高效多螺旋桨直升机的制作方法

未命名 09-29 阅读:82 评论:0


1.本发明涉及一种不依赖机场采用后掠的单行排列的多个旋转面水平的螺旋桨共同产生升力,后掠的单行多个旋转面水平的螺旋桨构成一个整体,如同一个后掠的固定翼的机翼,在机尾连接推力螺旋桨,提供水平前飞动力,实现垂直升降、悬停、前后左右飞行的高效多螺旋桨直升机。


背景技术:

2.目前公知的能实现垂直升降、悬停、前后左右飞行的螺旋桨直升机的成功方法有常规多螺旋桨直升机,常规多螺旋桨直升机具有结构简单,可靠性高的优点,但常规多螺旋桨直升机的螺旋桨效率较低,如x型四螺旋桨直升机,在向前飞行时,前面的两个螺旋桨的下洗气流干扰后面的两个螺旋桨的飞行效率,螺旋桨的直径较小,常规多螺旋桨直升机的载重量较小。


技术实现要素:

3.为了提高螺旋桨的效率,提高常规多螺旋桨直升机的载重,通过增加螺旋桨的数量,或者,增大螺旋桨的直径的方法提高载重量,采用后掠的单行排列的多个旋转面水平的螺旋桨共同产生升力,后掠的单行多个旋转面水平的螺旋桨构成一个整体,如同一个后掠的固定翼的机翼,在机尾连接推力螺旋桨提供水平前飞动力,消除各个螺旋桨下洗气流的相互影响,提高螺旋桨的效率,本发明提供一种高效多螺旋桨直升机,实现这一目标。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:机身的头部右边连接后掠的右内机臂,右内机臂连接右内电机安装座,右内电机安装座上连接右内电机,右内电机上连接右内螺旋桨,右内电机的转动轴垂直向上,右内螺旋桨的旋转面水平,右内电机安装座的右边连接三点式起落架的右前起落架脚,右内机臂的右端连接右折叠构件,右折叠构件的右边连接右外机臂,右外机臂连接右外第一电机安装座,右外第一电机安装座上连接右外第一电机,右外第一电机上连接右外第一螺旋桨,右外第一电机的转动轴垂直向上,右外第一螺旋桨的旋转面水平,在右外机臂的右端连接右外端电机安装座,右外端电机安装座上连接右外端电机,右外端电机上连接右外端螺旋桨,右外端电机的转动轴垂直向上,右外端螺旋桨的旋转面水平,后掠的右内机臂、右折叠构件和右外机臂顺序连接构成后掠的右机臂;对称地,在机身的头部左边连接后掠的左内机臂,左内机臂连接左内电机安装座,左内电机安装座上连接左内电机,左内电机上连接左内螺旋桨,左内电机的转动轴垂直向上,左内螺旋桨的旋转面水平,左内电机安装座的左边连接三点式起落架的左前起落架脚,左内机臂的左端连接左折叠构件,左折叠构件的左边连接左外机臂,左外机臂连接左外第一电机安装座,左外第一电机安装座上连接左外第一电机,左外第一电机上连接左外第一螺旋桨,左外第一电机的转动轴垂直向上,左外第一螺旋桨的旋转面水平,在左外机臂的左端连接左外端电机安装座,左外端电机安装座上连接左外端电机,左外端电机上连接左外端螺旋桨,左外端电机的转动轴垂直向上,左外端螺旋桨的旋转面水平,后掠的左内机臂、左折叠构件和左
外机臂顺序连接构成后掠的左机臂。
5.机身纵轴靠近尾部连接后起落架脚,右前起落架脚、左前起落架脚、后起落架脚构成三点式起落架。
6.机身尾部的右边连接右尾电机安装座,右尾电机安装座上安装右尾电机,右尾电机上安装右尾推力螺旋桨,右尾电机的转动轴水平地垂直于机身纵轴向右,右尾推力螺旋桨的旋转面垂直于水平面,右尾推力螺旋桨的升力向左;对称地,机身尾部的左边连接左尾电机安装座,左尾电机安装座上安装左尾电机,左尾电机上安装左尾推力螺旋桨,左尾电机的转动轴水平地垂直于机身纵轴向左,左尾推力螺旋桨的旋转面垂直于水平面,左尾推力螺旋桨的升力向右。
7.机身尾部末端连接尾端电机安装座,尾端电机安装座上连接尾端电机,尾端电机上连接尾端推力螺旋桨,尾端推力螺旋桨的旋转面垂直于水平面,尾端推力螺旋桨的升力沿机身纵轴向前。
8.设置九个电调分别连接各个电机,飞行控制器连接九个电调,飞行控制器控制各个电调的输出电压的变化,驱动各个电机的转速变化,产生各个螺旋桨的升力变化。
9.机身由盒式纵梁、机身大舱、机身小舱组成。
10.飞行控制器连接接收机、飞行控制器连接gps、数传动等外部设备,采用锂电池供电。
11.这就构成了高效多螺旋桨直升机。
12.设置右外第一螺旋桨的升力中心和左外第一螺旋桨的升力中心的连线在水平面的投影穿过高效多螺旋桨直升机的重心,右外第一螺旋桨的旋转方向和左外第一螺旋桨的旋转方向相反,右外第一螺旋桨的尺寸和左外第一螺旋桨的尺寸相同;右外第一电机和左外第一电机的参数相同,当右外第一螺旋桨和左外第一螺旋桨的转速相同时,产生的升力相同,升力方向垂直向上,反扭矩相互抵消。
13.设置右外第一螺旋桨的升力中心到机身纵轴的距离和左外第一螺旋桨的升力中心到机身纵轴的距离相等。
14.设置右内螺旋桨的升力中心到机身纵轴的距离和左内螺旋桨的升力中心到机身纵轴的距离相等。
15.设置右外端螺旋桨的升力中心到机身纵轴的距离和左外端螺旋桨的升力中心到机身纵轴的距离相等。
16.设置右内螺旋桨的升力中心到右外第一螺旋桨的升力中心的距离和右外端螺旋桨的升力中心到右外第一螺旋桨的升力中心的距离相等,右内螺旋桨的桨尖与右外第一螺旋桨的桨尖距离和右外端螺旋桨的桨尖与右外第一螺旋桨的桨尖的距离大于0.05r5,r5是右外第一螺旋桨的半径,使高效多螺旋桨直升机在前飞时,右内螺旋桨的下洗气流、右外第一螺旋桨的下洗气流和右外端螺旋桨的下洗气流没有相互影响。
17.设置左内螺旋桨的升力中心到左外第一螺旋桨的升力中心的距离和左外端螺旋桨的升力中心到左外第一螺旋桨的升力中心的距离相等,左内螺旋桨的桨尖与左外第一螺旋桨的桨尖距离和左外端螺旋桨的桨尖与左外第一螺旋桨的桨尖的距离大于0.05r6,r6是左外第一螺旋桨的半径(r5=r6),使高效多螺旋桨直升机在前飞时,左内螺旋桨的下洗气流、左外第一螺旋桨的下洗气流和左外端螺旋桨的下洗气流没有相互影响。
18.设置右内螺旋桨的升力中心到右外第一螺旋桨的升力中心的距离和左内螺旋桨的升力中心到左外第一螺旋桨的升力中心的距离相等。
19.设置右内螺旋桨的尺寸、左内螺旋桨的尺寸、右外端螺旋桨的尺寸和左外端螺旋桨的尺寸相同,右内电机、左内电机、右外端电机和左外端电机的参数相同;右内螺旋桨的旋转方向和左外端螺旋桨的旋转方向相同,左内螺旋桨的旋转方向和右外端螺旋桨的旋转方向相同,右内螺旋桨的旋转方向和左内螺旋桨的旋转方向相反,右外端螺旋桨的旋转方向和左外端螺旋桨的旋转方向相反,当右内螺旋桨、左内螺旋桨、右外端螺旋桨和左外端螺旋桨的转速相同时,产生的升力相同,升力方向垂直向上,反扭矩相互抵消。
20.设置右外第一螺旋桨的尺寸和左外第一螺旋桨的尺寸大于或等于右内螺旋桨的尺寸、左内螺旋桨的尺寸、右外端螺旋桨的尺寸和左外端螺旋桨的尺寸。
21.设置右外第一电机的参数和左外第一电机的参数大于或等于右内电机的参数、左内电机的参数、右外端电机的参数和左外端电机的参数。
22.设置右尾推力螺旋桨的尺寸和左尾推力螺旋桨的尺寸相同,右尾电机和左尾电机的参数相同,从左往右看,或从右往左看,右尾推力螺旋桨的旋转方向和左尾推力螺旋桨的旋转方向相反,当右尾推力螺旋桨和左尾推力螺旋桨的转速相同时,产生的升力相同,升力方向相反,合力为零,反扭矩相互抵消。
23.尾端推力螺旋桨的尺寸、尾端电机的参数依据需要的前飞速度确定,尾端推力螺旋桨的旋转方向可以设定正转或反转。
24.高效多螺旋桨直升机具有“类似常规多螺旋桨直升机的飞行模式”和“类似固定翼的飞行模式”两种飞行模式。
25.设由上往下看旋转面水平的螺旋桨,右内螺旋桨逆时针转,左外端螺旋桨逆时针转,左内螺旋桨顺时针转,右外端螺旋桨顺时针转;右外第一螺旋桨逆时针转,左外第一螺旋桨顺时针转。
26.设由右往左看旋转面垂直于水平的螺旋桨,右尾推力螺旋桨逆时针转,左尾推力螺旋桨顺时针转。
27.设由后往前看旋转面垂直于水平的尾端推力螺旋桨,尾端推力螺旋桨逆时针转。
28.当飞行控制器操纵机身尾端的尾端推力螺旋桨不转动,飞行控制器操纵旋转面水平的六个螺旋桨转速相同地转动、右尾推力螺旋桨和左尾推力螺旋桨转速相同转动时,旋转面水平的六个螺旋桨的反扭矩相互抵消,右尾推力螺旋桨和左尾推力螺旋桨产生的升力相同,升力方向相反,合力为零,反扭矩相互抵消,高效多螺旋桨直升机保持航向的稳定。
29.右内螺旋桨的升力、左内螺旋桨的升力、右外端螺旋桨的升力和左外端螺旋桨的升力相等,不产生俯仰力矩和横滚力矩;右外第一螺旋桨的升力和左外第一螺旋桨的升力相等,不产生俯仰力矩和横滚力矩,高效多螺旋桨直升机保持纵向和横向的稳定; 飞行控制器同时相同的加大旋转面水平的六个螺旋桨的转速,旋转面水平的六个螺旋桨生产相同的升力增加,当旋转面水平的六个螺旋桨的总升力大于高效多螺旋桨直升机的重量时,高效多螺旋桨直升机垂直上升;飞行控制器同时相同的减少旋转面水平的六个螺旋桨的转速,旋转面水平的六个螺旋桨生产相同的升力减少,当旋转面水平的六个螺旋桨的总升力等于高效多螺旋桨直升机的重量时,高效多螺旋桨直升机悬停;继续同时相同的减少旋转面水平的六个螺旋桨的转速,旋转面水平的六个螺旋桨的升力相同减少,当旋转面水平的
六个螺旋桨的总升力小于高效多螺旋桨直升机的重量时,高效多螺旋桨直升机垂直下降。
30.高效多螺旋桨直升机在空中,飞行控制器操纵右内螺旋桨、左内螺旋桨的转速相同的增大,右内螺旋桨、左内螺旋桨的升力相同的增大,同时,飞行控制器操纵右外端螺旋桨、左外端螺旋桨的转速相同的减少,右外端螺旋桨、左外端螺旋桨的升力相同的减少,产生后仰力矩,高效多螺旋桨直升机后仰;飞行控制器操纵右内螺旋桨、左内螺旋桨的转速相同的减少,右内螺旋桨、左内螺旋桨的升力相同的减少,同时,飞行控制器操纵右外端螺旋桨、左外端螺旋桨的转速相同的增大,右外端螺旋桨、左外端螺旋桨的升力相同的增大,产生前俯力矩,高效多螺旋桨直升机前俯,实现俯仰操纵。
31.高效多螺旋桨直升机在空中,飞行控制器操纵右内螺旋桨、右外端螺旋桨的转速相同的增大,右内螺旋桨、右外端螺旋桨的升力相同的增大,同时,飞行控制器操纵左内螺旋桨、左外端螺旋桨的转速相同的减少,左内螺旋桨、左外端螺旋桨的升力相同的减少,产生向左横滚力矩,高效多螺旋桨直升机向左横滚;飞行控制器操纵右内螺旋桨、右外端螺旋桨的转速相同的减少,右内螺旋桨、右外端螺旋桨的升力相同的减少,同时,飞行控制器操纵左内螺旋桨、左外端螺旋桨的转速相同的增大,左内螺旋桨、左外端螺旋桨的升力相同的增大,产生向右横滚力矩,高效多螺旋桨直升机向右横滚,实现横滚操纵。
32.高效多螺旋桨直升机在空中,飞行控制器操纵右尾推力螺旋桨的转速增大,右尾推力螺旋桨的升力增大,同时,飞行控制器操纵左尾推力螺旋桨的转速减少,左尾推力螺旋桨的升力减少,由于右尾推力螺旋桨的升力向左,高效多螺旋桨直升机向右转向;飞行控制器操纵右尾推力螺旋桨的转速减少,右尾推力螺旋桨的升力减少,同时,飞行控制器操纵左尾推力螺旋桨的转速增大,左尾推力螺旋桨的升力增大,由于左尾推力螺旋桨的升力向右,高效多螺旋桨直升机向左转向,实现航向操纵。
33.高效多螺旋桨直升机在空中,飞行控制器操纵高效多螺旋桨直升机前俯,并加大旋转面水平的六个螺旋桨的转速,高效多螺旋桨直升机向前飞行,操纵高效多螺旋桨直升机后仰,并加大旋转面水平的六个螺旋桨的转速,高效多螺旋桨直升机向后飞行,操纵高效多螺旋桨直升机前俯和向右转向,并加大旋转面水平的六个螺旋桨的转速,高效多螺旋桨直升机向右前方飞行,操纵高效多螺旋桨直升机前俯和向左转向,并加大旋转面水平的六个螺旋桨的转速,高效多螺旋桨直升机飞机向左前方飞行,操纵高效多螺旋桨直升机向右横滚,并加大旋转面水平的六个螺旋桨的转速,高效多螺旋桨直升机向右侧飞行,操纵高效多螺旋桨直升机向左横滚,并加大旋转面水平的六个螺旋桨的转速,高效多螺旋桨直升机向左侧飞行。
34.这就是“类似常规多螺旋桨直升机飞行模式”, 向前飞行需要操纵前俯。
35.根据螺旋桨的弗劳德效率方程:e=v/(v+u)
………………………………
(1)式中e是弗劳德效率、v是垂直于螺旋桨旋转面的入流速度(当飞行方向与螺旋桨的旋转面垂直时,v是飞机的飞行速度,或称为来流速度)、u是螺旋桨的下洗气流速度。
36.从(1)式可以看出,旋转面水平的六个螺旋桨在垂直飞行时,其垂直升降的速度比水平前飞的速度低很多,旋转面水平的六个螺旋桨的入流速度v比较小,螺旋桨的弗劳德效率e较小。
37.当高效多螺旋桨直升机以“类似常规多螺旋桨直升机飞行模式”向前飞行时,高效多螺旋桨直升机前俯使旋转面水平的六个螺旋桨的旋转面向前倾斜,设旋转面与水平面向后的夹角是a,则入流速度等于v*sin(a),通常a小于30
°
,旋转面水平的六个螺旋桨的入流速度不大于0.5v,虽然前飞时入流速度比垂直升降的时侯高,螺旋桨的弗劳德效率e升高,但因为螺旋桨倾斜,升力在垂直方向的分力减少,需要加大螺旋桨的旋转速度弥补垂直方向的分力,导致螺旋桨的下洗气流速度u增加,由公式(1)可知,u增加使螺旋桨的弗劳德效率e下降,综合的弗劳德效率e,在前飞时螺旋桨的弗劳德效率e略有增加。
38.在前飞时,由于旋转面水平的六个螺旋桨的下洗气流没有相互影响,避免了螺旋桨的效率下降。
39.另外,在飞行控制器操纵高效多螺旋桨直升机俯仰、横滚和航向的过程中,右外第一螺旋桨的转速和左外第一螺旋桨的转速保持恒定,没有转速变化减少了变速损耗,相对提高了旋转面水平的六个螺旋桨的总效率;右外第一螺旋桨和左外第一螺旋桨的升力只参与垂直升降的操纵。
40.所以,高效多螺旋桨直升机的飞行效率比常规多螺旋桨直升机的飞行效率高。
41.根据叶素理论,当在没有来流时,旋转面水平的螺旋桨(假设一个两桨叶的螺旋桨),取一片桨叶上的一微段以速度v2转动时,其相当于一微段机翼,其升力l1为:l1=kv
22
…………………………………………
(2)k是升力系数、空气密度、桨叶直径,桨叶迎角等综合系数,两片桨叶各取同一位置的微段其总升力l为:l=2kv
22
…………………………………………
(3)当来流以速度v1水平吹向旋转面水平的螺旋桨时,当前行桨叶一个桨叶的展向垂直于来流时,前行的桨叶速度增加v1,后行的桨叶速度减少v1。
42.前行的桨叶上的一微段其升力l1l1=k(v2+v1)2…………………………………………
(4)后行的桨叶上同一位置的微段其升力l2l2=k(v
2-v1)2…………………………………………
(5)前行的桨叶的一微段和后行的桨叶的同一位置的一微段的总升力ll= l1+ l2…………………………………………
(6)l=k(v2+v1)2+ (v
2-v1)2l= kv
22
+2kv
2v1
+kv
12 + kv
22-2kv
2v1
+kv
12
l= 2kv
22
+2kv
12
ꢀ…………………………………………
(7)比较式(7)和式(3),两片桨叶的两微段其总升力l升高了2kv
12 。
43.根据螺旋桨的叶素理论,螺旋桨的升力是桨叶微段升力的积分,所以当水平来流吹过旋转面水平的旋转的螺旋桨时,螺旋桨的升力增加;由于螺旋桨的转速没有增加,升力增加了,因此螺旋桨的效率提高了。
44.当高效多螺旋桨直升机以“类似常规多螺旋桨直升机飞行模式”悬停在空中,飞行控制器启动机身尾端的尾端电机,增大尾端推力螺旋桨转速,尾端推力螺旋桨的升力驱动高效多螺旋桨直升机水平向前飞行,尾端推力螺旋桨的入流速度等于高效多螺旋桨直升机的前飞速度v,由式(1)可知,机身尾部末端的尾端推力螺旋桨的弗劳德效率e较旋转面水平
的六个螺旋桨的弗劳德效率e高。
45.随着尾端推力螺旋桨驱动高效多螺旋桨直升机前飞的速度增加,水平来流吹过旋转面水平的螺旋桨的速度增加,根据式(7)可知,旋转面水平的六个螺旋桨的升力增加,这样,尾端推力螺旋桨和旋转面水平的六个螺旋桨共同驱动高效多螺旋桨直升机向前向上飞行,当高效多螺旋桨直升机向前向上爬升到需要的高度,相同的减少旋转面水平的六个螺旋桨的转速,当旋转面水平的六个螺旋桨的总升力等于高效多螺旋桨直升机的重量时,高效多螺旋桨直升机水平快速向前飞行。
46.在高效多螺旋桨直升机水平快速向前飞行的过程中,由于旋转面水平的六个螺旋桨的转速减少,旋转面水平的六个螺旋桨的下洗气流速度u减少,由式(1)可知,旋转面水平的六个螺旋桨的弗劳德效率e升高。
47.这就是“类似固定翼飞机飞行模式”,以“类似固定翼飞机飞行模式”飞行时,旋转面水平的螺旋桨的效率比在以“类似常规多螺旋桨直升机飞行模式”飞行的效率高,以“类似固定翼飞机飞行模式”飞行,不需要前俯,就可以向前飞行,提高了乘坐的舒适性和货物的稳定性。
48.飞行控制器关闭机身尾端的尾端电机,使尾端推力螺旋桨停止转动,高效多螺旋桨直升机返回“类似常规多螺旋桨直升机飞行模式”垂直降落。
49.本发明解决其技术问题所采用的技术方案采用了三个措施提高高效多螺旋桨直升机的飞行效率。
50.第一个是:设置右外第一螺旋桨和左外第一螺旋桨,在飞行控制器操纵高效多螺旋桨直升机俯仰、横滚和航向的过程中,右外第一螺旋桨的转速和左外第一螺旋桨的转速保持恒定,没有转速变化减少了变速损耗,相对提高了旋转面水平的六个螺旋桨的总效率。
51.第二个是: 右内螺旋桨的桨尖与右外第一螺旋桨的桨尖距离和右外端螺旋桨的桨尖与右外第一螺旋桨的桨尖的距离大于0.05r5,r5是右外第一螺旋桨的半径,使高效多螺旋桨直升机在前飞时,右内螺旋桨的下洗气流、右外第一螺旋桨的下洗气流和右外端螺旋桨的下洗气流没有相互影响;左内螺旋桨的桨尖与左外第一螺旋桨的桨尖距离和左外端螺旋桨的桨尖与左外第一螺旋桨的桨尖的距离大于0.05r6,r6是左外第一螺旋桨的半径(r5=r6),使高效多螺旋桨直升机在前飞时,左内螺旋桨的下洗气流、左外第一螺旋桨的下洗气流和左外端螺旋桨的下洗气流没有相互影响,避免了因下洗气流相互影响导致的效率降低。
52.第三个是:设置尾端推力螺旋桨驱动高效多螺旋桨直升机水平前飞,不需要机身前俯,以“类似固定翼飞机飞行模式”飞行时,利用来流流过旋转面水平的螺旋桨产生额外的升力提高六个旋转面水平的螺旋桨的总效率。
53.提高载重量的方法有两种,一是,增大不参与俯仰、横滚和航向操纵的右外第一螺旋桨和左外第一螺旋桨的直径,增大右外第一电机和左外第一电机的功率;二是,在左右机臂上增加更多的不参与俯仰、横滚和航向操纵的旋转面水平的螺旋桨和相应的驱动电机。
54.延长续航时间的方法是采用燃油发动机驱动尾端推力螺旋桨,或者,右外第一螺旋桨和左外第一螺旋桨采用燃油发动机驱动。
55.三点式起落架的高效多螺旋桨直升机,当采用三点轮式起落架时,利用尾端推力螺旋桨提供水平向前的驱动力和六个旋转面水平的螺旋桨的部分升力,实现短距离滑跑起
降。
56.本发明的有益效果是,单行排列的旋转面水平的螺旋桨如同一个固定翼的机翼,消除了前飞时,各个螺旋桨的下洗气流的相互影响,尾端推力螺旋桨提供水平前飞动力,使高效多螺旋桨直升机拥有“类似常规多螺旋桨直升机飞行模式”和“类似固定翼飞机飞行模式”两种飞行模式,采用“类似固定翼飞机飞行模式”飞行时,不需要前俯,就可以向前飞行,提高了旋转面水平的螺旋桨的效率,适合长途飞行,可应用于运输,农药喷洒、森林灭火,测量,勘探等领域。
附图说明
57.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
58.图1是本发明第一个实施例左右单行共六个旋转面水平的螺旋桨的高效多螺旋桨直升机的构造示意图。
59.图2是本发明第一个实施例左右单行共六个旋转面水平的螺旋桨的高效多螺旋桨直升机的飞行原理图。
60.图3是本发明第一个实施例左右单行共六个旋转面水平的螺旋桨的高效多螺旋桨直升机折叠状态的示意图。
61.图4是本发明第二个实施例左右单行共八个旋转面水平的螺旋桨的高效多螺旋桨直升机的构造示意图。
62.图5是本发明第二个实施例左右单行共八个旋转面水平的螺旋桨的高效多螺旋桨直升机的飞行原理图。
63.图6是本发明第三个实施例左右单行共六个旋转面水平的螺旋桨的没有尾端推力螺旋桨的高效多螺旋桨直升机的构造示意图。
64.图7是本发明第三个实施例左右单行共六个旋转面水平的螺旋桨的没有尾端推力螺旋桨的高效多螺旋桨直升机的飞行原理图。
65.图8是本发明高效多螺旋桨直升机的机身下层舱连接示意图。
66.图9是本发明高效多螺旋桨直升机的机身纵梁、右内机臂、左内机臂连接示意图。
67.图10是本发明高效多螺旋桨直升机的机身纵梁、右内机臂、左内机臂连接完成示意图。
68.图11是本发明高效多螺旋桨直升机的右尾推力螺旋桨、左尾推力螺旋桨、尾端推力螺旋桨等的连接示意图。
69.图12是本发明高效多螺旋桨直升机的右内螺旋桨、右外机臂、右外第一螺旋桨、右端螺旋桨等的连接示意图。
70.图中1.右内螺旋桨,2.左外端螺旋桨,3.左内螺旋桨,4.右外端螺旋桨,5.右外第一螺旋桨,6.左外第一螺旋桨,7.右外第二螺旋桨,8.左外第二螺旋桨,9.右尾推力螺旋桨,10.左尾推力螺旋桨,11.尾端推力螺旋桨,21.右内电机,22.左外端电机,23.左内电机,24.右外端电机,25.右外第一电机,26.左外第一电机,27.右外第二电机,28.左外第二电机,29.右尾电机,210.左尾电机,211.尾端电机,31.右内电机安装座,32.左外端电机安装座,33.左内电机安装座,34.右外端电机安装座,35.右外第一电机安装座,36.左外第一电机安装座,37.右外第二电机安装座,38.左外第二电机安装
座,39. 右尾电机安装座,310. 左尾电机安装座, 311. 尾端电机安装座,41. 右内机臂,42. 左内机臂,43. 右外机臂,44. 左外机臂,51. 右折叠构件, 52. 左折叠构件,53. 三点式起落架的右前起落架脚, 54. 三点式起落架的左前起落架脚,55. 三点式起落架的后起落架脚,59.电机轴避空孔,61. 机身盒式纵梁,62. 机身大舱,63. 机身小舱,64. 机头整流罩,65. 整流罩通风孔,69. 螺丝孔,610. 三点式起落架的后起落架脚胶垫,611. 三点式起落架的右前起落架脚胶垫, 71. 右下前长桁,72. 左下前长桁,73. 右下后长桁,74. 左下后长桁,75. 右上前长桁,76. 左上前长桁,77. 右上后长桁,78. 左上后长桁,79. 铆钉孔,710. 机身小舱右上后短桁,711. 机身小舱左上后短桁,712. 机身小舱右上前短桁,713. 机身小舱左上前短桁,714. 机身小舱右下后短桁,715. 机身小舱左下后短桁,716. 机身小舱右下前短桁,717. 机身小舱左下前短桁,718. 机身大舱右下后短桁,719. 机身大舱左下后短桁,720. 机身大舱右上后短桁,721. 机身大舱左上后短桁,722. 机身大舱右下前短桁,723. 机身大舱左下前短桁,724. 机身大舱右上前短桁,725. 机身大舱左上前短桁,726. 机身大舱右后竖直短桁,727. 机身大舱左后竖直短桁,728. 机身大舱右前竖直短桁,729. 机身大舱左前竖直短桁,730. 右下管夹前加强筋,731.左下管夹前加强筋,732.右下管夹后加强筋,733. 左下管夹后加强筋,734. 下纵向右管夹旁加强筋,735.下纵向左管夹旁加强筋,736.右上管夹前加强筋,737. 左上管夹前加强筋,738. 右上管夹后加强筋,739. 左上管夹后加强筋,740. 上纵向右管夹旁加强筋,741. 上纵向左管夹旁加强筋,742. 后起落架脚右下短桁,743. 后起落架脚左下短桁,744. 右前起落架脚上短桁,745. 右前起落架脚下短桁,80. 管线孔,81. 盒式纵梁下板,82. 盒式纵梁上板,83. 盒式纵梁右前侧板,84. 盒式纵梁左前侧板,85. 盒式纵梁右后侧板, 86. 盒式纵梁左后侧板,87. 机身小舱右侧板,88. 机身小舱底板,89. 机身小舱左侧板,810. 机身大舱右后侧板,811.机身大舱底板,812.机身大舱后板,813.机身大舱左后侧板,814.机身大舱右前侧板,815.机身大舱前板,816.机身大舱左前侧板,817. 三点式起落架的后起落架脚右侧板,818. 三点式起落架的后起落架脚左侧板,819. 右内电机连接板,820. 右内电机座加强板,821. 三点式起落架的右前落架脚管夹连接板,822. 三点式起落架的右前落架脚板, 823. 右外第一电机连接板,824. 右外第一电机座加强板,825. 右外端电机连接板,826. 右外端电机座加强板,91. 铆钉,92. 长螺丝,93. 短螺丝,94. 螺母,95. 管夹,96. 机身纵轴线,97. 过重心的机身横轴线,p. 重心,f1.右内螺旋桨的升力,f2. 左外端螺旋桨的升力, f3. 左内螺旋桨的升力, f4. 右外端螺旋桨的升力, f5. 右外第一螺旋桨的升力, f6. 左外第一螺旋桨的升力, f7. 右外第二螺旋桨的升力,f8. 左外第二螺旋桨的升力, f9.右尾推力螺旋桨的升力,f10.左尾推力螺旋桨的升力,f11. 尾端推力螺旋桨的升力,

