中心可变桨距螺旋桨直升机的制作方法
本发明涉及一种不依赖机场采用三个相同的定距螺旋桨和一个变距螺旋桨组成的实现垂直升降、悬停、前后左右飞行的中心可变桨距螺旋桨直升机。
背景技术:
目前公知的能实现垂直升降、前后左右飞行、悬停的直升机的成功方法有四螺旋桨直升机,四螺旋桨直升机具有结构简单、操纵灵活和可靠性高的优点,但四螺旋桨直升机采用四个完全相同的、桨距较小的定距螺旋桨,由于定距螺旋桨的效率,只在较窄的速度范围内效率高,低于或高于该速度,定距螺旋桨的效率下降,采用四个完全相同的、桨距较小的定距螺旋桨的四螺旋桨直升机的飞行效率,只在较窄的速度范围内效率高,偏离这个高效率的飞行速度时,四螺旋桨直升机的飞行效率下降。
技术实现要素:
为了提高四螺旋桨直升机的飞行效率,本发明提供一种中心可变桨距螺旋桨直升机,实现这一目标。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:机身左边靠前设置一条前掠的左臂,在左臂的前端设置一个左螺旋桨,左螺旋桨的旋转面水平,对称地,在机身右边靠前设置一条前掠的右臂,在右臂的前端设置一个右螺旋桨,右螺旋桨的旋转面水平,在机身纵向尾部设置一个尾螺旋桨,尾螺旋桨的旋转面水平。
右螺旋桨、左螺旋桨和尾螺旋桨的旋转中心在水平面的投影的连线是等边三角形,尾螺旋桨的旋转中心在水平面的投影的三角形的顶角的高线与中心可变桨距螺旋桨直升机的纵向线在水平面的投影重叠,等边三角形的中心在水平面的投影与中心可变桨距螺旋桨直升机的重心重叠。
机身顶部重心的上边设置中心螺旋桨,中心螺旋桨的旋转面水平,中心螺旋桨的旋转中心在水平面的投影在由右螺旋桨、左螺旋桨和尾螺旋桨的旋转中心在水平面的投影的连线构成的等边三角形的中心上。
左螺旋桨的旋转面的高度与右螺旋桨的旋转面的高度相同,中心螺旋桨的旋转面的高度大于或等于左螺旋桨和右螺旋桨的旋转面的高度,尾螺旋桨的旋转面的高度大于中心螺旋桨的旋转面的高度。
机身下靠近重心附近设置起落架。
左螺旋桨、右螺旋桨、尾螺旋桨是完全相同的定距螺旋桨,中心螺旋桨是与左螺旋桨、右螺旋桨、尾螺旋桨的桨距不同的变距螺旋桨,中心螺旋桨的桨距由桨距控制器操纵变化。
左螺旋桨的旋转面、右螺旋桨的旋转面、尾螺旋桨和中心螺旋桨的旋转面在水平面的投影相互不重叠。
设置左螺旋桨、右螺旋桨和尾螺旋桨的旋转方向相同,左螺旋桨、右螺旋桨和尾螺旋桨的旋转方向和中心螺旋桨的旋转方向相反。
设置三个相同的发动机分别驱动左螺旋桨、右螺旋桨、尾螺旋桨,设置另一个发动机驱动中心螺旋桨,驱动中心螺旋桨的发动机的功率大于驱动左螺旋桨、右螺旋桨、尾螺旋桨的发动机的功率。
中心可变桨距螺旋桨直升机的飞行原理是:设左螺旋桨、右螺旋桨、尾螺旋桨都采用完全相同的定距螺旋桨,中心螺旋桨是与左螺旋桨、右螺旋桨、尾螺旋桨的桨距不同的变距螺旋桨,中心螺旋桨的桨距由桨距控制器操纵变化,左螺旋桨、右螺旋桨和尾螺旋桨顺时针转,中心螺旋桨逆时针转。
当左螺旋桨、右螺旋桨、尾螺旋桨和中心螺旋桨转动时,左螺旋桨、右螺旋桨及尾螺旋桨的反扭矩之和等于中心螺旋桨的反扭矩,而方向相反,左螺旋桨、右螺旋桨、尾螺旋桨和中心螺旋桨的反扭矩相互抵消,中心可变桨距螺旋桨直升机保持航向稳定。
