半径不等纵列式三旋翼直升机.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921893493.0 (22)申请日 2019.11.05 (73)专利权人 江富余 地址 528200 广东省佛山市南海区桂城街 道南平西路26号依云天汇南区1座503 房 (72)发明人 江富余 (51)Int.Cl. B64C 27/08(2006.01) B64C 27/32(2006.01) B64C 27/473(2006.01) B64C 27/52(2006.01) B64C 1/06(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)。

2、实用新型名称 半径不等纵列式三旋翼直升机 (57)摘要 半径不等纵列式三旋翼直升机， 机身顶部设 置纵梁， 纵梁前， 中， 后分别设置翼型的小塔， 后 面小塔比前面小塔高， 每个小塔上设置一个旋 翼， 三个旋翼的旋转面水平且间距相等， 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 总距和周期变距控制器操纵旋翼升力的大小和 方向， 设置传动装置使三个旋翼的角速度相同， 使前后旋翼的转向相同且与中间旋翼的转向相 反， 每个旋翼采用相同翼型、 相同展弦比、 相同数 量的桨叶组成， 前后旋翼的桨叶半径相同， 前后 旋翼的桨叶半径等于中间旋翼桨叶半径。

3、的0.87 倍， 使三旋翼的反扭矩相互抵消， 旋翼同步装置 使三旋翼的相位差始终保持恒定， 机身下设置起 落架， 应用于救护、 运输等。 权利要求书1页 说明书14页 附图3页 CN 210942239 U 2020.07.07 CN 210942239 U 1.一种半径不等纵列式三旋翼直升机， 机身下靠近重心附近设置起落架， 机身顶部设 置一条纵梁， 纵梁前端悬臂上设置翼型第一小塔， 在第一小塔上设置第一个旋翼， 纵梁的中 心在重心上面， 在重心上面的机身顶部设置翼型第二小塔， 在第二小塔上设置第二个旋翼， 纵梁后端悬臂上设置翼型第三小塔， 在第三小塔上设置第三个旋翼， 设置三个小塔的间距 。

4、相等， 第三小塔比第二小塔高， 第二小塔比第一小塔高， 减小前边旋翼下洗气流对后面旋翼 的影响， 翼型的小塔有垂直尾翼的作用， 三个小塔上的三个旋翼的间距相等， 且该间距尺寸 小于中间旋翼的直径， 使第一小塔上的第一个旋翼旋转面与第二小塔上的第二个旋翼旋转 面在水平投影上有部分重叠， 第二小塔上的第二个旋翼旋转面与第三小塔上的第三个旋翼 旋转面在水平投影上有部分重叠， 减小三旋翼的占用空间， 每个旋翼的旋转面水平设置， 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。

5、， 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转动， 其特 征是： 使三个旋翼的角速度相同， 使第一个旋翼和第三个旋翼的转向相同， 使第一个旋翼和 第二个旋翼的转向相反， 每个旋翼采用采用相同翼型、 相同展弦比、 相同数量的桨叶组成， 前后旋翼的桨叶半径相同， 前后旋翼的桨叶半径等于中间旋翼桨叶半径的0.87倍， 第一个 旋翼和第三个旋翼采的反扭矩之和与第二个旋翼的反扭矩数量相等方向相反， 三个旋翼的 反扭矩相互抵消， 旋翼同步装置使三旋翼的相位差始终保持恒定， 防止旋翼桨叶相互碰撞。 2.根据权利要求1所述的半径不等纵列式三旋翼直升机， 其特征是， 前后旋翼的桨叶半。