. 螺旋桨的升力方向垂直向上,d10. 右内螺旋桨的升力中心到机身纵轴的距离,d20. 左外端螺旋桨的升力中心到机身纵轴的距离,d30.左内螺旋桨的升力中心到机身纵轴的距离,d40.右外端螺旋桨的升力中心到机身纵轴的距离,d50. 右外第一螺旋桨的升力中心到机身纵轴的距离,d60. 左外第一螺旋桨的升力中心到机身纵轴的距离,d70.右外第二螺旋桨的升力中心到机身纵轴的距离,d80.左外第二螺旋桨的升力中心到机身纵轴的距离,h10. 右内螺旋桨的升力中心到过重心的机身横轴线的距离,h20. 左外端螺旋桨的升力中心到过重心的机身横轴线的距离,h30.左内螺旋桨的升力中心到过重心的机身横轴线的距离,h40.右外端螺旋桨的升力中心到过重心的机身横轴线的距离,h50. 右外第一螺
旋桨的升力中心到过重心的机身横轴线的距离,h60. 左外第一螺旋桨的升力中心到过重心的机身横轴线的距离,h70.右外第二螺旋桨的升力中心到过重心的机身横轴线的距离,h80.左外第二螺旋桨的升力中心到过重心的机身横轴线的距离,d15. 平行于机身纵轴的右内螺旋桨的桨尖圆的切线和相邻的平行于机身纵轴的右外第一螺旋桨的桨尖圆的切线的距离,d45. 平行于机身纵轴的右外端螺旋桨的桨尖圆的切线和相邻的平行于机身纵轴的右外第一螺旋桨的桨尖圆的切线的距离,d26. 平行于机身纵轴的左外端螺旋桨的桨尖圆的切线和相邻的平行于机身纵轴的左外第一螺旋桨的桨尖圆的切线的距离,d36. 平行于机身纵轴的左内螺旋桨的桨尖圆的切线和相邻的平行于机身纵轴的左外第一螺旋桨的桨尖圆的切线的距离,d28. 平行于机身纵轴的左外端螺旋桨的桨尖圆的切线和相邻的平行于机身纵轴的左外第二螺旋桨的桨尖圆的切线的距离,d68. 平行于机身纵轴的左外第一螺旋桨的桨尖圆的切线和相邻的平行于机身纵轴的左外第二螺旋桨的桨尖圆的切线的距离,d47. 平行于机身纵轴的右外端螺旋桨的桨尖圆的切线和相邻的平行于机身纵轴的右外第二螺旋桨的桨尖圆的切线的距离,d57. 平行于机身纵轴的右外第一螺旋桨的桨尖圆的切线和相邻的平行于机身纵轴的右外第二螺旋桨的桨尖圆的切线的距离,n. 螺旋桨逆时针转, s. 螺旋桨顺时针转。
71.名词解释,俗称往往将“螺旋桨”称为“旋翼”,如现有的四旋翼直升机,严格定义是四螺旋桨直升机,为了方便说明统一采用“螺旋桨”的名称。
[0072]“推力螺旋桨”,螺旋桨的尾流由驱动电机或发动机流向螺旋桨桨叶的螺旋桨,“推力螺旋桨”的升力方向与尾流的方向相反。
[0073]“拉力螺旋桨”,螺旋桨的尾流由螺旋桨桨叶流向驱动电机或发动机的螺旋桨,“拉力螺旋桨”的升力方向与尾流的方向相反。
[0074]“推力”、“拉力”都是螺旋桨转动产生的升力,“推力”、“拉力”只是说明螺旋桨转动产生的升力方向是指向驱动电机还是远离驱动电机;通常没有特别说明的螺旋桨是指“拉力螺旋桨”。
实施方式
[0075]
图1是本发明第一个实施例左右单行共六个旋转面水平的螺旋桨的高效多螺旋桨直升机的构造示意图,图1中,机身的盒式纵梁61的前部右边连接后掠的右内机臂41,右内机臂41是碳纤维管或是铝合金管制造,或者,采用腹板(组合)式梁制造,右内机臂41连接右内电机安装座31,右内电机安装座31上连接右内电机21,右内电机21上连接右内螺旋桨1,右内电机21的转动轴垂直向上,右内螺旋桨1的旋转面水平,右内电机安装座31的右边连接三点式起落架的右前起落架脚53,三点式起落架的右前起落架脚53的右边、右内机臂41的右端连接右折叠构件51,右折叠构件51的右边连接右外机臂43,右外机臂43是碳纤维管或是铝合金管制造,右外机臂43连接右外第一电机安装座35,右外第一电机安装座35上连接右外第一电机25,右外第一电机25上连接右外第一螺旋桨5,右外第一电机25的转动轴垂直向上,右外第一螺旋桨5的旋转面水平,在右外机臂43的右端连接右外端电机安装座34,右外端电机安装座34上连接右外端电机24,右外端电机24上连接右外端螺旋桨4,右外端电机24的转动轴垂直向上,右外端螺旋桨4的旋转面水平,后掠的右内机臂41、右折叠构件51和右外机臂43顺序连接构成后掠的右机臂,在另外的实施例中,右折叠构件51不是必须的,右
机臂可以采用一条完整的碳纤维管或铝合金管构成,或者,采用腹板(组合)式梁制造;对称地,在机身的盒式纵梁61的前部左边连接后掠的左内机臂42,左内机臂42是碳纤维管或是铝合金管制造,或者,采用腹板(组合)式梁制造,左内机臂42连接左内电机安装座33,左内电机安装座33上连接左内电机23,左内电机23上连接左内螺旋桨3,左内电机23的转动轴垂直向上,左内螺旋桨3的旋转面水平,左内电机安装座33的左边连接三点式起落架的左前起落架脚54,三点式起落架的左前起落架脚54的左边、左内机臂42的左端连接左折叠构件52,左折叠构件52的左边连接左外机臂44,左外机臂44是碳纤维管或是铝合金管制造,或者,采用腹板(组合)式梁制造,左外机臂44连接左外第一电机安装座36,左外第一电机安装座36上连接左外第一电机26,左外第一电机26上连接左外第一螺旋桨6,左外第一电机26的转动轴垂直向上,左外第一螺旋桨6的旋转面水平,在左外机臂44的左端连接左外端电机安装座32,左外端电机安装座32上连接左外端电机22,左外端电机22上连接左外端螺旋桨2,后掠的左内机臂42、左折叠构件52和左外机臂44顺序连接构成后掠的左机臂,在另外的实施例中,左折叠构件52不是必须的,左机臂可以采用一条完整的碳纤维管或铝合金管构成,或者,采用腹板(组合)式梁制造。
[0076]
机身的盒式纵梁61靠近尾部连接后起落架脚55,右前起落架脚53、左前起落架脚54、后起落架脚55构成三点式起落架。
[0077]
机身的盒式纵梁61尾部的右边连接右尾电机安装座39,右尾电机安装座39上安装右尾电机29,右尾电机29上安装右尾推力螺旋桨9,右尾电机29的转动轴水平地垂直于机身纵轴向右,右尾推力螺旋桨9的旋转面垂直于水平面,右尾推力螺旋桨9的升力向左;对称地,机身的盒式纵梁61尾部的左边连接左尾电机安装座310,左尾电机安装座310上安装左尾电机210,左尾电机210上安装左尾推力螺旋桨10,左尾电机210的转动轴水平地垂直于机身纵轴向左,左尾推力螺旋桨10的旋转面垂直于水平面,左尾推力螺旋桨10的升力向右。
[0078]
机身的盒式纵梁61尾部末端连接尾端电机安装座311,尾端电机安装座311上连接尾端电机211,尾端电机211上连接尾端推力螺旋桨11,尾端推力螺旋桨11的旋转面垂直于水平面,尾端推力螺旋桨11的升力向前。
[0079]
机身的盒式纵梁61头部连接机头整流罩64,机身的盒式纵梁61下连接机身大舱62和机身小舱63,依次连接的盒式纵梁61、机头整流罩64、机身大舱62、机身小舱63组成机身。
[0080]
设置九个电调分别连接各个电机,飞行控制器连接九个电调,飞行控制器控制各个电调的输出电压的变化,驱动各个电机的转速变化,各个螺旋桨的转速跟随变化,产生各个螺旋桨的升力变化。
[0081]
飞行控制器连接接收机、gps、数传动等外部设备,采用锂电池供电。
[0082]
设置右内螺旋桨1的尺寸、左内螺旋桨3的尺寸、右外端螺旋桨4的尺寸和左外端螺旋桨2的尺寸相同,右内电机21、左内电机23、右外端电机24和左外端电机22的参数相同。
[0083]
设置右外第一螺旋桨5的尺寸和左外第一螺旋桨6的尺寸相同,右外第一螺旋桨5大于或等于右内螺旋桨1的尺寸。
[0084]
设置右外第一电机25的参数和左外第一电机26的参数相同,右外第一电机25的参数大于或等于右内电机21的参数。
[0085]
设置右尾推力螺旋桨9的尺寸和左尾推力螺旋桨10的尺寸相同,右尾电机29和左尾电机210的参数相同。
[0086]
尾端推力螺旋桨11的尺寸、尾端电机211的参数依据需要的前飞速度确定。
[0087]
这就构成了高效多螺旋桨直升机,其飞行原理在图2里说明。
[0088]
图2是图1所示的高效多螺旋桨直升机的俯视图的简化图,图2由上图和下图组成,图2的上图主要显示各个螺旋桨的相对位置,图2的下图主要显示各个螺旋桨的升力和方向。
[0089]
图2的上图中(参见图2的下图),带箭头的圆是旋转面水平的螺旋桨的桨尖旋转虚拟圆,代表旋转面水平的螺旋桨的旋转方向和螺旋桨的旋转面大小,纵向的粗直线代表机身纵轴线96,右边后掠的粗直线代表后掠的右内机臂41和右外机臂43,左边后掠的粗直线代表后掠的左内机臂42和左外机臂44。
[0090]
设置右外第一螺旋桨5的升力中心和左外第一螺旋桨6的升力中心的连线在水平面的投影和穿过高效多螺旋桨直升机的重心p的横轴线97重叠,右外第一螺旋桨5逆时针转n,左外第一螺旋桨6顺时针转s;右外第一螺旋桨5的升力中心到机身纵轴96的距离d50等于左外第一螺旋桨6的升力中心到机身纵轴96的距离d60。
[0091]
即:d50=d60。
[0092]
当右外第一螺旋桨5和左外第一螺旋桨6的转速相同时,右外第一螺旋桨5的升力f5等于左外第一螺旋桨6的升力f6,方向垂直向上