加大四个发动机的油门,使左螺旋桨、右螺旋桨、尾螺旋桨和中心螺旋桨的转速增加,四个螺旋桨的升力加大,当总升力大于中心可变桨距螺旋桨直升机的重量时,中心可变桨距螺旋桨直升机垂直上升。
减少四个发动机的油门,使左螺旋桨、右螺旋桨、尾螺旋桨和中心螺旋桨的转速减少,四个螺旋桨的升力减少,当总升力等于中心可变桨距螺旋桨直升机的重量时,中心可变桨距螺旋桨直升机悬停。
继续减少四个发动机的油门,使左螺旋桨、右螺旋桨、尾螺旋桨和中心螺旋桨的转速减少,四个螺旋桨的升力减少,当总升力小于中心可变桨距螺旋桨直升机的重量时,中心可变桨距螺旋桨直升机垂直下降。
当中心可变桨距螺旋桨直升机在空中时,加大左螺旋桨的转速,左螺旋桨的升力增大,同时,减少右螺旋桨的转速,右螺旋桨的升力减少,使机身向右横滚,在操纵向右横滚的过程中,左螺旋桨的转速增大,升力增大,反扭矩增大,右螺旋桨的转速减少,升力减少,反扭矩减少,左螺旋桨和右螺旋桨的反扭矩和不变,操纵向右横滚时航向保持稳定;减少左螺旋桨的转速,左螺旋桨的升力减少,同时,增大右螺旋桨的转速,右左螺旋桨的升力增大,使机身向左横滚,在操纵向左横滚的过程中,左螺旋桨的转速减少,升力减少,反扭矩减少,右螺旋桨的转速增大,升力增大,反扭矩增大,左螺旋桨和右螺旋桨的反扭矩和不变,操纵向左横滚时航向保持稳定,实现横滚操纵。
当中心可变桨距螺旋桨直升机在空中时,加大尾螺旋桨的转速,尾螺旋桨的升力增大,同时,减少左螺旋桨、右螺旋桨的转速,左螺旋桨、右螺旋桨的升力减少,使机身前俯,在操纵前俯的过程中,尾螺旋桨的转速增大,升力增大,反扭矩增大,左螺旋桨、右螺旋桨的转速减少,升力减少,反扭减少,尾螺旋桨、左螺旋桨和右螺旋桨的反扭矩和不变,操纵前俯时航向保持稳定;减少尾螺旋桨的转速,尾螺旋桨的升力减少,同时,增大左螺旋桨、右螺旋桨的转速,左螺旋桨、右螺旋桨的升力增大,使机身后仰,在操纵后仰的过程中,尾螺旋桨的转速减少,升力减少,反扭矩减少,左螺旋桨、右螺旋桨的转速增大,升力增大,反扭增大,尾螺旋桨、左螺旋桨和右螺旋桨的反扭矩和不变,操纵后仰时航向保持稳定,实现俯仰操纵。
当中心可变桨距螺旋桨直升机在空中时,操纵中心螺旋桨的桨距控制器加大中心螺旋桨的桨距,中心螺旋桨的升力增大,反扭矩增大,同时,相同减少左螺旋桨、右螺旋桨和尾螺旋桨的转速,左螺旋桨、右螺旋桨和尾螺旋桨的升力减少,反扭矩减少,中心螺旋桨的反扭矩大于左螺旋桨、右螺旋桨和尾螺旋桨的反扭矩之和,由于中心螺旋桨逆时针转,反扭矩使中心可变桨距螺旋桨直升机顺时针转,即向右旋转方向,在操纵向右旋转方向的过程中,中心螺旋桨的桨距增大,升力增大,左螺旋桨、右螺旋桨和尾螺旋桨的转速减少,升力减少,总升力不变,中心可变桨距螺旋桨直升机保持垂直方向的稳定;操纵中心螺旋桨的桨距控制器,减少中心螺旋桨的桨距,中心螺旋桨的升力减少,反扭矩减少,同时,相同增大左螺旋桨、右螺旋桨和尾螺旋桨的转速,左螺旋桨、右螺旋桨和尾螺旋桨的升力增大,反扭矩增大,中心螺旋桨的反扭矩小于左螺旋桨、右螺旋桨和尾螺旋桨的反扭矩之和,由于左螺旋桨、右螺旋桨和尾螺旋桨顺时针转,反扭矩使中心可变桨距螺旋桨直升机逆时针转,即向左旋转方向,在操纵向左旋转方向的过程中,中心螺旋桨的桨距减少,升力减少,左螺旋桨、右螺旋桨和尾螺旋桨的转速增大,升力增大,总升力不变,中心可变桨距螺旋桨直升机保持垂直方向的稳定,实现航向操纵。