6、 径相同， 前后旋翼的桨叶半径等于中间旋翼桨叶半径的0.820.92倍。 3.根据权利要求1所述的半径不等纵列式三旋翼直升机， 其特征是， 三个旋翼都采用两 个桨叶， 设置旋翼同步装置使， 第一个旋翼与第二个旋翼的相邻桨叶相位差始终保持90 ， 第二个旋翼与第三个旋翼的相邻桨叶相位差始终保持90 防止旋翼桨叶相互碰撞。 4.根据权利要求1所述的半径不等纵列式三旋翼直升机， 其特征是， 三个旋翼都采用三 个桨叶， 设置旋翼同步装置使， 第一个旋翼与第二个旋翼的相邻桨叶相位差始终保持60 ， 第二个旋翼与第三个旋翼的相邻桨叶相位差始终保持60 防止旋翼桨叶相互碰撞。 5.根据权利要求1所述的半径不。

7、等纵列式三旋翼直升机， 其特征是， 三个旋翼采用四个 桨叶， 设置旋翼同步装置使， 第一个旋翼与第二个旋翼的相邻桨叶相位差始终保持45 ， 第 二个旋翼与第三个旋翼的相邻桨叶相位差始终保持45 防止旋翼桨叶相互碰撞。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210942239 U 2 半径不等纵列式三旋翼直升机 技术领域 0001 本实用新型涉及一种不依赖机场采用多旋翼垂直升降、 悬停、 前后左右飞行的半 径不等纵纵列式三旋翼直升机。 背景技术 0002 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单旋翼 直升机和纵列式双旋翼直升机， 单旋翼直升机， 俯仰、 横滚右单旋翼负责。

8、操纵， 航向由为螺 旋桨专门操纵， 具有结构简单操纵灵活的优点， 但单旋翼直升机其旋翼的反扭矩需要旋转 面垂直的尾螺旋桨平衡， 该螺旋桨不产生垂直方向的升力， 消耗一点功率， 纵列式双旋翼直 升机， 因采用等速的尺寸相同的一对正反转旋翼， 旋翼的反扭矩相互抵消， 节省了一点功 率， 但两个旋翼都要参与俯仰、 横滚和航向的操纵， 俯仰、 横滚和航向都不能独立操纵， 操纵 特性较单旋翼直升机的操纵特性差， 两个旋翼的操纵负担大， 航向稳定性较差。 发明内容 0003 为了节省了平衡反扭矩的功率， 提高直升机的操纵特性， 既有单旋翼直升机较好 操纵特性， 又有纵列式双旋翼直升机的旋翼的反扭矩相互抵消。

9、的优点， 本实用新型提供一 种半径不等纵列式三旋翼直升机， 实现这一目标。 0004 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 一种半径不等纵列式三旋翼直 升机， 机身下靠近重心附近设置起落架， 机身顶部设置一条纵梁， 纵梁前端悬臂上设置翼型 第一小塔， 在第一小塔上设置第一个旋翼， 纵梁的中心在重心上面， 在重心上面的机身顶部 设置翼型第二小塔， 在第二小塔上设置第二个旋翼， 纵梁后端悬臂上设置翼型第三小塔， 在 第三小塔上设置第三个旋翼， 设置三个小塔的间距相等， 第三小塔比第二小塔高， 第二小塔 比第一小塔高， 减小前边旋翼下洗气流对后面旋翼的影响， 翼型的小塔有垂直尾翼的作用， 三。

10、个小塔上的三个旋翼的间距相等， 且该间距尺寸小于中间旋翼的直径， 使第一小塔上的 第一个旋翼旋转面与第二小塔上的第二个旋翼旋转面在水平投影上有部分重叠， 第二小塔 上的第二个旋翼旋转面与第三小塔上的第三个旋翼旋转面在水平投影上有部分重叠， 减小 三旋翼的占用空间， 每个旋翼的旋转面水平设置， 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转动， 使三个旋翼的角速度相同， 使第一个旋翼和第 三个旋。