参见图2的下图,反扭矩相互抵消。
[0093]
右外第一螺旋桨5的升力f5产生向左横滚的力矩,俯仰力矩等于零。
[0094]
向左横滚的力矩等于:f5*d50。
[0095]
左外第一螺旋桨6的升力f6产生向右横滚的力矩,俯仰力矩等于零。
[0096]
向右横滚的力矩等于:f6*d60。
[0097]
因为:f50=f6,d50=d60,所以:f5*d50=f6*d60
…………………………………………
(8)即,当右外第一螺旋桨5和左外第一螺旋桨6的转速相同时,反扭矩相互抵消,横滚合力矩等于零,俯仰力矩等于零,右外第一螺旋桨5的升力f5和左外第一螺旋桨6的升力f6使高效多螺旋桨直升机垂直向上,不影响俯仰、横滚和航向。
[0098]
右内螺旋桨1的升力中心到机身纵轴96的距离d10等于左内螺旋桨3的升力中心到机身纵轴96的距离d30。
[0099]
即:d10=d30。
[0100]
右内螺旋桨1的升力中心到穿过高效多螺旋桨直升机的重心p的横轴线97的距离h10等于左内螺旋桨3的升力中心到穿过高效多螺旋桨直升机的重心p的横轴线97的距离h30。
[0101]
即:h10=h30。
[0102]
右外端螺旋桨4的升力中心到机身纵轴96的距离等于左外端螺旋桨2的升力中心到机身纵轴96的距离。
[0103]
即:d40=d20。
[0104]
右外端螺旋桨4的升力中心到穿过高效多螺旋桨直升机的重心p的横轴线97的距离h40等于左外端螺旋桨2的升力中心到穿过高效多螺旋桨直升机的重心p的横轴线97的距离h20。
[0105]
即:h40=h20。
[0106]
右内螺旋桨1的升力中心到穿过高效多螺旋桨直升机的重心p的横轴线97的距离h10等于右外端螺旋桨4的升力中心到穿过高效多螺旋桨直升机的重心p的横轴线97的距离h40。
[0107]
即:h10 = h40。
[0108]
设置右内螺旋桨1逆时针转n,左外端螺旋桨2逆时针转n,左内螺旋桨3顺时针转s,右外端螺旋桨4顺时针转s。
[0109]
当右内螺旋桨1、左外端螺旋桨2、左内螺旋桨3、右外端螺旋桨4的转速相同时,右内螺旋桨1的升力f1、左外端螺旋桨2的升力f2、左内螺旋桨3的升力f3和右外端螺旋桨4的升力f4相同,升力方向垂直向上

参见图2的下图,这四个螺旋桨的反扭矩相互抵消。
[0110]
右内螺旋桨1的升力f1和左内螺旋桨3的升力f3的后仰力矩等于:f1*h10+f3*h20。
[0111]
左外端螺旋桨2的升力f2和右外端螺旋桨4的升力f4的前俯力矩等于:f4*h40+f2*h20。
[0112]
因为:f1=f2,f2=f3,f3=f4,h10=h30,h10=h40,h40=h20;所以:f1*h10+f3*h30 = f4*h40+f2*h20
…………………………………………
(9)即:后仰合力矩等于前俯合力矩,右内螺旋桨1、左外端螺旋桨2、左内螺旋桨3、右外端螺旋桨4的转速相同时,俯仰合力距等于零,高效多螺旋桨直升机保持纵向稳定。
[0113]
右内螺旋桨1的升力f1和右外端螺旋桨4的升力f4的向左横滚的力矩等于:f1*d10+f4*d40。
[0114]
左外端螺旋桨2的升力f2和左内螺旋桨3的升力f3和向右横滚的力矩等于:f3*d30+f2*d20。
[0115]
因为:f1=f2,f2=f3,f3=f4,d10= d30,d40= d20;所以:f1*d10+f4*d40 = f3*d30+f2*d20
…………………………………………
(10)即:向左横滚合力矩等于向右横滚合力矩,右内螺旋桨1、左外端螺旋桨2、左内螺旋桨3、右外端螺旋桨4的转速相同时,横滚合力距等于零,高效多螺旋桨直升机保持横向稳定。
[0116]
右内螺旋桨1、左外端螺旋桨2、左内螺旋桨3、右外端螺旋桨4的转速相同时,右内螺旋桨1的升力f1、左外端螺旋桨2的升力f2、左内螺旋桨3的升力f3、右外端螺旋桨4的升力f4方向垂直向上

,反扭矩相互抵消,使高效多螺旋桨直升机垂直向上,不影响俯仰、横滚和航向。
[0117]
由右往左看,图2中,右尾推力螺旋桨9逆时针转n,左尾推力螺旋桨10顺时针转s(或者,设置右尾推力螺旋桨9顺时针转s,左尾推力螺旋桨10逆时针转n),当右尾推力螺旋桨9和左尾推力螺旋桨10的转速相同时,右尾推力螺旋桨9的升力f9等于左尾推力螺旋桨10的升力f10,参见图2的下图,右尾推力螺旋桨9的升力f9的方向向左,左尾推力螺旋桨10的升力f10的方向向右,这两个升力方向相反,合力为零,反扭矩相互抵消,不影响俯仰、横滚和航向。
[0118]
由后往前看,图2中,尾端推力螺旋桨11逆时针转n,参见图2的下图,尾端推力螺旋桨11的升力f11的方向沿机身纵轴96向前。
[0119]
当飞行控制器操纵机身尾端的尾端推力螺旋桨11不转动,飞行控制器操纵右内螺旋桨1、左外端螺旋桨2、左内螺旋桨3、右外端螺旋桨4、右外第一螺旋桨5和左外第一螺旋桨
6的转速相同的转动,右内螺旋桨1的升力f1、左外端螺旋桨2的升力f2、左内螺旋桨3的升力f3、右外端螺旋桨4的升力f4相等,方向垂直向上