当中心可变桨距螺旋桨直升机在空中时,操纵机身前俯,同时加大四个发动机的油门,中心可变桨距螺旋桨直升机向前飞行;操纵机身后仰,同时加大四个发动机的油门,中心可变桨距螺旋桨直升机向后飞行;操纵机身前俯和向左旋转方向,同时加大四个发动机的油门,中心可变桨距螺旋桨直升机向左前方飞行;操纵机身前俯和向右旋转方向,同时加大四个发动机的油门,中心可变桨距螺旋桨直升机向右前方飞行;操纵机身向左横滚,同时加大四个发动机的油门,中心可变桨距螺旋桨直升机向左侧飞行;操纵机身向右横滚,同时加大四个发动机的油门,中心可变桨距螺旋桨直升机向右侧飞行。
中心可变桨距螺旋桨直升机的左右前掠臂,可以改为左右后掠臂,同时尾螺旋桨前置,中心螺旋桨的位置不变,具体方法是:机身顶部左边靠后设置一条后掠的左臂,在左臂的后端设置一个左螺旋桨,左螺旋桨的旋转面水平,对称地,在机身顶部右边靠后设置一条后掠的右臂,在右臂的后端设置一个右螺旋桨,右螺旋桨的旋转面水平,在机身纵向前部设置一条向前伸的前臂,在前臂前端设置一个前螺旋桨,前螺旋桨的旋转面水平。
左螺旋桨、右螺旋桨和前螺旋桨的旋转中心在水平面的投影的连线是等边三角形,前螺旋桨的旋转中心在水平面的投影的三角形的顶角的高线与中心可变桨距螺旋桨直升机的纵向线在水平面的投影重叠,等边三角形的中心在水平面的投影与中心可变桨距螺旋桨直升机的重心重叠。
机身顶部重心的上边设置中心螺旋桨,中心螺旋桨的旋转面水平,中心螺旋桨旋转中心在水平面的投影在由左螺旋桨、右螺旋桨和前螺旋桨的旋转中心在水平面的投影的连线构成的等边三角形的中心上。
左螺旋桨的旋转面的高度与右螺旋桨的旋转面的高度相同,左螺旋桨和右螺旋桨的旋转面的高度大于的中心螺旋桨的旋转面高度,中心螺旋桨的旋转面的高度大于前螺旋桨的旋转面的高度。
机身下靠近重心附近设置起落架。
左螺旋桨、右螺旋桨、前螺旋桨是完全相同的定距螺旋桨,中心螺旋桨是与左螺旋桨、右螺旋桨、前螺旋桨的桨距不同的变距螺旋桨,中心螺旋桨的桨距由桨距控制器操纵变化。
左螺旋桨的旋转面、右螺旋桨的旋转面、前螺旋桨和中心螺旋桨的旋转面在水平面的投影相互不重叠。
设置左螺旋桨、右螺旋桨和前螺旋桨的旋转方向相同,左螺旋桨、右螺旋桨和前螺旋桨的旋转方向和中心螺旋桨的旋转方向相反。
设置三个相同的发动机分别驱动左螺旋桨、右螺旋桨、前螺旋桨,设置另一个发动机驱动中心螺旋桨,驱动中心螺旋桨的发动机的功率大于驱动左螺旋桨、右螺旋桨、前螺旋桨的发动机的功率。
这种左臂和右臂后掠的中心可变桨距螺旋桨直升机的飞行操纵方法与左臂和右臂前掠的中心可变桨距螺旋桨直升机的飞行操纵方法相同。
本发明的有益效果是,左螺旋桨、右螺旋桨、尾螺旋桨(或前螺旋桨)是完全相同的定距螺旋桨,中心螺旋桨是与左螺旋桨、右螺旋桨、尾螺旋桨(或前螺旋桨)的桨距不同的变距螺旋桨,中心螺旋桨的桨距可变,在飞行速度低时,左螺旋桨、右螺旋桨、尾螺旋桨(或前螺旋桨)是桨距较小的固定桨距螺旋桨,中心变距螺旋桨的桨距在较小桨距下飞行,左螺旋桨、右螺旋桨、尾螺旋桨(或前螺旋桨)和中心变距螺旋桨工作在高效率状态,在高速飞行时,中心变距螺旋桨的桨距在较大桨距下飞行,中心变距螺旋桨工作在高效率状态,使中心可变桨距螺旋桨直升机在较大范围的飞行速度内有较高的总体效率,左螺旋桨和右螺旋桨的速度差动操纵横滚,尾螺旋桨和左螺旋桨及右螺旋桨的速度差动操纵俯仰,中心螺旋桨的桨距变化和左螺旋桨、右螺旋桨及尾螺旋桨的速度变化操纵操纵航向,中心可变桨距螺旋桨直升机,具有结构简单,自重较轻的优点,适合在狭窄的地方飞行。