11、翼的转向相同， 使第一个旋翼和第二个旋翼的转向相反， 每个旋翼采用采用相同翼 型、 相同展弦比、 相同数量的桨叶组成， 前后旋翼的桨叶半径相同， 前后旋翼的桨叶半径等 于中间旋翼桨叶半径的0.87倍， 第一个旋翼和第三个旋翼采的反扭矩之和与第二个旋翼的 反扭矩数量相等方向相反， 三个旋翼的反扭矩相互抵消， 旋翼同步装置使三旋翼的相位差 始终保持恒定， 防止旋翼桨叶相互碰撞。 0005 设置三个小塔的间距相等， 第三小塔比第二小塔高， 第二小塔比第一小塔高， 可以 说明书 1/14 页 3 CN 210942239 U 3 减小前边旋翼下洗气流对后面旋翼的影响。 0006 三个小塔上的三个旋翼的。

12、间距相等， 且该间距尺寸小于第二个旋翼的直径， 使第 一小塔上的第一个旋翼旋转面与第二小塔上的第二个旋翼旋转面在水平投影上有部分重 叠， 第二小塔上的第二个旋翼旋转面与第三小塔上的第三个旋翼旋转面在水平投影上有部 分重叠， 节省了三旋翼的占用空间。 0007 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。 0008 设置发动机， 通过传动装置同时驱动三个旋翼， 使三个旋翼的角速度相同， 使第一 个旋翼和第三个旋翼的转向相同， 使第一个旋翼和。

13、第二个旋翼的转向相反。 0009 每个旋翼采用相同数量的桨叶组成， 第一个旋翼和第三个旋翼采用数量相同、 尺 寸相同的桨叶， 第二个旋翼采用桨叶的数量和第一个旋翼采用桨叶的数量相同、 相同的翼 型、 相同的展弦比、 但半径比第一个旋翼桨叶半径大， 第一个旋翼的半径尺寸是第二个旋翼 的半径尺寸的0.87倍。 0010 设： 设第一个旋翼采用两个桨叶， 第三个旋翼采用两个桨叶， 第二个旋翼采用两个 桨叶， 第二个旋翼的桨叶半径为 ， 第一个旋翼的桨叶半径为0.87* ， 第三个旋翼的桨 叶半径也为0.87*， 当采用这种桨叶设置时， 设置旋翼同步装置使， 第一个旋翼与第二个 旋翼的相邻桨叶相位差9。

14、0 ， 第二个旋翼与第三个旋翼的相邻桨叶相位差90 防止旋翼桨叶 相互碰撞， 并减小小塔需要的高度。 0011 或者设： 设第一个旋翼采用三个桨叶， 第三个旋翼采用三个桨叶， 第二个旋翼采用 三个桨叶， 第二个旋翼的桨叶半径为 ， 第一个旋翼的桨叶半径为0.87* ， 第三个旋翼 的桨叶半径也为0.87*， 当采用这种桨叶设置时， 设置旋翼同步装置使， 第一个旋翼与第 二个旋翼的相邻桨叶相位差60 ， 第二个旋翼与第三个旋翼的相邻桨叶相位差60 防止旋翼 桨叶相互碰撞， 并减小小塔需要的高度。 0012 又或者设： 设第一个旋翼采用四个桨叶， 第三个旋翼采用四个桨叶， 第二个旋翼采 用四个桨叶。

15、， 第二个旋翼的桨叶半径为 ， 第一个旋翼的桨叶半径为0.87* ， 第三个旋 翼的桨叶半径也为0.87* ， 当采用这种桨叶设置时， 设置旋翼同步装置使， 第一个旋翼与 第二个旋翼的相邻桨叶相位差45 ， 第二个旋翼与第三个旋翼的相邻桨叶相位差45 防止旋 翼桨叶相互碰撞， 并减小小塔需要的高度。 0013 机身下靠近重心附近设置起落架。 0014 半径不等纵列式三旋翼直升机的工作原理是： 为方便说明以3片桨叶的旋翼为例 子， 设第一个旋翼和第三个旋翼逆时针转， 第二个旋翼顺时针转， 第一个旋翼采用三个桨 叶， 第三个旋翼采用三个桨叶， 第二个旋翼采用三个桨叶。 0015 旋翼同步装置使第一。