,反扭矩相互抵消;右外第一螺旋桨5的升力f5和左外第一螺旋桨6的升力f6相等,方向垂直向上

,反扭矩相互抵消。
[0120]
根据(8)式、(9)式、(10)式可知,这六个垂直向上的升力的俯仰合力距为零,横滚合力距为零,不影响俯仰、横滚和航向。
[0121]
当这六个垂直向上的升力的合力大于高效多螺旋桨直升机的重量时,高效多螺旋桨直升机垂直上升,当这六个垂直向上的升力的合力等于高效多螺旋桨直升机的重量时,高效多螺旋桨直升机悬停,当这六个垂直向上的升力的合力小于高效多螺旋桨直升机的重量时,高效多螺旋桨直升机垂直下降。
[0122]
当高效多螺旋桨直升机悬停在空中,飞行控制器操纵右内螺旋桨1、左内螺旋桨3的转速相同的增大,右外端螺旋桨4、左外端螺旋桨2的转速相同的减少,右内螺旋桨1的升力f1、左内螺旋桨3的升力f3相同的增大,右外端螺旋桨4的升力f4、左外端螺旋桨2的升力f2相同的减少,由式(10)式可知,向左横滚力矩等于向右横滚力矩,横滚合力距为零,高效多螺旋桨直升机保持横向稳定,由(9)式可知,后仰力矩大于前俯力矩,高效多螺旋桨直升机后仰;飞行控制器操纵右内螺旋桨1、左内螺旋桨3的转速相同的减少,右外端螺旋桨4、左外端螺旋桨2的转速相同的增大,右内螺旋桨1的升力f1、左内螺旋桨3的升力f3相同的减少,右外端螺旋桨4的升力f4、左外端螺旋桨2的升力f2相同的增大,由式(10)式可知,向左横滚力矩等于向右横滚力矩,横滚合力距为零,高效多螺旋桨直升机保持横向稳定,由(9)式可知,前俯合力矩大于后仰合力矩,高效多螺旋桨直升机前俯,实现俯仰操纵。
[0123]
当高效多螺旋桨直升机悬停在空中,飞行控制器操纵右内螺旋桨1、右外端螺旋桨4的转速相同的增大,左内螺旋桨3、左外端螺旋桨2的转速相同的减少,右内螺旋桨1的升力f1、右外端螺旋桨4的升力f4相同的增大,左内螺旋桨3的升力f3、左外端螺旋桨2的升力f2相同的减少,由(9)式可知,后仰合力矩等于前俯合力矩,俯仰合力距为零,高效多螺旋桨直升机保持纵向稳定,由式(10)式可知,向左横滚合力矩大于向右横滚合力矩,高效多螺旋桨直升机向左横滚;飞行控制器操纵右内螺旋桨1、右外端螺旋桨4的转速相同的减少,左内螺旋桨3、左外端螺旋桨2的转速相同的增大,右内螺旋桨1的升力f1、右外端螺旋桨4的升力f4相同的减少,左内螺旋桨3的升力f3、左外端螺旋桨2的升力f2相同的增大,由(9)式可知,后仰合力矩等于前俯合力矩,俯仰合力距为零,高效多螺旋桨直升机保持纵向稳定,由式(10)式可知,向右横滚合力矩大于向左横滚合力矩,高效多螺旋桨直升机向右横滚,实现横滚操纵。
[0124]
航向的操纵有两种方法,一是:当高效多螺旋桨直升机悬停在空中,右尾推力螺旋桨9和左尾推力螺旋桨10保持不转动,高效多螺旋桨直升机保持航向稳定,当需要向右转向时,飞行控制器操纵左尾推力螺旋桨10保持不转动,右尾推力螺旋桨9的转速增大,右尾推力螺旋桨9的升力f9增大,由于右尾推力螺旋桨9的升力f9的方向向左,参见图2的下图,高效多螺旋桨直升机向右转向;当需要向左转向时,飞行控制器操纵右尾推力螺旋桨9保持不转动,左尾推力螺旋桨10的转速增大,左尾推力螺旋桨10的升力f10增大,由于左尾推力螺旋桨10的升力f10的方向向右,参见图2的下图,高效多螺旋桨直升机向左转向,实现航向操纵。
[0125]
二是:当高效多螺旋桨直升机悬停在空中,右尾推力螺旋桨9和左尾推力螺旋桨10
保持较小的、相同的速度转动,右尾推力螺旋桨9的升力f9等于左尾推力螺旋桨10的升力f10,参见图2的下图,右尾推力螺旋桨9的升力f9的方向向左,左尾推力螺旋桨10的升力f10的方向向右,这两个升力方向相反,合力为零,高效多螺旋桨直升机保持航向稳定;飞行控制器操纵右尾推力螺旋桨9的转速增大,左尾推力螺旋桨10的转速减少,右尾推力螺旋桨9的升力f9增大,左尾推力螺旋桨10的升力f10减少,即:f9>f10,由于右尾推力螺旋桨9的升力f9方向向左,高效多螺旋桨直升机向右转向;飞行控制器操纵右尾推力螺旋桨9的转速减少,左尾推力螺旋桨10的转速增大,右尾推力螺旋桨9的升力f9减少,左尾推力螺旋桨10的升力f10增大,即:f10>f9,由于右左尾推力螺旋桨10的升力f10方向向右,高效多螺旋桨直升机向左转向,实现航向操纵。
[0126]
高效多螺旋桨直升机在空中,飞行控制器操纵高效多螺旋桨直升机前俯,并加大旋转面水平的六个螺旋桨的转速,高效多螺旋桨直升机向前飞行,操纵高效多螺旋桨直升机后仰,并加大旋转面水平的六个螺旋桨的转速,高效多螺旋桨直升机向后飞行,操纵高效多螺旋桨直升机前俯和向右转向,并加大旋转面水平的六个螺旋桨的转速,高效多螺旋桨直升机向右前方飞行,操纵高效多螺旋桨直升机前俯和向左转向,并加大旋转面水平的六个螺旋桨的转速,高效多螺旋桨直升机飞机向左前方飞行,操纵高效多螺旋桨直升机向右横滚,并加大旋转面水平的六个螺旋桨的转速,高效多螺旋桨直升机向右侧飞行,操纵高效多螺旋桨直升机向左横滚,并加大旋转面水平的六个螺旋桨的转速,高效多螺旋桨直升机向左侧飞行。
[0127]
这就是“类似常规多螺旋桨直升机飞行模式”, 向前飞行需要操纵前俯。
[0128]
平行于机身纵轴96的右内螺旋桨1的桨尖圆的切线和相邻的平行于机身纵轴96的右外第一螺旋桨5的桨尖圆的切线的距离d15、平行于机身纵轴96的右外端螺旋桨4的桨尖圆的切线和相邻的平行于机身纵轴的右外第一螺旋桨5的桨尖圆的切线的距离d45、平行于机身纵轴96的左外端螺旋桨2的桨尖圆的切线和相邻的平行于机身纵轴96的左外第一螺旋桨6的桨尖圆的切线的距离d26、平行于机身纵轴96的左内螺旋桨3的桨尖圆的切线和相邻的平行于机身纵轴96的左外第一螺旋桨6的桨尖圆的切线的距离d36相等。
[0129]
这个切线距离大于0.05r5,r5是右外第一螺旋桨5的半径,这个距离使高效多螺旋桨直升机在前飞时,由于旋转面水平的六个螺旋桨的下洗气流没有相互影响,避免了螺旋桨的效率下降。
[0130]
另外,在飞行控制器操纵高效多螺旋桨直升机俯仰、横滚和航向的过程中,右外第一螺旋桨5的转速和左外第一螺旋桨6的转速保持恒定,没有转速变化减少了变速损耗,相对提高了旋转面水平的六个螺旋桨的效率。
[0131]
所以,以
ꢀ“
类似常规多螺旋桨直升机飞行模式”飞行的高效多螺旋桨直升机的飞行效率比常规多螺旋桨直升机的飞行效率高。
[0132]
右外端螺旋桨4的桨尖到右尾推力螺旋桨9的桨尖的距离在机身纵轴96的投影距离h49等于左外端螺旋桨2的桨尖到左尾推力螺旋桨10的桨尖的距离在机身纵轴96的投影距离h210,h210>0.05r2,r2是左外端螺旋桨2的半径,使右尾推力螺旋桨9的尾流不影响右外端螺旋桨4的升力、左尾推力螺旋桨10的尾流不影响左外端螺旋桨2的升力。
[0133]
尾端推力螺旋桨11的桨尖到右尾推力螺旋桨9的桨尖的距离在机身纵轴96的投影距离h911等于尾端推力螺旋桨11的桨尖到左尾推力螺旋桨10的桨尖的距离在机身纵轴96
的投影距离h1011,h1011>0.05r11,r11是尾端推力螺旋桨11的半径,使右尾推力螺旋桨9、左尾推力螺旋桨10的尾流不影响尾端推力螺旋桨11的升力。
[0134]
当高效多螺旋桨直升机以“类似常规多螺旋桨直升机飞行模式”悬停在空中,飞行控制器增大尾端推力螺旋桨11的转速,尾端推力螺旋桨11的升力f11的方向沿机身纵轴96向前,参见图2的下图,尾端推力螺旋桨11的升力f11驱动高效多螺旋桨直升机水平向前飞行,尾端推力螺旋桨11的入流速度等于高效多螺旋桨直升机的速度v,由式(1)可知,机身尾部末端的尾端推力螺旋桨的弗劳德效率e较旋转面水平的六个螺旋桨的弗劳德效率e高。
[0135]
随着尾端推力螺旋桨11驱动高效多螺旋桨直升机前飞的速度增加,水平来流吹过旋转面水平的螺旋桨的速度增加,根据式(7)可知,旋转面水平的六个螺旋桨的升力增加,这样,尾端推力螺旋桨11和旋转面水平的六个螺旋桨共同驱动高效多螺旋桨直升机向前向上飞行,当高效多螺旋桨直升机向前向上爬升到需要的高度,相同的减少旋转面水平的六个螺旋桨的转速,当旋转面水平的六个螺旋桨的总升力等于高效多螺旋桨直升机的重量时,高效多螺旋桨直升机水平快速向前飞行。
[0136]
在高效多螺旋桨直升机水平快速向前飞行的过程中,由于旋转面水平的六个螺旋桨的转速减少,旋转面水平的六个螺旋桨的下洗气流速度u减少,由式(1)可知,旋转面水平的六个螺旋桨的弗劳德效率e升高。
[0137]
这就是“类似固定翼飞机飞行模式”,以“类似固定翼飞机飞行模式”飞行时,旋转面水平的螺旋桨的效率比在以“类似常规多螺旋桨直升机飞行模式”飞行的效率高,以“类似固定翼飞机飞行模式”飞行,不需要前俯,就可以向前飞行,提高了乘坐的舒适性和货物的稳定性。
[0138]
飞行控制器使尾端推力螺旋桨11停止转动,高效多螺旋桨直升机返回“类似常规多螺旋桨直升机飞行模式”垂直降落。
[0139]
当采用三点轮式起落架时,利用尾端推力螺旋桨提供水平向前的驱动力,和六个旋转面水平的螺旋桨的部分升力,实现短距离滑跑起降。
[0140]
当有跑道时,在跑道的高效多螺旋桨直升机,飞行控制器操纵右内螺旋桨1、左外端螺旋桨2、左内螺旋桨3、右外端螺旋桨4的转速相同的增大,右外第一螺旋桨5和左外第一螺旋桨6的转速相同的增大,使这六个旋转面水平的螺旋桨的升力的合力略小于高效多螺旋桨直升机的重量,飞行控制器操纵尾端推力螺旋桨的转速增大,尾端推力螺旋桨的升力驱动高效多螺旋桨直升机在跑道滑行,随着滑行速度的提高,来流流过六个旋转面水平的螺旋桨,使六个旋转面水平的螺旋桨的升力增加,当这六个旋转面水平的螺旋桨的升力的合力大于高效多螺旋桨直升机的重量时,高效多螺旋桨直升机飞离跑道,实现滑跑起飞。
[0141]
当高效多螺旋桨直升机以类似固定翼飞机飞行模式”飞行在空中,飞行控制器操纵尾端推力螺旋桨的转速减少,高效多螺旋桨直升机向前的速度减少,来流流过六个旋转面水平的螺旋桨的速度减少,使六个旋转面水平的螺旋桨的升力减少,高效多螺旋桨直升机向前向下降落,高效多螺旋桨直升机向前向下降落到跑道,停止各个螺旋桨转动,高效多螺旋桨直升机在跑道滑行并停下,实现滑跑降落。
[0142]
图3是图1所示本发明第一个实施例左右单行共六个旋转面水平的螺旋桨的高效多螺旋桨直升机折叠状态的示意图。
[0143]
图3中,右折叠构件51向后折叠,带动右外机臂43向后摆动,减少了占用右边的空
间;左折叠构件52向后折叠,带动左外机臂44向后摆动,减少了占用左边的空间;这样折叠后高效多螺旋桨直升机占用的横向空间减少,有利于运输。
[0144]
图4是本发明第二个实施例左右单行共八个旋转面水平的螺旋桨的高效多螺旋桨直升机的构造示意图。
[0145]
图4是在图1所示本发明第一个实施例左右单行共六个旋转面水平的螺旋桨的高效多螺旋桨直升机的基础上增加两个旋转面水平的螺旋桨构成,提高载重量。
[0146]
图4中,机身的盒式纵梁61的前部右边连接后掠的右内机臂41,右内机臂41是碳纤维管或是铝合金管制造,或者,采用腹板(组合)式梁制造,右内机臂41连接右内电机安装座31,右内电机安装座31上连接右内电机21,右内电机21上连接右内螺旋桨1,右内电机21的转动轴垂直向上,右内螺旋桨1的旋转面水平,右内电机安装座31的右边连接三点式起落架的右前起落架脚53,三点式起落架的右前起落架脚53的右边、右内机臂43的右端连接右折叠构件51,右折叠构件51的右边连接右外机臂43,右外机臂43是碳纤维管或是铝合金管制造,或者,采用腹板(组合)式梁制造,右外机臂43连接右外第一电机安装座35,右外第一电机安装座35上连接右外第一电机25,右外第一电机25上连接右外第一螺旋桨5,右外第一电机25的转动轴垂直向上,右外第一螺旋桨5的旋转面水平,在右外第一电机安装座35的右边、右外机臂43上连接右外第二电机安装座37,右外第二电机安装座37上连接右外第二电机27,右外第二电机27上连接右外第二螺旋桨7,右外第二电机27的转动轴垂直向上,右外第二螺旋桨7的旋转面水平,在右外机臂43的右端连接右外端电机安装座34,右外端电机安装座34上连接右外端电机24,右外端电机24上连接右外端螺旋桨4,右外端电机24的转动轴垂直向上,右外端螺旋桨4的旋转面水平,后掠的右内机臂41、右折叠构件51和右外机臂43顺序连接构成后掠的右机臂,在另外的实施例中,右折叠构件51不是必须的,右机臂可以采用一条完整的碳纤维管或铝合金管构成,或者,采用腹板(组合)式梁制造;对称地,在机身的盒式纵梁61的前部左边连接后掠的左内机臂42,左内机臂42是碳纤维管或是铝合金管制造,或者,采用腹板(组合)式梁制造,左内机臂42连接左内电机安装座33,左内电机安装座33上连接左内电机23,左内电机23上连接左内螺旋桨3,左内电机23的转动轴垂直向上,左内螺旋桨3的旋转面水平,左内电机安装座33的左边连接三点式起落架的左前起落架脚54,三点式起落架的左前起落架脚54的左边、左内机臂42的左端连接左折叠构件52,左折叠构件52的左边连接左外机臂44,左外机臂44是碳纤维管或是铝合金管制造,或者,采用腹板(组合)式梁制造,左外机臂44连接左外第一电机安装座36,左外第一电机安装座36上连接左外第一电机26,左外第一电机26上连接左外第一螺旋桨6,左外第一电机26的转动轴垂直向上,左外第一螺旋桨6的旋转面水平,在左外第一电机安装座36的左边、左外机臂44上连接左外第二电机安装座38,左外第二电机安装座38上连接左外第二电机28,左外第二电机28上连接左外第二螺旋桨8,左外第二电机28的转动轴垂直向上,左外第二螺旋桨8的旋转面水平,在左外机臂44的左端连接左外端电机安装座32,左外端电机安装座32上连接左外端电机22,左外端电机22上连接左外端螺旋桨2,后掠的左内机臂42、左折叠构件52和左外机臂44顺序连接构成后掠的左机臂,在另外的实施例中,左折叠构件52不是必须的,左机臂可以采用一条完整的碳纤维管或铝合金管构成,或者,采用腹板(组合)式梁制造。
[0147]
机身的盒式纵梁61靠近尾部连接后起落架脚55,右前起落架脚53、左前起落架脚54、后起落架脚55构成三点式起落架。
[0148]
机身的盒式纵梁61尾部的右边连接右尾电机安装座39,右尾电机安装座39上安装右尾电机29,右尾电机29上安装右尾推力螺旋桨9,右尾电机29的转动轴水平地垂直于机身纵轴向右,右尾推力螺旋桨9的旋转面垂直于水平面,右尾推力螺旋桨9的升力向左;对称地,机身的盒式纵梁61尾部的左边连接左尾电机安装座310,左尾电机安装座310上安装左尾电机210,左尾电机210上安装左尾推力螺旋桨10,左尾电机210的转动轴水平地垂直于机身纵轴向左,左尾推力螺旋桨10的旋转面垂直于水平面,左尾推力螺旋桨10的升力向右。
[0149]
机身的盒式纵梁61尾部末端连接尾端电机安装座311,尾端电机安装座311上连接尾端电机211,尾端电机211上连接尾端推力螺旋桨11,尾端推力螺旋桨11的旋转面垂直于水平面,尾端推力螺旋桨11的升力沿机身纵轴向前。
[0150]
机身的盒式纵梁61头部连接机头整流罩64,机身的盒式纵梁61下连接机身大舱62和机身小舱63,依次连接的盒式纵梁61、机头整流罩64、机身大舱62、机身小舱63组成机身。
[0151]
设置十一个电调分别连接各个电机,飞行控制器连接十一个电调,飞行控制器控制各个电调的输出电压的变化,驱动各个电机的转速变化,各个螺旋桨的转速跟随变化,产生各个螺旋桨的升力变化。
[0152]
飞行控制器连接接收机、gps、数传动等外部设备,采用锂电池供电。
[0153]
设置右内螺旋桨1的尺寸、左内螺旋桨3的尺寸、右外端螺旋桨4的尺寸和左外端螺旋桨2的尺寸相同,右内电机21、左内电机23、右外端电机24和左外端电机22的参数相同。
[0154]
设置右外第一螺旋桨5的尺寸、左外第一螺旋桨6的尺寸、右外第二螺旋桨7的尺寸、左外第二螺旋桨8的尺寸相同,右外第一螺旋桨5大于或等于右内螺旋桨1的尺寸。
[0155]
设置右外第一电机25的参数和左外第一电机26的参数、右外第二电机27的参数和左外第二电机28的参数相同,右外第一电机25的参数大于或等于右内电机21的参数。
[0156]
设置右尾推力螺旋桨9的尺寸和左尾推力螺旋桨10的尺寸相同,右尾电机29和左尾电机210的参数相同。
[0157]
尾端推力螺旋桨11的尺寸、尾端电机211的参数依据需要的前飞速度确定。
[0158]
这就构成了高效多螺旋桨直升机,其飞行原理在图5里说明。
[0159]
图5是本发明第二个实施例左右单行共八个旋转面水平的螺旋桨的高效多螺旋桨直升机的飞行原理图。
[0160]
图5是图4所示的高效多螺旋桨直升机的俯视图的简化图,图5由上图和下图组成,图5的上图主要显示各个螺旋桨的相对位置,图5的下图主要显示各个螺旋桨的升力和方向。
[0161]
图5的上图中(参见图5的下图),带箭头的圆是旋转面水平的螺旋桨的桨尖旋转虚拟圆,代表旋转面水平的螺旋桨的旋转方向和螺旋桨的旋转面大小,纵向的粗直线代表机身纵轴线96,右边后掠的粗直线代表后掠的右内机臂41、右外机臂3,左边后掠的粗直线代表后掠的左内机臂42、左外机臂44。
[0162]
设置右外第一螺旋桨5的升力中心到穿过高效多螺旋桨直升机的重心p的横轴线97的距离h50等于左外第一螺旋桨6的升力中心到穿过高效多螺旋桨直升机的重心p的横轴线97的距离h60;右外第二螺旋桨7的升力中心到穿过高效多螺旋桨直升机的重心p的横轴线97的距离h70等于左外第二螺旋桨8的升力中心到穿过高效多螺旋桨直升机的重心p的横轴线97的距离h80;右外第一螺旋桨5的升力中心到穿过高效多螺旋桨直升机的重心p的横
轴线97的距离h50等于右外第二螺旋桨7的升力中心到穿过高效多螺旋桨直升机的重心p的横轴线97的距离h70。
[0163]
即:h50 = h60,h50 = h70,h70 = h80。
[0164]
右外第一螺旋桨5的升力中心到机身纵轴96的距离d50等于左外第一螺旋桨6的升力中心到机身纵轴96的距离d60;右外第二螺旋桨7的升力中心到机身纵轴96的距离d70等于左外第二螺旋桨8的升力中心到机身纵轴96的距离d80。
[0165]
即:d50 = d60,d70 = d80。
[0166]
右外第一螺旋桨5逆时针转n,左外第一螺旋桨6顺时针转s;右外第二螺旋桨7逆时针转n,左外第二螺旋桨8顺时针转s(在其它实施例,这四个螺旋桨中两个顺时针转,另外两个逆时针转的组合都可以)。
[0167]
当右外第一螺旋桨5、左外第一螺旋桨6、右外第二螺旋桨7和左外第二螺旋桨8的转速相同时,右外第一螺旋桨5的升力f5、左外第一螺旋桨6的升力f6、右外第二螺旋桨7的升力f7、左外第二螺旋桨8的升力f8相等,方向垂直向上