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是本发明第一个实施例的三视图。
图2是本发明第一个实施例的飞行原理图。
图3是本发明第二个实施例三视图。
图4是本发明第二个实施例的飞行原理图。
图5是本发明第一个实施例的斜视图。
图中1.中心螺旋桨,2.中心螺旋桨的桨距控制器,3.右螺旋桨,4.左螺旋桨,5.尾螺旋桨,6.左臂,7.右臂,8.机身,9.起落架,10.机身纵向和前飞方向,11.左螺旋桨、右螺旋桨和尾螺旋桨旋转中心在水平面的投影的连线构成的等边三角形,12.左螺旋桨、右螺旋桨和尾螺旋桨旋转中心在水平面的投影的连线构成的等边三角形的高,13.左螺旋桨、右螺旋桨和前螺旋桨旋转中心在水平面的投影的连线构成的等边三角形,14.左螺旋桨、右螺旋桨和前螺旋桨旋转中心在水平面的投影的连线构成的等边三角形的高,15.机身纵向前伸的前臂,16.前螺旋桨,s.螺旋桨顺时针转,n.螺旋桨逆时针转,p.重心。
具体实施方式
图1所示实施例中,机身8顶部左边靠前设置一条前掠的左臂6,在左臂6的前端设置一个左螺旋桨4,左螺旋桨4的旋转面水平,对称地,在机身8顶部右边靠前设置一条前掠的右臂7,在右臂7的前端设置一个右螺旋桨3,右螺旋桨3的旋转面水平,在机身8纵向尾部设置一个尾螺旋桨5,尾螺旋桨5的旋转面水平。
左螺旋桨4、右螺旋桨3和尾螺旋桨5的旋转中心在水平面的投影的连线是等边三角形11,参见图2,尾螺旋桨5的旋转中心在水平面的投影的三角形的顶角的高12与中心可变桨距螺旋桨直升机的纵向线10在水平面的投影重叠,等边三角形11的中心在水平面的投影与中心可变桨距螺旋桨直升机的重心重叠p。
机身8顶部重心的上边设置中心螺旋桨1,中心螺旋桨1的旋转面水平,中心螺旋桨1的旋转中心在水平面的投影在由左螺旋桨4、右螺旋桨3和尾螺旋桨5的旋转中心在水平面的投影的连线构成的等边三角形11的中心上。
左螺旋桨4的旋转面的高度与右螺旋桨3的旋转面的高度相同,中心螺旋桨1的旋转面的高度大于或等于左螺旋桨4和右螺旋桨3的旋转面的高度(图1以中心螺旋桨1的旋转面的高度大于左螺旋桨4和右螺旋桨3的旋转面的高度为例子),尾螺旋桨5的旋转面的高度大于中心螺旋桨1的旋转面的高度。
机身8下靠近重心p附近设置起落架9。
左螺旋桨4、右螺旋桨3、尾螺旋桨5是完全相同的定距螺旋桨,中心螺旋桨1是与左螺旋桨4、右螺旋桨3、尾螺旋桨5不同的变距螺旋桨,中心螺旋桨1的桨距由桨距控制器2操纵变化。
左螺旋桨4的旋转面、右螺旋桨3的旋转面、尾螺旋桨5和中心螺旋桨1的旋转面在水平面的投影相互不重叠。
左螺旋桨4、右螺旋桨3和尾螺旋桨5顺时针转s,中心螺旋桨1逆时针转n。
设置三个相同的发动机分别驱动左螺旋桨4、右螺旋桨3、尾螺旋桨5,设置另一个发动机驱动中心螺旋桨1,驱动中心螺旋桨1的发动机的功率大于驱动左螺旋桨4、右螺旋桨3、尾螺旋桨5的发动机的功率。
当左螺旋桨4、右螺旋桨3、尾螺旋桨5和中心螺旋桨1转动时,左螺旋桨4、右螺旋1桨及尾螺旋桨5的反扭矩之和等于中心螺旋桨1的反扭矩,而方向相反,左螺旋桨4、右螺旋桨3、尾螺旋桨5和中心螺旋桨1的反扭矩相互抵消,中心可变桨距螺旋桨直升机保持航向稳定。