16、个旋翼与第二个旋翼的相邻桨叶相位差始终保持60 ， 使第 二个旋翼与第三个旋翼的相邻桨叶相位差始终保持60 ， 所以即使三个旋翼的间距相等且 小于旋翼的直径， 旋翼的桨叶也不会相互碰撞。 0016 设第一个旋翼的桨叶半径为R1， 第二个旋翼的桨叶半径为R2， 第三个旋翼的桨叶半 径为R3，第一个旋翼的桨叶宽为b1， 第二个旋翼的桨叶宽为b2， 第三个旋翼的桨叶宽为b3， 三 个旋翼的角速度相同为 。 说明书 2/14 页 4 CN 210942239 U 4 0017 三个旋翼的展弦比相同， 所以： 0018 (1) 0019 (2) 0020设第一个旋翼的实度为， 第二个旋翼的实度为， 第三。

17、个旋翼的实度为。 0021 （3） 0022 （4） 0023 （5） 0024 式中K为旋翼的桨叶数， K=3。 所以三个旋翼的实度相同： 0025= （6） 0026= （7） 0027 旋翼的扭矩公式是： 0028 （8） 0029式中旋翼的扭矩， 旋翼的扭矩系数，空气密度， 旋翼的半径， 旋翼的角速 度。 0030第一个旋翼的扭矩系数为， 第一个旋翼的扭矩为： 0031 （9） 0032第二个旋翼的扭矩系数为， 第二个旋翼的扭矩为： 0033 （10） 0034第三个旋翼的扭矩系数为， 第三个旋翼的扭矩为： 0035 （11） 0036 由于旋翼的反扭矩与旋翼的扭矩成正比， 所以旋翼的。

18、扭矩相同， 反扭矩也相同， 由 于第一个旋翼和第三个旋翼是相同的， R1=R3，=， 所以，=， 第一个旋翼和第三 个旋翼的反扭矩是相同的。 0037令= +， 即 =2* ， 第一个旋翼及第三个旋翼的反扭矩的和等于第 二旋翼的反扭矩， 第一个旋翼和第三个旋翼转向相同并与第二个旋翼的转向相反， 由于三 个旋翼的角速度相同， 数量上第一个旋翼和第三个旋翼的反扭矩之和等于第二个旋翼的反 扭矩， 而方向相反， 所以三个旋翼的反扭矩相互抵消。 0038=2* （） （11） 0039 由于三个旋翼的实度相同， 翼型相同， 展弦比相同， 桨叶数量相同， 所以旋翼的扭 说明书 3/14 页 5 CN 21。

19、0942239 U 5 矩系数接近相同： 0040 （12） 0041 （13） 0042 式 （11） 简化为： 0043=2 （14） 0044 （15） 0045 （16） 0046解式 （16） 得： 0.87 0047由于三个旋翼的角速度相同， 在第二个旋翼的桨叶半径为 ， 第一个旋翼的桨叶 半径为0.87*， 第三个旋翼的桨叶半径也为0.87*时， 数量上第一个旋翼及第三个旋翼 的反扭矩之和等于第二个旋翼的反扭矩， 而方向相反， 所以三个旋翼的反扭矩相互抵消。 0048 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， 当总升力大于半径不等纵列。

20、式三旋翼直升机的重量时， 半径不等纵列式三旋翼直升 机垂直上升。 0049 减少驱动旋翼的发动机的油门， 当总升力等于半径不等纵列式三旋翼直升机的重 量时， 半径不等纵列式三旋翼直升机悬停。 0050 继续减少驱动旋翼的发动机的油门， 当总升力小于半径不等纵列式三旋翼直升机 的重量时， 半径不等纵列式三旋翼直升机垂直下降。 0051 当半径不等纵列式三旋翼直升机在空中时， 操纵第一个旋翼的周期变距控制器向 右倾斜， 第一个旋翼的桨尖旋转面向右倾斜， 第一个旋翼的升力向右倾斜， 同时， 操纵第三 个旋翼的周期变距控制器向左倾斜， 第三个旋翼的桨尖旋转面向左倾斜， 第三个旋翼的升 力向左倾斜， 第。