参见图5的下图,反扭矩相互抵消。
[0168]
右外第一螺旋桨5的升力f5、左外第一螺旋桨6的升力f6产生后仰力矩:f5*h50+f6*h60右外第二螺旋桨7的升力f5、左外第二螺旋桨8的升力f6产生前俯力矩:f7*h70+f8*h80因为:f5=f6,f6=f7,f7=f8;h50 = h60,h60=h70,h70 = h80,所以:f5*h50+f6*h60 = f7*h70+f8*h80
ꢀ…………………………………………
(11)即,右外第一螺旋桨5、左外第一螺旋桨6、右外第二螺旋桨7和左外第二螺旋桨8的转速相同时,俯仰合力矩等于零。
[0169]
右外第一螺旋桨5的升力f5、右外第二螺旋桨7的升力f7产生向左横滚的力矩等于:f5*d50+f7*d70左外第一螺旋桨6的升力f6、左外第二螺旋桨8的升力f8产生向右横滚的力矩等于:f6*d60+f8*d80因为:f5=f6,f6=f7,f7=f8;d50 = d60,d70 = d80,所以:f5*d50+f7*d70 = f6*d60+f8*d80
ꢀ…………………………………………
(12)即,右外第一螺旋桨5、左外第一螺旋桨6、右外第二螺旋桨7和左外第二螺旋桨8的转速相同时,横滚合力矩等于零。
[0170]
所以,当右外第一螺旋桨5、左外第一螺旋桨6、右外第二螺旋桨7和左外第二螺旋桨8的转速相同时,反扭矩相互抵消,横滚合力矩等于零,俯仰力矩等于零,右外第一螺旋桨5的升力f5、左外第一螺旋桨6的升力f6、右外第二螺旋桨7的升力f7、左外第二螺旋桨8的升力f8使高效多螺旋桨直升机垂直向上,不影响俯仰、横滚和航向。
[0171]
右内螺旋桨1的升力中心到机身纵轴96的距离d10等于左内螺旋桨3的升力中心到机身纵轴96的距离d30;右内螺旋桨1的升力中心到穿过高效多螺旋桨直升机的重心p的横轴线97的距离h10等于左内螺旋桨3的升力中心到穿过高效多螺旋桨直升机的重心p的横轴
线97的距离h30。
[0172]
即:d10= d30;h10= h30。
[0173]
右外端螺旋桨4的升力中心到机身纵轴96的距离等于左外端螺旋桨2的升力中心到机身纵轴96的距离;右外端螺旋桨4的升力中心到穿过高效多螺旋桨直升机的重心p的横轴线97的距离h40等于左外端螺旋桨2的升力中心到穿过高效多螺旋桨直升机的重心p的横轴线97的距离h20。
[0174]
即:d40= d20;h40 = h20。
[0175]
右内螺旋桨1的升力中心到穿过高效多螺旋桨直升机的重心p的横轴线97的距离h10等于右外端螺旋桨4的升力中心到穿过高效多螺旋桨直升机的重心p的横轴线97的距离h40。
[0176]
即:h10 = h40。
[0177]
设置右内螺旋桨1逆时针转n,左外端螺旋桨2逆时针转n,左内螺旋桨3顺时针转s,右外端螺旋桨4顺时针转s。
[0178]
当右内螺旋桨1、左外端螺旋桨2、左内螺旋桨3、右外端螺旋桨4的转速相同时,右内螺旋桨1的升力f1、左外端螺旋桨2的升力f2、左内螺旋桨3的升力f3和右外端螺旋桨4的升力f4相同,升力方向垂直向上

参见图5的下图,这四个螺旋桨的反扭矩相互抵消。
[0179]
右内螺旋桨1的升力f1、左内螺旋桨3的升力f3产生后仰力矩等于:f1*h10+f3*h30。
[0180]
左外端螺旋桨2的升力f2、右外端螺旋桨4的升力f4产生前俯力矩等于:f4*h40+f2*h20。
[0181]
因为:f1=f2,f2=f3,f3=f4,h10=h30,h10=h40,h20=h40;所以:f1*h10+f3*h30 = f4*h40+f2*h20
…………………………………………
(13)即:后仰合力矩等于前俯合力矩,右内螺旋桨1、左外端螺旋桨2、左内螺旋桨3、右外端螺旋桨4的转速相同时,俯仰合力距等于零,高效多螺旋桨直升机保持纵向稳定。
[0182]
右内螺旋桨1的升力f1、右外端螺旋桨4的升力f4产生向左横滚的力矩等于:f1*d10+f4*d40。
[0183]
左外端螺旋桨2的升力f2、左内螺旋桨3的升力f3产生向右横滚的力矩等于:f3*d30+f2*d20。
[0184]
因为:f1=f2,f2=f3,f3=f4,d10= d30,d40= d20;所以:f1*d10+f4*d40 = f3*d30+f2*d20
…………………………………………
(14)即:向左横滚合力矩等于向右横滚合力矩,右内螺旋桨1、左外端螺旋桨2、左内螺旋桨3、右外端螺旋桨4的转速相同时,横滚合力距等于零,高效多螺旋桨直升机保持横向稳定。
[0185]
右内螺旋桨1、左外端螺旋桨2、左内螺旋桨3、右外端螺旋桨4的转速相同时,右内螺旋桨1的升力f1、左外端螺旋桨2的升力f2、左内螺旋桨3的升力f3、右外端螺旋桨4的升力f4方向垂直向上

,反扭矩相互抵消,使高效多螺旋桨直升机垂直向上,不影响俯仰、横滚和航向。
[0186]
由右往左看,图5中,右尾推力螺旋桨9逆时针转n,左尾推力螺旋桨10顺时针转s(在其它实施例,或者,设置右尾推力螺旋桨9顺时针转s,左尾推力螺旋桨10逆时针转n),当
右尾推力螺旋桨9和左尾推力螺旋桨10的转速相同时,右尾推力螺旋桨9的升力f9等于左尾推力螺旋桨10的升力f10,参见图5的下图,右尾推力螺旋桨9的升力f9的方向向左,左尾推力螺旋桨10的升力f10的方向向右,这两个升力方向相反,合力为零,反扭矩相互抵消。
[0187]
由后往前看,图5中,尾端推力螺旋桨11逆时针转n(在其它实施例,或者,设置尾端推力螺旋桨11顺时针转s),参见图5的下图,尾端推力螺旋桨11的升力f11的方向沿机身纵轴96向前。
[0188]
当飞行控制器操纵机身尾端的尾端推力螺旋桨11不转动,飞行控制器操纵右内螺旋桨1、左外端螺旋桨2、左内螺旋桨3、右外端螺旋桨4、右外第一螺旋桨5、左外第一螺旋桨6、右外第二螺旋桨7、左外第二螺旋桨8的转速相同的转动,右内螺旋桨1的升力f1、左外端螺旋桨2的升力f2、左内螺旋桨3的升力f3、右外端螺旋桨4的升力f4相等,方向垂直向上