加大四个发动机的油门,使左螺旋桨4、右螺旋桨3、尾螺旋桨5和中心螺旋桨1的转速增加,四个螺旋桨的升力加大,当总升力大于中心可变桨距螺旋桨直升机的重量时,中心可变桨距螺旋桨直升机垂直上升。
减少四个发动机的油门,使左螺旋桨4、右螺旋桨3、尾螺旋桨5和中心螺旋桨1的转速减少,四个螺旋桨的升力减少,当总升力等于中心可变桨距螺旋桨直升机的重量时,中心可变桨距螺旋桨直升机悬停。
继续减少四个发动机的油门,使左螺旋桨4、右螺旋桨3、尾螺旋桨5和中心螺旋桨1的转速减少,四个螺旋桨的升力减少,当总升力小于中心可变桨距螺旋桨直升机的重量时,中心可变桨距螺旋桨直升机垂直下降。
当中心可变桨距螺旋桨直升机在空中时,加大左螺旋桨4的转速,左螺旋桨4的升力增大,同时,减少右螺旋桨3的转速,右螺旋桨3的升力减少,使机身8向右横滚,在操纵向右横滚的过程中,左螺旋桨4的转速增大,升力增大,反扭矩增大,右螺旋桨3的转速减少,升力减少,反扭矩减少,左螺旋桨4和右螺旋桨3的反扭矩和不变,操纵向右横滚时航向保持稳定;减少左螺旋桨4的转速,左螺旋桨4的升力减少,同时,增大右螺旋桨3的转速,右左螺旋桨1的升力增大,使机身8向左横滚,在操纵向左横滚的过程中,左螺旋桨4的转速减少,升力减少,反扭矩减少,右螺旋桨3的转速增大,升力增大,反扭矩增大,左螺旋桨4和右螺旋桨3的反扭矩和不变,操纵向左横滚时航向保持稳定,实现横滚操纵。
当中心可变桨距螺旋桨直升机在空中时,加大尾螺旋桨5的转速,尾螺旋桨5的升力增大,同时,减少左螺旋桨4、右螺旋桨3的转速,左螺旋桨4、右螺旋桨3的升力减少,使机身8前俯,在操纵前俯的过程中,尾螺旋桨5的转速增大,升力增大,反扭矩增大,左螺旋桨4、右螺旋桨3的转速减少,升力减少,反扭减少,尾螺旋桨5、左螺旋桨4和右螺旋桨3的反扭矩和不变,操纵前俯时航向保持稳定;减少尾螺旋桨5的转速,尾螺旋桨5的升力减少,同时,增大左螺旋桨4、右螺旋桨3的转速,左螺旋桨4、右螺旋桨3的升力增大,使机身8后仰,在操纵后仰的过程中,尾螺旋桨5的转速减少,升力减少,反扭矩减少,左螺旋桨4、右螺旋桨3的转速增大,升力增大,反扭增大,尾螺旋桨5、左螺旋桨4和右螺旋桨3的反扭矩和不变,操纵后仰时航向保持稳定,实现俯仰操纵。
当中心可变桨距螺旋桨直升机在空中时,操纵中心螺旋桨的桨距控制器2,加大中心螺旋桨1的桨距,中心螺旋桨1的升力增大,反扭矩增大,同时,相同减少左螺旋桨4、右螺旋桨3和尾螺旋桨5的转速,左螺旋桨4、右螺旋桨3和尾螺旋桨5的升力减少,反扭矩减少,中心螺旋桨1的反扭矩大于左螺旋桨4、右螺旋桨3和尾螺旋桨5的反扭矩之和,由于中心螺旋桨1逆时针转n,参见图2,反扭矩使中心可变桨距螺旋桨直升机顺时针转s,即向右旋转方向,在操纵向右旋转方向的过程中,中心螺旋桨1的桨距增大,升力增大,左螺旋桨4、右螺旋桨3和尾螺旋桨5的转速减少,升力减少,总升力不变,中心可变桨距螺旋桨直升机保持垂直方向的稳定;操纵中心螺旋桨的桨距控制器2,减少中心螺旋桨1的桨距,中心螺旋桨1的升力减少,反扭矩减少,同时,相同增大左螺旋桨4、右螺旋桨3和尾螺旋桨5的转速,左螺旋桨4、右螺旋桨3和尾螺旋桨5的升力增大,反扭矩增大,中心螺旋桨1的反扭矩小于左螺旋桨4、右螺旋桨3和尾螺旋桨5的反扭矩之和,由于左螺旋桨4、右螺旋桨3和尾螺旋桨5顺时针转s,反扭矩使中心可变桨距螺旋桨直升机逆时针转n,即向左旋转方向,在操纵向左旋转方向的过程中,中心螺旋桨1的桨距减少,升力减少,左螺旋桨4、右螺旋桨3和尾螺旋桨5的转速增大,升力增大,总升力不变,中心可变桨距螺旋桨直升机保持垂直方向的稳定,实现航向操纵。