21、一个旋翼和第三个旋翼共同产生向右转向力矩， 该力矩驱动机身向右转向； 操纵第一个旋翼的周期变距控制器向左倾斜， 第一个旋翼的桨尖旋转面向左倾斜， 第一个 旋翼的升力向左倾斜， 同时， 操纵第三个旋翼的周期变距控制器向右倾斜， 第三个旋翼的桨 尖旋转面向右倾斜， 第三个旋翼的升力向右倾斜， 第一个旋翼和第三个旋翼共同产生向左 转向力矩， 该力矩驱动机身向左转向， 实现航向操纵。 0052 当半径不等纵列式三旋翼直升机在空中时， 操纵第二个旋翼的周期变距控制器向 前倾斜， 第二个旋翼的桨尖旋转面向前倾斜， 第二个旋翼的升力向前倾斜， 机身前俯； 操纵 第二个旋翼的周期变距控制器向后倾斜， 第二个旋。

22、翼的桨尖旋转面向后倾斜， 第二个旋翼 的升力向后倾斜， 机身后仰， 实现俯仰操纵。 0053 当半径不等纵列式三旋翼直升机在空中时， 操纵第二个旋翼的周期变距控制器向 左倾斜， 第二个旋翼的桨尖旋转面向左倾斜， 第二个旋翼的升力向左倾斜， 使机身向左横 滚； 操纵第二个旋翼的周期变距控制器向右倾斜， 第二个旋翼的桨尖旋转面向右倾斜， 第二 个旋翼的升力向右倾斜， 使机身向右横滚， 实现横滚操纵。 0054 当半径不等纵列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， 半径不等纵列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， 半径。

23、不等纵列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， 半径不等纵列式三旋翼直升机向左飞行； 操纵机身向右 说明书 4/14 页 6 CN 210942239 U 6 横滚， 同时加大驱动三个旋翼的发动机的油门， 半径不等纵列式三旋翼直升机向右飞行。 0055 俯仰和横滚由第二个旋翼操纵， 航向由第一个旋翼和第三个旋翼操纵， 第二个旋 翼不参与航向的操纵， 将航向的操纵独立开来， 提高了半径不等纵列式三旋翼直升机的操 纵特性， 与单旋翼直升机的操纵相似 （单旋翼直升机， 旋翼操纵俯仰和横滚， 尾螺旋桨操纵 航向） 。 0056在第二个旋翼的桨叶半径为 ， 。

24、第一个旋翼的桨叶半径为0.87* ， 第三个旋翼 的桨叶半径也为0.87* ， 其中系数0.87是 ， 的近似结果， 在0.87正 负百分之5内， 即0.820.92的范围内， 三旋翼的反扭矩基本抵消， 未抵消的反扭矩会干扰航 向， 由第一旋翼和第三旋翼的航向操纵克服干扰。 0057 本实用新型的有益效果是， 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， 将航向的操纵由专 门的旋翼执行， 与单旋翼直升机的操纵相似， 旋转面在水平投影上部分重叠， 节省了纵列式 三旋翼直升机的占用空间， 三个旋翼采用相同的实度， 提高了。