,反扭矩相互抵消;右外第一螺旋桨5的升力f5、左外第一螺旋桨6的升力f6、右外第二螺旋桨7的升力f7和左外第二螺旋桨8的升力f8相等,方向垂直向上

,反扭矩相互抵消。
[0189]
根据(11)式、(12)式、(13)式和(14)式可知,这八个垂直向上的升力的俯仰合力距为零,横滚合力距为零,不影响俯仰、横滚和航向。
[0190]
当这八个垂直向上的升力的合力大于高效多螺旋桨直升机的重量时,高效多螺旋桨直升机垂直上升,当这八个垂直向上的升力的合力等于高效多螺旋桨直升机的重量时,高效多螺旋桨直升机悬停,当这八个垂直向上的升力的合力小于高效多螺旋桨直升机的重量时,高效多螺旋桨直升机垂直下降。
[0191]
当高效多螺旋桨直升机悬停在空中,飞行控制器操纵右内螺旋桨1、左内螺旋桨3的转速相同的增大,右外端螺旋桨4、左外端螺旋桨2的转速相同的减少,右内螺旋桨1的升力f1、左内螺旋桨3的升力f3相同的增大,右外端螺旋桨4的升力f4、左外端螺旋桨2的升力f2相同的减少,由式(14)式可知,向左横滚力矩等于向右横滚力矩,横滚合力距为零,高效多螺旋桨直升机保持横向稳定,由(13)式可知,后仰力矩大于前俯力矩,高效多螺旋桨直升机后仰;飞行控制器操纵右内螺旋桨1、左内螺旋桨3的转速相同的减少,右外端螺旋桨4、左外端螺旋桨2的转速相同的增大,右内螺旋桨1的升力f1、左内螺旋桨3的升力f3相同的减少,右外端螺旋桨4的升力f4、左外端螺旋桨2的升力f2相同的增大,由式(14)式可知,向左横滚力矩等于向右横滚力矩,横滚合力距为零,高效多螺旋桨直升机保持横向稳定,由(13)式可知,前俯合力矩大于后仰合力矩,高效多螺旋桨直升机前俯,实现俯仰操纵。
[0192]
当高效多螺旋桨直升机悬停在空中,飞行控制器操纵右内螺旋桨1、右外端螺旋桨4的转速相同的增大,左内螺旋桨3、左外端螺旋桨2的转速相同的减少,右内螺旋桨1的升力f1、右外端螺旋桨4的升力f4相同的增大,左内螺旋桨3的升力f3、左外端螺旋桨2的升力f2相同的减少,由(13)式可知,后仰合力矩等于前俯合力矩,俯仰合力距为零,高效多螺旋桨直升机保持纵向稳定,由式(14)式可知,向左横滚合力矩大于向右横滚合力矩,高效多螺旋桨直升机向左横滚;飞行控制器操纵右内螺旋桨1、右外端螺旋桨4的转速相同的减少,左内螺旋桨3、左外端螺旋桨2的转速相同的增大,右内螺旋桨1的升力f1、右外端螺旋桨4的升力f4相同的减少,左内螺旋桨3的升力f3、左外端螺旋桨2的升力f2相同的增大,由(13)式可知,后仰合力矩等于前俯合力矩,俯仰合力距为零,高效多螺旋桨直升机保持纵向稳定,由式(14)式可知,向右横滚合力矩大于向左横滚合力矩,高效多螺旋桨直升机向右横滚,实现横滚操纵。
[0193]
航向的操纵有两种方法,一是:当高效多螺旋桨直升机悬停在空中,右尾推力螺旋桨9和左尾推力螺旋桨10保持不转动,高效多螺旋桨直升机保持航向稳定,当需要向右转向时,飞行控制器操纵左尾推力螺旋桨10保持不转动,右尾推力螺旋桨9的转速增大,右尾推力螺旋桨9的升力f9增大,由于右尾推力螺旋桨9的升力f9的方向向左,参见图5的下图,高效多螺旋桨直升机向右转向;当需要向左转向时,飞行控制器操纵右尾推力螺旋桨9保持不转动,左尾推力螺旋桨10的转速增大,左尾推力螺旋桨10的升力f10增大,由于左尾推力螺旋桨10的升力f10的方向向右,参见图5的下图,高效多螺旋桨直升机向左转向,实现航向操纵。
[0194]
二是:当高效多螺旋桨直升机悬停在空中,右尾推力螺旋桨9和左尾推力螺旋桨10保持较小的、相同的速度转动,右尾推力螺旋桨9的升力f9等于左尾推力螺旋桨10的升力f10,参见图5的下图,右尾推力螺旋桨9的升力f9的方向向左,左尾推力螺旋桨10的升力f10的方向向右,这两个升力方向相反,合力为零,高效多螺旋桨直升机保持航向稳定;飞行控制器操纵右尾推力螺旋桨9的转速增大,左尾推力螺旋桨10的转速减少,右尾推力螺旋桨9的升力f9增大,左尾推力螺旋桨10的升力f10减少,即:f9>f10,由于右尾推力螺旋桨9的升力f9方向向左,高效多螺旋桨直升机向右转向;飞行控制器操纵右尾推力螺旋桨9的转速减少,左尾推力螺旋桨10的转速增大,右尾推力螺旋桨9的升力f9减少,左尾推力螺旋桨10的升力f10增大,即:f10>f9,由于右左尾推力螺旋桨10的升力f10方向向右,高效多螺旋桨直升机向左转向,实现航向操纵。
[0195]
高效多螺旋桨直升机在空中,飞行控制器操纵高效多螺旋桨直升机前俯,并加大旋转面水平的八个螺旋桨的转速,高效多螺旋桨直升机向前飞行,操纵高效多螺旋桨直升机后仰,并加大旋转面水平的八个螺旋桨的转速,高效多螺旋桨直升机向后飞行,操纵高效多螺旋桨直升机前俯和向右转向,并加大旋转面水平的八个螺旋桨的转速,高效多螺旋桨直升机向右前方飞行,操纵高效多螺旋桨直升机前俯和向左转向,并加大旋转面水平的八个螺旋桨的转速,高效多螺旋桨直升机飞机向左前方飞行,操纵高效多螺旋桨直升机向右横滚,并加大旋转面水平的八个螺旋桨的转速,高效多螺旋桨直升机向右侧飞行,操纵高效多螺旋桨直升机向左横滚,并加大旋转面水平的八个螺旋桨的转速,高效多螺旋桨直升机向左侧飞行。
[0196]
这就是“类似常规多螺旋桨直升机飞行模式”, 向前飞行需要操纵前俯。
[0197]
平行于机身纵轴96的右内螺旋桨1的桨尖圆的切线和相邻的平行于机身纵轴96的右外第一螺旋桨5的桨尖圆的切线的距离d15、平行于机身纵轴96的右外第一螺旋桨5的桨尖圆的切线和相邻的平行于机身纵轴96的右外第二螺旋桨7的桨尖圆的切线的距离d57、平行于机身纵轴96的右外端螺旋桨4的桨尖圆的切线和相邻的平行于机身纵轴的右外第二螺旋桨7的桨尖圆的切线的距离d47、平行于机身纵轴96的左外端螺旋桨2的桨尖圆的切线和相邻的平行于机身纵轴96的左外第二螺旋桨8的桨尖圆的切线的距离d28、平行于机身纵轴96的左外第二螺旋桨8的桨尖圆的切线和相邻的平行于机身纵轴96的左外第一螺旋桨6的桨尖圆的切线的距离d68、平行于机身纵轴96的左内螺旋桨3的桨尖圆的切线和相邻的平行于机身纵轴96的左外第一螺旋桨6的桨尖圆的切线的距离d36相等。
[0198]
这个切线距离大于0.05r5,r5是右外第一螺旋桨5的半径,这个距离使高效多螺旋桨直升机在前飞时,由于旋转面水平的八个螺旋桨的下洗气流没有相互影响,避免了螺旋
桨的效率下降。
[0199]
另外,在飞行控制器操纵高效多螺旋桨直升机俯仰、横滚和航向的过程中,右外第一螺旋桨5的转速、左外第一螺旋桨6、右外第二螺旋桨7的转速和左外第二螺旋桨8的转速保持恒定,没有转速变化减少了变速损耗,相对提高了旋转面水平的八个螺旋桨的效率。
[0200]
所以,以
ꢀ“
类似常规多螺旋桨直升机飞行模式”飞行的高效多螺旋桨直升机的飞行效率比常规多螺旋桨直升机的飞行效率高。
[0201]
右外端螺旋桨4的桨尖到右尾推力螺旋桨9的桨尖的距离在机身纵轴96的投影距离h49等于左外端螺旋桨2的桨尖到左尾推力螺旋桨10的桨尖的距离在机身纵轴96的投影距离h210,h210>0.05r2,r2是左外端螺旋桨2的半径,使右尾推力螺旋桨9的尾流不影响右外端螺旋桨4的升力、左尾推力螺旋桨10的尾流不影响左外端螺旋桨2的升力。
[0202]
尾端推力螺旋桨11的桨尖到右尾推力螺旋桨9的桨尖的距离在机身纵轴96的投影距离h911等于尾端推力螺旋桨11的桨尖到左尾推力螺旋桨10的桨尖的距离在机身纵轴96的投影距离h1011,h1011>0.05r11,r11是尾端推力螺旋桨11的半径,使右尾推力螺旋桨9、左尾推力螺旋桨10的尾流不影响尾端推力螺旋桨11的升力。
[0203]
当高效多螺旋桨直升机以“类似常规多螺旋桨直升机飞行模式”悬停在空中,飞行控制器增大尾端推力螺旋桨11的转速,尾端推力螺旋桨11的升力f11的方向沿机身纵轴96向前,参见图5的下图,尾端推力螺旋桨11的升力f11驱动高效多螺旋桨直升机水平向前飞行,尾端推力螺旋桨11的入流速度等于高效多螺旋桨直升机的速度v,由式(1)可知,机身尾部末端的尾端推力螺旋桨的弗劳德效率e较旋转面水平的八个螺旋桨的弗劳德效率e高。
[0204]
随着尾端推力螺旋桨11驱动高效多螺旋桨直升机前飞的速度增加,水平来流吹过旋转面水平的螺旋桨的速度增加,根据式(7)可知,旋转面水平的八个螺旋桨的升力增加,这样,尾端推力螺旋桨11和旋转面水平的八个螺旋桨共同驱动高效多螺旋桨直升机向前向上飞行,当高效多螺旋桨直升机向前向上爬升到需要的高度,相同的减少旋转面水平的八个螺旋桨的转速,当旋转面水平的八个螺旋桨的总升力等于高效多螺旋桨直升机的重量时,高效多螺旋桨直升机水平快速向前飞行。
[0205]
在高效多螺旋桨直升机水平快速向前飞行的过程中,由于旋转面水平的八个螺旋桨的转速减少,旋转面水平八个螺旋桨的下洗气流速度u减少,由式(1)可知,旋转面水平的八个螺旋桨的弗劳德效率e升高。
[0206]
这就是高效多螺旋桨直升机的“类似固定翼飞机飞行模式”,高效多螺旋桨直升机以“类似固定翼飞机飞行模式”飞行时,旋转面水平的螺旋桨的效率比在以“类似常规多螺旋桨直升机飞行模式”飞行的效率高,以“类似固定翼飞机飞行模式”飞行,不需要前俯,就可以向前飞行,提高了乘坐的舒适性和货物的稳定性。
[0207]
飞行控制器使尾端推力螺旋桨11停止转动,高效多螺旋桨直升机返回“类似常规多螺旋桨直升机飞行模式”垂直升降。
[0208]
图6是本发明第三个实施例左右单行共六个旋转面水平的螺旋桨的没有尾端推力螺旋桨的高效多螺旋桨直升机的构造示意图。
[0209]
比较图1的高效多螺旋桨直升机和图6的高效多螺旋桨直升机,图6的高效多螺旋桨直升机没有尾端推力螺旋桨11,其它结构跟图1的高效多螺旋桨直升机相同,具体结构说
明参见图1说明,飞行原理在图7说明。
[0210]
图7是本发明第三个实施例左右单行共六个旋转面水平的螺旋桨的没有尾端推力螺旋桨的高效多螺旋桨直升机的飞行原理图。
[0211]
比较图2的高效多螺旋桨直升机的飞行原理图和图7的高效多螺旋桨直升机的飞行原理图,图7的高效多螺旋桨直升机没有尾端推力螺旋桨11,因此,图7的高效多螺旋桨直升机只有“类似常规多螺旋桨直升机飞行模式”的飞行方式,没有“类似固定翼飞机飞行模式”飞行方式,向前飞行需要机身前俯,图7所示的高效多螺旋桨直升机适合需要经常悬停,或者经常低速飞行的场合应用。
[0212]
图8是本发明高效多螺旋桨直升机的机身下层舱连接示意图。
[0213]
图8由上图、中图和下图组成,图8的上图中,用铝合金挤压制造的角铝,角铝的横截面是直角形,在角铝的两侧开有铆钉孔79,这样制造的长的角铝制造成长桁,这样制造的短的角铝制造成短桁,只在一侧开有铆钉孔79制造的短的角铝制造成加强筋。
[0214]
盒式纵梁下板81前边设置螺丝孔69,盒式纵梁下板81中间设置管线孔80,盒式纵梁下板81左右两边开有铆钉孔79,前部左右开有两行后掠的铆钉孔79。
[0215]
铆钉91将右下前长桁71铆接在盒式纵梁下板81右前边,铆钉91将左下前长桁72铆接在盒式纵梁下板81左前边,铆钉91将右下后长桁73铆接在盒式纵梁下板81右后边,铆钉91将左下后长桁74铆接在盒式纵梁下板81左后边,铆钉91将右下管夹前加强筋730后掠地铆接在盒式纵梁下板81右前方,铆钉91将左下管夹前加强筋731后掠地铆接在盒式纵梁下板81左前方, 铆钉91将右下管夹后加强筋732后掠地铆接在盒式纵梁下板81右前方、右下管夹前加强筋730的后面,铆钉91将左下管夹后加强筋733后掠地铆接在盒式纵梁下板81左前方、左下管夹前加强筋731的后面, 铆钉91将下纵向右管夹旁加强筋734铆接在盒式纵梁下板81纵向右前边,铆钉91将下纵向左管夹旁加强筋735铆接在盒式纵梁下板81纵向左前边。
[0216]
铆钉91将机身小舱右上后短桁710、机身小舱左上后短桁711、机身小舱右下后短桁714、机身小舱左下后短桁715铆接在机身小舱右侧板87、机身小舱底板88、机身小舱左侧板89的后边;铆钉91将机身小舱右上前短桁712,机身小舱左上前短桁713、机身小舱右下前短桁716,机身小舱左下前短桁717铆接在机身小舱右侧板87、机身小舱底板88、机身小舱左侧板89的前边,将机身小舱右侧板87、机身小舱底板88、机身小舱左侧板89连接组成长方形的机身小舱63,参见图8的中图。
[0217]
铆钉91将机身大舱右下后短桁桁718、机身大舱左下后短桁719,机身大舱右上后短桁720,机身大舱左上后短桁721铆接在机身大舱右后侧板810,机身大舱底板811,机身大舱左后侧板813的后边(参见图8的上图中,机身大舱左后侧板813因遮挡视线看不到,参见参见图8的中图);铆钉91将机身大舱右下前短桁722,机身大舱左下前短桁723,机身大舱右上前短桁724,机身大舱左上前短桁725铆接在机身大舱右前侧板814、机身大舱底板811、机身大舱左前侧板816的前边;铆钉91将机身大舱右后侧板810,机身大舱底板811,机身大舱左后侧板813、机身大舱右前侧板814、机身大舱左前侧板816连接成长方形的机身大舱62; 铆钉91将机身大舱后板812、机身大舱右后竖直短桁726、机身大舱左后竖直短桁727铆接在机身大舱62的后边,铆钉91将机身大舱前板815、机身大舱右前竖直短桁728、机身大舱左前竖直短桁729(上图中,机身大舱左前竖直短桁729因遮挡视线看不到,参见中图)铆接在机