当中心可变桨距螺旋桨直升机在空中时,操纵机身8前俯,同时加大四个发动机的油门,中心可变桨距螺旋桨直升机向前飞行;操纵机身8后仰,同时加大四个发动机的油门,中心可变桨距螺旋桨直升机向后飞行;操纵机身8前俯和向左旋转方向,同时加大四个发动机的油门,中心可变桨距螺旋桨直升机向左前方飞行;操纵机身前11俯和向右旋转方向,同时加大四个发动机的油门,中心可变桨距螺旋桨直升机向右前方飞行;操纵机身8向左横滚,同时加大四个发动机的油门,中心可变桨距螺旋桨直升机向左侧飞行;操纵机身8向右横滚,同时加大四个发动机的油门,中心可变桨距螺旋桨直升机向右侧飞行。
图3所示实施例中,机身8顶部左边靠后设置一条后掠的左臂6,在左臂6的后端设置一个左螺旋桨4,左螺旋桨4的旋转面水平,对称地,在机身8顶部右边靠后设置一条后掠的右臂7,在右臂7的后端设置一个右螺旋桨3,右螺旋桨3的旋转面水平,在机身8纵向前部设置一条向前伸的前臂15,在前臂15设置一个前螺旋桨16,前螺旋桨16的旋转面水平。
左螺旋桨4、右螺旋桨3和前螺旋桨16的旋转中心在水平面的投影的连线是等边三角形13,参见图4,前螺旋桨16的旋转中心在水平面的投影的三角形的顶角的高线14与中心可变桨距螺旋桨直升机的纵向线10在水平面的投影重叠,等边三角形13的中心在水平面的投影与中心可变桨距螺旋桨直升机的重心p重叠。
机身8顶部重心的上边设置中心螺旋桨1,中心螺旋桨1的旋转面水平,中心螺旋桨1的旋转中心在水平面的投影在由左螺旋桨4、右螺旋桨3和前螺旋桨16的旋转中心在水平面的投影的连线构成的等边三角形13的中心上。
左螺旋桨4的旋转面的高度与右螺旋桨3的旋转面的高度相同,左螺旋桨4和右螺旋桨3的旋转面的高度大于的中心螺旋桨1的旋转面高度,中心螺旋桨1的旋转面的高度大于前螺旋桨16的旋转面的高度。
机身8下靠近重心p附近设置起落架9。
左螺旋桨4、右螺旋桨3、前螺旋桨16是完全相同的定距螺旋桨,中心螺旋桨1是与左螺旋桨4、右螺旋桨3、前螺旋桨16不同的变距螺旋桨,中心螺旋桨1的桨距由桨距控制器2操纵变化。
左螺旋桨4的旋转面、右螺旋桨3的旋转面、前螺旋桨16和中心螺旋桨1的旋转面在水平面的投影相互不重叠。
左螺旋桨4、右螺旋桨3和前螺旋桨16逆时针转n,中心螺旋桨1顺时针转s。
设置三个相同的发动机分别驱动左螺旋桨4、右螺旋桨3、前螺旋桨16,设置另一个发动机驱动中心螺旋桨1,驱动中心螺旋桨1的发动机的功率大于驱动左螺旋桨4、右螺旋桨3、前螺旋桨16的发动机的功率。
当左螺旋桨4、右螺旋桨3、前螺旋桨16和中心螺旋桨1转动时,左螺旋桨4、右螺旋1桨、前螺旋桨16的反扭矩之和等于中心螺旋桨1的反扭矩,而方向相反,左螺旋桨4、右螺旋桨3、前螺旋桨16和中心螺旋桨1的反扭矩相互抵消,中心可变桨距螺旋桨直升机保持航向稳定。
