头两个螺旋桨在垂直方向的升力增强了旋翼螺旋桨直升机俯仰操纵能力。
[0022]本发明的有益效果是,利用了机尾和机头两个螺旋桨的扭矩抵消或部分抵消旋翼的扭矩,减少了用于抵消旋翼扭力的机尾和机头两个螺旋桨的功率消耗,螺旋桨升力或部分升力可用于克服旋翼螺旋桨直升机重力,机尾和机头两个螺旋桨产生在垂直方向的的升力能提供操纵俯仰和纵向配平,减少了重心纵向变化对飞行稳定性的影响。
【附图说明】
[0023]下面结合附图(设空间直角坐标系xyz中,z为垂直轴,y为水平横轴,X为水平纵轴)和实施例对本发明进一步说明。
[0024]图1是本发明旋翼螺旋桨直升机第一种抵消旋翼扭矩方法的三视图,其中机尾和机头两个螺旋桨安装在旋翼桨尖旋转面投影之外,螺旋桨旋转轴垂直安装。
[0025]图2是本发明旋翼螺旋桨直升机第二种抵消旋翼扭矩方法的三视图,其中机尾和机头两个螺旋桨安装在旋翼桨尖旋转面投影之外,螺旋桨旋转轴向横向倾斜安装。
[0026]图3是本发明旋翼螺旋桨直升机第三种抵消旋翼扭矩方法的三视图,其中机尾和机头两个螺旋桨安装在旋翼桨尖旋转面投影之外,螺旋桨旋转轴垂直安装。
[0027]图4是本发明采用第一种方法抵消旋翼扭矩的安装大后掠垂直尾翼的旋翼螺旋桨直升机的不意图O
[0028]图5是本发明采用第二种方法抵消旋翼扭矩的安装垂直尾翼的旋翼螺旋桨直升机的示意图。
[0029]图6是本发明采用第三种方法抵消旋翼扭矩的安装垂直尾翼的旋翼螺旋桨直升机的示意图。
[0030]图7是本发明旋翼螺旋桨直升机其中机尾和机头两个螺旋桨安装在旋翼桨尖旋转面投影之内。
[0031 ]图8是本发明旋翼螺旋桨直升机安装大后掠垂直尾翼的方向控制原理图。
[0032]图9是本发明旋翼螺旋桨直升机机尾和机头两个螺旋桨的纵向配平原理图。
[0033]图10是本发明旋翼螺旋桨直升机机尾和机头两个螺旋桨旋转轴向横向倾斜安装的升力纵向力分解图。
[0034]图11是本发明旋翼螺旋桨直升机由周期变距控制器控制机尾和机头两个螺旋桨的桨尖旋转面向横向倾斜的升力纵向力分解图。
[0035]图中1.旋翼,2.机尾螺旋桨,3.机头螺旋桨,4.周期变距和总距控制器,5.总距控制器,6.大后掠垂直尾翼,7.垂直尾翼,8.机身,9.起落架,10.螺旋桨旋转轴,11.大后掠垂直尾翼的襟翼,12.垂直尾翼的襟翼,13.机尾螺旋桨桨尖旋转面,14.机头螺旋桨桨尖旋转面,P.旋翼螺旋桨直升机重心,Fy.机尾螺旋桨的滑流流经大后掠垂直尾翼产生的升力,F2.机尾螺旋桨升力,F3.机头螺旋桨升力,F2y.机尾螺旋桨升力在水平横向的分力,F3y.机头螺旋桨升力在水平横向的分力,F2z.机尾螺旋桨升力在垂直方向的分力,F3z.机头螺旋桨升力在垂直方向的分力。
[0036]图1所示实施例中旋翼(I)由桨殼连接转轴安装在机身(8)的顶部中央,桨殼含周期变距和总距控制器(4)及桨叶挥舞装置(配有水平铰接和摆振铰接)。旋翼的桨尖旋转面(在悬停和没有周期变距操纵时)与水平面平行,旋翼(I)能操纵横向和横滚,纵向和俯仰,垂直升降,机尾,机头安装螺旋桨,分别是机尾螺旋桨(2)和机头螺旋桨(3),机尾螺旋桨(2)和机头螺旋桨(3)的旋转方向相同与旋翼(I)的旋转方向相反,机尾螺旋桨(2)和机头螺旋桨(3)的旋转轴(10)垂直安装,螺旋桨的桨尖旋转面水平,机尾螺旋桨(2)和机头螺旋桨(3)的扭矩之和抵消旋翼(I)的扭矩,扭矩差操纵方向。