身大舱62的前边,使机身大舱62形成一个箱子的样子,参见图8的中图。
[0218]
图8的中图中,铆钉91将机身大舱62铆接在盒式纵梁下板81前边下方,铆钉91将机身小舱63铆接在盒式纵梁下板81下方、机身大舱62的后边。
[0219]
图8的下图是连接完成的机身下部主体。
[0220]
图9是本发明高效多螺旋桨直升机的机身纵梁、右内机臂、左内机臂连接示意图。
[0221]
图9由上图和下图组成,图9的上图中,盒式纵梁上板82开有与盒式纵梁下板81对应的铆钉孔79、螺丝孔69;盒式纵梁右前侧板83和盒式纵梁左前侧板84开有与长桁连接的铆钉孔79,盒式纵梁右后侧板85和盒式纵梁左后侧板86开有与长桁连接的铆钉孔79、管线孔80;机头整流罩64上设置螺丝孔69、和两个整流罩通风孔65。
[0222]
铆钉91将右上前长桁75铆接在盒式纵梁上板82右前边的下面,铆钉91将左上前长桁76铆接在盒式纵梁上板82左前边的下面,铆钉91将右上后长桁77铆接在盒式纵梁上板82右后边的下面,铆钉91将左上后长桁78铆接在盒式纵梁上板82左后边的下面,铆钉91将右上管夹前加强筋736后掠地铆接在盒式纵梁上板82右前方的下面,铆钉91将左上管夹前加强筋737后掠地铆接在盒式纵梁上板82左前方的下面, 铆钉91将右上管夹后加强筋738后掠地铆接在盒式纵梁上板82右前方、右上管夹前加强筋736的后面,铆钉91将左上管夹后加强筋739后掠地铆接在盒式纵梁上板82左前方、左上管夹前加强筋737的后面, 铆钉91将上纵向右管夹旁加强筋740铆接在盒式纵梁上板82纵向右前边的下面,铆钉91将上纵向左管夹旁加强筋741铆接在盒式纵梁上板82纵向左前边的下面。
[0223]
长螺丝92穿过盒式纵梁上板82的螺丝孔69、机头整流罩64的螺丝孔69、盒式纵梁下板81的螺丝孔69旋入螺母94,将盒式纵梁上板82、机头整流罩64、盒式纵梁下板81紧固连接在一起。
[0224]
图9的下图中,管夹95上设置螺丝孔69,右内机臂41插入两个管夹95,长螺丝92穿过盒式纵梁上板82的螺丝孔69、管夹95的螺丝孔69、盒式纵梁下板81的螺丝孔69旋入螺母94,将右内机臂41后掠地连接在盒式纵梁上板82、管夹95、盒式纵梁下板81右前边里面;对称地,左内机臂42插入两个管夹95,长螺丝92穿过盒式纵梁上板82的螺丝孔69、管夹95的螺丝孔69、盒式纵梁下板81的螺丝孔69旋入螺母94,将左内机臂42后掠地连接在盒式纵梁上板82、管夹95、盒式纵梁下板81左前边里面。
[0225]
图10是本发明高效多螺旋桨直升机的机身纵梁、右内机臂、左内机臂连接完成示意图。
[0226]
图10由上图和下图组成,图10的上图中,铆钉91将盒式纵梁右前侧板83连接在右下前长桁71和右上前长桁75的右边;铆钉91将盒式纵梁左前侧板84连接在左下前长桁72和左上前长桁76的左边(参见图8、图9);铆钉91将盒式纵梁右后侧板85连接在右下后长桁73和右上后长桁77的右边;铆钉91将盒式纵梁左后侧板86连接在左下后长桁74和左上后长桁78的左边(参见图图8)。
[0227]
图10的下图中,连接在一起的盒式纵梁右前侧板83、右下前长桁71、右上前长桁75、盒式纵梁左前侧板84、左下前长桁72、左上前长桁76、盒式纵梁右后侧板85、右下后长桁73、右上后长桁77、盒式纵梁左后侧板86、左下后长桁74、左上后长桁78构成盒式纵梁61(参见图8、图9)。
[0228]
图10的下图,是经过图8、图9、图10上图所示的方法连接后,连接在一起的盒式纵
梁61、机身大舱62、机身小舱63、机头整流罩64组成机身;机身前部右边连接了后掠的右内机臂41,机身前部左边连接了后掠的左内机臂42。
[0229]
图11是本发明高效多螺旋桨直升机的右尾推力螺旋桨、左尾推力螺旋桨、尾端推力螺旋桨等的连接示意图。
[0230]
图11由上图、中图和下图组成,图11的上图中(参见图8、图9),凹槽形的右尾电机安装座39正面上设置螺丝孔69、电机轴避空孔59、侧面两边设置铆钉孔79;短螺丝93穿过右尾电机安装座39正面的螺丝孔69将右尾电机29连接在右尾电机安装座39的正面,铆钉91将安装有右尾电机29的右尾电机安装座39的上侧面连接在机身盒式纵梁61尾部的盒式纵梁上板82右下方,右尾电机安装座39的下侧面连接在机身盒式纵梁61尾部的盒式纵梁下板81右上方;短螺丝93将右尾推力螺旋桨9连接在右尾电机29右边。
[0231]
凹槽形的左尾电机安装座310正面上设置螺丝孔69、电机轴避空孔59、侧面两边设置铆钉孔79;短螺丝93穿过左尾电机安装座310正面的螺丝孔69将左尾电机210连接在左尾电机安装座310的正面,铆钉91将安装有左尾电机210的左尾电机安装座310的上侧面连接在机身盒式纵梁61尾部的盒式纵梁上板82左下方,左尾电机安装座310的下侧面连接在机身盒式纵梁61尾部的盒式纵梁下板81左上方;短螺丝93将左尾推力螺旋桨10连接在左尾电机210左边。
[0232]
凹槽形的尾端电机安装座311正面上设置螺丝孔69、电机轴避空孔59、侧面两边设置铆钉孔79;短螺丝93穿过尾端电机安装座311正面的螺丝孔69将尾端电机211连接在尾端电机安装座311的正面,铆钉91将安装有尾端电机211的尾端电机安装座311的上侧面连接在机身盒式纵梁61尾端的盒式纵梁上板82尾端下方,尾端电机安装座311的下侧面连接在机身盒式纵梁61尾端的盒式纵梁下板81尾端上方;短螺丝93将尾端推力螺旋桨11连接在尾端电机211上。
[0233]
安装完成的右尾推力螺旋桨9、左尾推力螺旋桨10、尾端推力螺旋桨11在图11的中图显示。
[0234]
图11的中图中(参见图8、图9),三点式起落架的后起落架脚右侧板817上下两端设置铆钉孔79,三点式起落架的后起落架脚左侧板818上下两端设置铆钉孔79。
[0235]
铆钉91将三点式起落架的后起落架脚右侧板817上端连接在右下后长桁73、盒式纵梁右后侧板85(参见图10的上图)右边、右尾电机安装座39前边;铆钉91将三点式起落架的后起落架脚左侧板818上端连接在左下后长桁74、盒式纵梁左后侧板86(参见图10的上图)左边、左尾电机安装座310前边;铆钉91将后起落架脚右下短桁742连接在三点式起落架的后起落架脚右侧板817下端,铆钉91将后起落架脚左下短桁743连接在三点式起落架的后起落架脚左侧板818下端,用粘胶将或自攻螺丝将三点式起落架的后起落架脚胶垫610连接在后起落架脚右下短桁742和后起落架脚左下短桁743下面。
[0236]
图11的下图中,连接在一起的三点式起落架的后起落架脚右侧板817、三点式起落架的后起落架脚左侧板81、后起落架脚右下短桁742、后起落架脚左下短桁743和三点式起落架的后起落架脚胶垫610组成三点式起落架的后起落架脚55。
[0237]
图12是本发明高效多螺旋桨直升机的右内螺旋桨、右外机臂、右外第一螺旋桨、右端螺旋桨等的连接示意图。
[0238]
图12由上图、中图和下图组成,图12的上图中,右内电机连接板819上设置螺丝孔
69和电机轴避空孔59,右内电机座加强板820上设置螺丝孔69。
[0239]
短螺丝93由下向上穿过右内电机连接板819的螺丝孔69将右内电机21连接在右内电机连接板819上;右内机臂41的管线孔80的两边各连接一个管夹95,长螺丝92由上往下穿过连接有右内电机21的右内电机连接板819的螺丝孔69、管夹95的螺丝孔69、右内电机座加强板820的螺丝孔69旋入螺母94,将右内电机连接板819、管夹95、右内电机座加强板820紧固连接在右内机臂41上,连接在一起的长螺丝92、右内电机连接板819、管夹95、右内电机座加强板820和螺母94组成右内电机安装座31(参见图12的中图);短螺丝93将右内螺旋桨1连接在右内电机21上。
[0240]
三点式起落架的右前落架脚管夹连接板821上设置螺丝孔69、铆钉孔79。
[0241]
三点式起落架的右前落架脚板822上下两端设置铆钉孔79。
[0242]
铆钉91将右前起落架脚上短桁744连接在三点式起落架的右前落架脚管夹连接板821下面,铆钉91将三点式起落架的右前落架脚板822上端连接在右前起落架脚上短桁744右侧面,铆钉91将右前起落架脚下短桁745连接在三点式起落架的右前落架脚板822的下端左边。
[0243]
用粘胶将或自攻螺丝将三点式起落架的右前起落架脚胶垫611连接在右前起落架脚下短桁745下面。
[0244]
在右内机臂41上、右内电机安装座31的右边连接两个管夹95;长螺丝92由上往下穿过管夹95的螺丝孔69、三点式起落架的右前落架脚管夹连接板821的螺丝孔69旋入螺母94,将管夹95、三点式起落架的右前落架脚管夹连接板821紧固连接在右内机臂41上。
[0245]
连接在一起的长螺丝92、两个管夹95、三点式起落架的右前落架脚管夹连接板821、螺母94、右前起落架脚上短桁744、三点式起落架的右前落架脚板822、右前起落架脚下短桁745和将三点式起落架的右前起落架脚胶垫611组成三点式起落架的右前起落架脚53(参见图12的中图)。
[0246]
右折叠构件51设置有螺丝孔69,短螺丝93将右折叠构件51的左端紧固连接在右内机臂41的右端。
[0247]
图12的中图中,短螺丝93将右外机臂43的左端连接在右折叠构件51的右端,连接在一起的右内机臂41、右折叠构件51、右外机臂43组成右机臂。
[0248]
右外第一电机连接板823上设置螺丝孔69和电机轴避空孔59,右外第一电机座加强板824上设置螺丝孔69。
[0249]
短螺丝93由下向上穿过右外第一电机连接板823的螺丝孔69将右外第一电机25连接在右外第一电机连接板823上;右外机臂43的管线孔80的两边各连接一个管夹95,长螺丝92由上往下穿过连接有右外第一电机25的右外第一电机连接板823的螺丝孔69、管夹95的螺丝孔69、右外第一电机座加强板824的螺丝孔69旋入螺母94,将右外第一电机连接板823、管夹95、右外第一电机座加强板824紧固连接在右外机臂43上,连接在一起的长螺丝92、右外第一电机连接板823、管夹95、右外第一电机座加强板824和螺母94组成右外第一电机安装座35(参见图12的下图);短螺丝93将右外第一螺旋桨5连接在右外第一电机25上。
[0250]
右外端电机连接板825上设置螺丝孔69和电机轴避空孔59,右外端电机座加强板826上设置螺丝孔69。
[0251]
短螺丝93由下向上穿过右外端电机连接板825的螺丝孔69将右外端电机24连接在
右外端电机连接板825上;右外机臂43的右端连接两个接管夹95,长螺丝92由上往下穿过连接有右外端电机24的右外端电机连接板825的螺丝孔69、管夹95的螺丝孔69、右外端电机座加强板826的螺丝孔69旋入螺母94,将右外端电机连接板825、管夹95、右外端电机座加强板826紧固连接在右外机臂43的右端上,连接在一起的长螺丝92、右外端电机连接板825、管夹95、右外端电机座加强板826和螺母94组成右外端电机安装座34(参见图12的下图);短螺丝93将右外端螺旋桨4连接在右外端电机24上。
[0252]
图12的下图是由图12的上图、中图的分解图连接完成的组件图。
[0253]
图12的下图中,右内机臂41、右折叠构件51、右外机臂43依次连接组成右机臂;右内螺旋桨1、三点式起落架的右前起落架脚53、右外第一螺旋桨5、右外端螺旋桨4依次连接在右机臂组成高效多螺旋桨直升机的右边垂直向上的升力组件。
[0254]
由于高效多螺旋桨直升机是左右对称的,左内机臂42、左折叠构件52、左外机臂44与对应的右内机臂41、右折叠构件51、右外机臂43的安装方式相同;左内螺旋桨3、三点式起落架的左前起落架脚54、左外第一螺旋桨6、左外端螺旋桨2与对应的右内螺旋桨1、三点式起落架的右前起落架脚53、右外第一螺旋桨5、右外端螺旋桨4的安装方式相同;经过图8、图9、图10、图11和图12的安装完成如图1所示的六个旋转面水平的螺旋桨的高效多螺旋桨直升机。
[0255]
右外第二螺旋桨7、左外第二螺旋桨8的安装方法与右外第一螺旋桨5的安装方法相同,八个旋转面水平的螺旋桨的高效多螺旋桨直升机的安装方式与六个旋转面水平的螺旋桨的高效多螺旋桨直升机的安装方式相同。
[0256]
依照这样的安装方法,更多的旋转面水平的螺旋桨安装在左右机臂上可以增加载重量。
[0257]
图11、图12所示的三点式起落架采用板式组合,另外的实施例可以采用管式组合或常规的三点轮式起落架。