加大四个发动机的油门,使左螺旋桨4、右螺旋桨3、前螺旋桨16和中心螺旋桨1的转速增加,四个螺旋桨的升力加大,当总升力大于中心可变桨距螺旋桨直升机的重量时,中心可变桨距螺旋桨直升机垂直上升。
减少四个发动机的油门,使左螺旋桨4、右螺旋桨3、前螺旋桨16和中心螺旋桨1的转速减少,四个螺旋桨的升力减少,当总升力等于中心可变桨距螺旋桨直升机的重量时,中心可变桨距螺旋桨直升机悬停。
继续减少四个发动机的油门,使左螺旋桨4、右螺旋桨3、前螺旋桨16和中心螺旋桨1的转速减少,四个螺旋桨的升力减少,当总升力小于中心可变桨距螺旋桨直升机的重量时,中心可变桨距螺旋桨直升机垂直下降。
当中心可变桨距螺旋桨直升机在空中时,加大左螺旋桨4的转速,左螺旋桨4的升力增大,同时,减少右螺旋桨3的转速,右螺旋桨3的升力减少,使机身向右横滚,在操纵向右横滚的过程中,左螺旋桨4的转速增大,升力增大,反扭矩增大,右螺旋桨3的转速减少,升力减少,反扭矩减少,左螺旋桨4和右螺旋桨3的反扭矩和不变,操纵向右横滚时航向保持稳定;减少左螺旋桨4的转速,左螺旋桨4的升力减少,同时,增大右螺旋桨3的转速,右左螺旋桨1的升力增大,使机身向左横滚,在操纵向左横滚的过程中,左螺旋桨4的转速减少,升力减少,反扭矩减少,右螺旋桨3的转速增大,升力增大,反扭矩增大,左螺旋桨4和右螺旋桨3的反扭矩和不变,操纵向左横滚时航向保持稳定,实现横滚操纵。
当中心可变桨距螺旋桨直升机在空中时,加大前螺旋桨16的转速,前螺旋桨16的升力增大,同时,减少左螺旋桨4、右螺旋桨3的转速,左螺旋桨4、右螺旋桨3的升力减少,使机身后仰,在操纵后仰的过程中,前螺旋桨16的转速增大,升力增大,反扭矩增大,左螺旋桨4、右螺旋桨3的转速减少,升力减少,反扭矩减少,前螺旋桨16和左螺旋桨4、右螺旋桨3的反扭矩和不变,操纵后仰时航向保持稳定;减少前螺旋桨16的转速,前螺旋桨16的升力减少,同时,增大左螺旋桨4、右螺旋桨3的转速,左螺旋桨4、右螺旋桨3的升力增大,使机身前俯,在操纵前俯的过程中,前螺旋桨16的转速减少,升力减少,反扭矩减少,左螺旋桨4、右螺旋桨3的转速增大,升力增大,反扭矩增大,前螺旋桨16和左螺旋桨4、右螺旋桨3的反扭矩和不变,操纵前俯时航向保持稳定,实现俯仰操纵。
当中心可变桨距螺旋桨直升机在空中时,操纵中心螺旋桨的桨距控制器2,加大中心螺旋桨1的桨距,中心螺旋桨1的升力增大,反扭矩增大,同时,相同减少左螺旋桨4、右螺旋桨3和前螺旋桨16的转速,左螺旋桨4、右螺旋桨3和前螺旋桨16的升力相同减少,反扭矩减少,中心螺旋桨1的反扭矩大于左螺旋桨4、右螺旋桨3及前螺旋桨16的反扭矩之和,由于中心螺旋桨1顺时针转s,参见图4,反扭矩使中心可变桨距螺旋桨直升机逆时针转n,即向左旋转方向,在操纵向左旋转方向的过程中,中心螺旋桨1的桨距增大,升力增大,左螺旋桨4、右螺旋桨3和前螺旋桨16的转速减少,升力减少,总升力不变,中心可变桨距螺旋桨直升机保持垂直方向的稳定;操纵中心螺旋桨的桨距控制器2,减少中心螺旋桨1的桨距,中心螺旋桨1的升力减少,反扭矩减少,同时,相同增大左螺旋桨4、右螺旋桨3和前螺旋桨16的转速,左螺旋桨4、右螺旋桨3和前螺旋桨16的升力相同增大,反扭矩增大,中心螺旋桨1的反扭矩小于左螺旋桨4、右螺旋桨3及前螺旋桨16的反扭矩之和,由于左螺旋桨4、右螺旋桨3及前螺旋桨16逆时针转n,参见图4,反扭矩使中心可变桨距螺旋桨直升机逆时针转s,即向右旋转方向,在操纵向右旋转方向的过程中,中心螺旋桨1的桨距减少,升力减少,左螺旋桨4、右螺旋桨3和前螺旋桨16的转速增大,升力增大,总升力不变,中心可变桨距螺旋桨直升机保持垂直方向的稳定,实现航向操纵。