机尾螺旋桨(2)和机头螺旋桨(3)分别安装总距控制器(5),当机尾螺旋桨(2)和机头螺旋桨(3)转速相同时,可通过总距控制器(5)控制机尾螺旋桨(2)和机头螺旋桨(3)的总距,使机尾螺旋桨(2)的升力F2和机头螺旋桨(3)的升力F3相同或不同,提供俯仰控制和纵向配平,(参见图(9),当F2大于F3产生低头力矩,当F3大于F2产生抬头力矩)。机身(8)下部安装起落架(9)。
[0037]图2所示的另一个实施例中旋翼(I)由桨殼连接转轴安装在机身(8)的顶部中央,桨殼含周期变距和总距控制器(4)及桨叶挥舞装置(配有水平铰接和摆振铰接)。旋翼的桨尖旋转面(在悬停和没有周期变距操纵时)与水平面平行,旋翼(I)能操纵横向和横滚,纵向和俯仰,垂直升降。机尾,机头安装螺旋桨,分别是机尾螺旋桨(2)和机头螺旋桨(3),机尾螺旋桨(2)和机头螺旋桨(3)的旋转方向相同与旋翼(I)的旋转方向相反,机尾螺旋桨(2)和机头螺旋桨(3)的旋转轴(10)向横向倾斜安装,螺旋桨的桨尖旋转面与水平面倾斜,机尾和机头两个螺旋桨的桨尖旋转面成空间X型,机尾螺旋桨(2)的升力F2可分解为垂直方向的力F2z和水平横向的力F2y,机头螺旋桨(3)的升力F3可分解为垂直方向的力F3z和水平横向的力F3y,参见图(10)(图(10)中为方便分析螺旋桨的力,略去无画旋翼(I))。机尾螺旋桨
(2)和机头螺旋桨(3)分别安装总距控制器(5),可通过总距控制器(5)控制机尾螺旋桨(2)和机头螺旋桨(3)的总距使机尾螺旋桨(2)的升力F2和机头螺旋桨(3)的升力F3相同或不同,分解为垂直方向的力F2z和分解为垂直方向的力F3z相同或不同,提供纵向配平和俯仰控制。分解为水平横向方向的力F2y和分解为水平横向方向的力F3y,对重心P的力矩和机尾螺旋桨(2)及机头螺旋桨(3)的扭矩协同抵消旋翼(I)的扭矩,扭矩差操纵方向。机身(8)下部安装起落架(9)。
[0038]图3所示的另一个实施例中旋翼(I)由桨殼连接转轴安装在机身(8)的顶部中央,桨殼含周期变距和总距控制器(4),及桨叶挥舞装置(配有水平铰接和摆振铰接)。旋翼的桨尖旋转面(在悬停和没有周期变距操纵时)与水平面平行,旋翼(I)能操纵横向和横滚,纵向和俯仰,垂直升降。机尾,机头安装螺旋桨,分别是机尾螺旋桨(2)和机头螺旋桨(3),机尾螺旋桨(2)和机头螺旋桨(3)的旋转方向相同与旋翼(I)的旋转方向相反,机尾螺旋桨(2)和机头螺旋桨(3)的旋转轴(10)垂直安装,螺旋桨的桨尖旋转面水平,机尾螺旋桨(2)和机头螺旋桨(3)分别由桨殼连接在螺旋桨转轴上,桨殼含周期变距和总距控制器(4)及桨叶挥舞装置(配有水平铰接和摆振铰接)。可通过周期变距和总距控制器(4)控制机尾螺旋桨(2)的桨尖旋转面向左和机头螺旋桨(3)的桨尖旋转面向右,(或机尾螺旋桨(2)的桨尖旋转面向右和机头螺旋桨(3)的桨尖旋转面向左。)机尾和机头两个螺旋桨
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