技术特征:
1. 一种高效多螺旋桨直升机, 机身的头部右边连接后掠的右机臂,右内螺旋桨及驱动电机、右前起落架脚、右外第一螺旋桨及驱动电机、右外端螺旋桨及驱动电机顺序连接在右机臂上,对称地,机身的头部左边连接后掠的左机臂,左内螺旋桨及驱动电机、左前起落架脚、左外第一螺旋桨及驱动电机、左外端螺旋桨及驱动电机顺序连接在左机臂上;机身纵轴靠近尾部连接后起落架脚;机身尾部右边连接右尾推力螺旋桨及驱动电机,对称地,机身尾部左边连接左尾推力螺旋桨及驱动电机;机身尾部末端连接尾端推力螺旋桨及驱动电机,右前起落架脚、左前起落架脚和后起落架脚构成板式组合三点式起落架的,其特征是: 右内螺旋桨、左内螺旋桨、右外端螺旋桨和左外端螺旋桨的升力差动联合操纵横滚和俯仰,但不操纵航向,右尾推力螺旋桨和左尾推力螺旋桨的升力差动操纵航向,但不操纵横滚和俯仰,在飞行控制器操纵高效多螺旋桨直升机俯仰、横滚和航向的过程中,右外第一螺旋桨的转速和左外第一螺旋桨的转速保持恒定,右外第一螺旋桨和左外第一螺旋桨的升力只参与垂直升降的操纵,不参与操纵横滚、俯仰和航向;不需要前俯操纵,尾端推力螺旋桨驱动高效多螺旋桨直升机水平前飞;机身右边的右内螺旋桨、右外第一螺旋桨、右外端螺旋桨依次排列成后掠的单行,机身左边的左内螺旋桨、左外第一螺旋桨、左外端螺旋桨依次排列成后掠的单行,在向前飞行的过程中,这六个螺旋桨的下洗气流没有互相干扰。2.根据权利要求1所述的高效多螺旋桨直升机,其特征是:机身右边的右内螺旋桨、右外第一螺旋桨、右外第二螺旋桨、右外端螺旋桨依次排列成后掠的单行,机身左边的左内螺旋桨、左外第一螺旋桨、左外第二螺旋桨、左外端螺旋桨依次排列成后掠的单行,在向前飞行的过程中,这八个螺旋桨的下洗气流没有互相干扰,在飞行控制器操纵高效多螺旋桨直升机俯仰、横滚和航向的过程中,右外第一螺旋桨的转速、左外第一螺旋桨、右外第二螺旋桨和左外第二螺旋桨的转速保持恒定,右外第一螺旋桨、左外第一螺旋桨、右外第二螺旋桨和左外第二螺旋桨的升力只参与垂直升降的操纵,不参与操纵横滚、俯仰和航向。3.根据权利要求1所述的高效多螺旋桨直升机,其特征是:在需要经常悬停的,或者,需要经常低速飞行的应用场合,尾部末端不设置尾端推力螺旋桨。4.根据权利要求1所述的高效多螺旋桨直升机,其特征是:延长续航时间的方法是采用燃油发动机驱动尾端推力螺旋桨,或者,右外第一螺旋桨和左外第一螺旋桨采用燃油发动机驱动,或者,右外第一螺旋桨、左外第一螺旋桨、右外第二螺旋桨和左外第二螺旋桨采用燃油发动机驱动。5.根据权利要求1所述的高效多螺旋桨直升机,其特征是:三点式起落架可以采用常规三点轮式起落架,利用尾端推力螺旋桨实现短距离滑跑起降。

技术总结
一种高效多螺旋桨直升机,机身的头部右边连接后掠的右机臂,右内螺旋桨及驱动电机、右前起落架脚、右外第一螺旋桨及驱动电机、右外端螺旋桨及驱动电机顺序连接在右机臂上,对称地,机身的头部左边连接后掠的左机臂,左内螺旋桨及驱动电机、左前起落架脚、左外第一螺旋桨及驱动电机、左外端螺旋桨及驱动电机顺序连接在左机臂上;机身尾部右边连接右尾推力螺旋桨及驱动电机,对称地,机身尾部左边连接左尾推力螺旋桨及驱动电机;机身尾部末端连接尾端推力螺旋桨及驱动电机,构成三点式起落架的高效多螺旋桨直升机,拥有类似常规多螺旋桨直升机的飞行模式和类似固定翼飞机的飞行模式,飞行效率高,应用于运输,农药喷洒、森林灭火,测量,勘探等领域。勘探等领域。勘探等领域。


技术研发人员:江富余
受保护的技术使用者:江富余
技术研发日:2023.08.20
技术公布日:2023/9/23
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