当中心可变桨距螺旋桨直升机在空中时,操纵机身8前俯,同时加大四个发动机的油门,中心可变桨距螺旋桨直升机向前飞行;操纵机身8后仰,同时加大四个发动机的油门,中心可变桨距螺旋桨直升机向后飞行;操纵机身8前俯和向左旋转方向,同时加大四个发动机的油门,中心可变桨距螺旋桨直升机向左前方飞行;操纵机身前7俯和向右旋转方向,同时加大四个发动机的油门,中心可变桨距螺旋桨直升机向右前方飞行;操纵机身8向左横滚,同时加大四个发动机的油门,中心可变桨距螺旋桨直升机向左侧飞行;操纵机身8向右横滚,同时加大四个发动机的油门,中心可变桨距螺旋桨直升机向右侧飞行。
图5是本发明第一个实施例的侧视图,机身8顶部左边靠前设置一条前掠的左臂6,在左臂6的前端设置一个左螺旋桨4,左螺旋桨4的旋转面水平,对称地,在机身8顶部右边靠前设置一条前掠的右臂7,在右臂7的前端设置一个右螺旋桨3,右螺旋桨3的旋转面水平,在机身8纵向尾部设置一个尾螺旋桨5,尾螺旋桨5的旋转面水平。
左螺旋桨4、右螺旋桨3和尾螺旋桨5的旋转中心在水平面的投影的连线是等边三角形11,参见图2,尾螺旋桨5的旋转中心在水平面的投影的三角形的顶角的高12与中心可变桨距螺旋桨直升机的纵向线10在水平面的投影重叠,等边三角形11的中心在水平面的投影与中心可变桨距螺旋桨直升机的重心重叠p。
机身8顶部重心的上边设置中心螺旋桨1,中心螺旋桨1的旋转面水平,中心螺旋桨1的旋转中心在水平面的投影在由左螺旋桨4、右螺旋桨3和尾螺旋桨5的旋转中心在水平面的投影的连线构成的等边三角形11的中心上。
左螺旋桨4的旋转面的高度与右螺旋桨3的旋转面的高度相同,中心螺旋桨1的旋转面的高度大于左螺旋桨4和右螺旋桨3的旋转面的高度,尾螺旋桨5的旋转面的高度大于中心螺旋桨1的旋转面的高度。
机身8下靠近重心p附近设置起落架9。
左螺旋桨4、右螺旋桨3、尾螺旋桨5是完全相同的定距螺旋桨,中心螺旋桨1是与左螺旋桨4、右螺旋桨3、尾螺旋桨5不同的变距螺旋桨,中心螺旋桨1的桨距由桨距控制器2操纵变化。
左螺旋桨4的旋转面、右螺旋桨3的旋转面、尾螺旋桨5和中心螺旋桨1的旋转面在水平面的投影相互不重叠。
左螺旋桨4、右螺旋桨3和尾螺旋桨5顺时针转s,中心螺旋桨1逆时针转n。
设置三个相同的发动机分别驱动左螺旋桨4、右螺旋桨3、尾螺旋桨5,设置另一个发动机驱动中心螺旋桨1,驱动中心螺旋桨1的发动机的功率大于驱动左螺旋桨4、右螺旋桨3、尾螺旋桨5的发动机的功率。
当左螺旋桨4、右螺旋桨3、尾螺旋桨5和中心螺旋桨1转动时,左螺旋桨4、右螺旋1桨及尾螺旋桨5的反扭矩之和等于中心螺旋桨1的反扭矩,而方向相反,左螺旋桨4、右螺旋桨3、尾螺旋桨5和中心螺旋桨1的反扭矩相互抵消,中心可变桨距螺旋桨直升机保持航向稳定。
当中心螺旋桨1的反扭矩大于左螺旋桨4、右螺旋1桨及尾螺旋桨5的反扭矩之和,机身8向右转,当中心螺旋桨1的反扭矩小于左螺旋桨4、右螺旋1桨及尾螺旋桨5的反扭矩之和,机身8向左转。