25、悬停效率， 纵列式的布局适合 在狭窄的地方飞行。 附图说明 0058 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 0059 图1是本实用新型半径不等纵列式三旋翼直升机每个旋翼采用两个桨叶的构造三 视图。 0060 图2是本实用新型半径不等纵列式三旋翼直升机每个旋翼采用三个桨叶的构造三 视图。 0061 图3是本实用新型半径不等纵列式三旋翼直升机每个旋翼采用四个桨叶的构造三 视图。 0062 图中1. 采用二个桨叶的第一个旋翼， 2. 采用二个桨叶的第二个旋翼， 3. 采用 二个桨叶的第三个旋翼， 4. 第一个旋翼的总距和周期变距控制器， 5.第二个旋翼的总距和 周期变距控制器， 6.第三个旋。

26、翼的总距和周期变距控制器， 7. 第一小塔， 8. 第二小塔， 9. 第三小塔， 10.纵梁， 11.机身， 12. 起落架， 301.采用三个桨叶的第一个旋翼， 302. 采用 三个桨叶的第二个旋翼， 303. 采用三个桨叶的第三个旋翼， 0063 401.采用四个桨叶的第一个旋翼， 402. 采用四个桨叶的第二个旋翼， 403. 采用 四个桨叶的第三个旋翼， P.重心。 具体实施方式 0064 图1所示实施例中， 机身 （11） 顶部设置一条纵向的梁， 以下称为纵梁 （10） ， 纵梁 （10） 前端悬臂上设置第一小塔 （7） ， 翼型的第一小塔 （7） 起垂直尾翼的作用， 在第一小塔 （。

27、7） 上设置由两片桨叶构成的第一个旋翼 （1） ， 纵梁 （10） 的中心在重心 （P） 上面， 在重心 （P） 上面 的机身 （11） 顶部设置第二小塔 （8） ， 翼型的第二小塔 （8） 起垂直尾翼的作用， 在第二小塔 （8） 上设置由两片桨叶构成的第二个旋翼 （2） ， 纵梁 （10） 后端悬臂上设置第三小塔 （9） ， 翼型的 第三小塔 （9） 起垂直尾翼的作用， 在第三小塔 （9） 上设置由两片桨叶构成的第三个旋翼 （3） 。 0065 设置三个小塔的间距相等， 第三小塔 （9） 比第二小塔高 （8） ， 第二小塔 （8） 比第一小 说明书 5/14 页 7 CN 210942239。

28、 U 7 塔高 （7） ， 可以减小前边旋翼下洗气流对后面旋翼的影响。 0066 三个小塔上的三个旋翼的间距相等， 且该间距尺寸小于第二个旋翼 （2） 的直径， 使 第一小塔 （7） 上的第一个旋翼 （1） 旋转面与第二小塔 （8） 上的第二个旋翼 （2） 旋转面在水平 投影上有部分重叠， 第二小塔 （8） 上的第二个旋翼 （2） 旋转面与第三小塔 （9） 上的第三个旋 翼 （3） 旋转面在水平投影上有部分重叠， 节省了三旋翼的占用空间。 0067 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。

29、操纵旋翼桨尖 旋转面的倾倒角， 从而改变旋翼的升力方向。 0068 总距和周期变距控制器 （4） 驱动第一个旋翼 （1） 的桨叶桨距， 总距和周期变距控制 器 （5） 驱动第二个旋翼 （2） 的桨叶桨距， 总距和周期变距控制器 （6） 驱动第三个旋翼 （3） 的桨 叶桨距。 0069 设置发动机， 通过传动装置同时驱动三个旋翼， 使三个旋翼的角速度相同， 使第一 个旋翼 （1） 和第三个旋翼 （3） 的转向相同， 使第一个旋翼 （1） 和第二个旋翼 （2） 的转向相反。 0070 设： 第二个旋翼 （2） 的桨叶半径为R2， 第一个旋翼 （1） 的桨叶半径为0.87* R2， 第三 个旋翼 （。

30、3） 的桨叶半径也为0.87* R2， 设置旋翼同步装置使， 第一个旋翼 （1） 与第二个旋翼 （2） 的相邻桨叶相位差90 ， 第二个旋翼 （2） 与第三个旋翼 （3） 的相邻桨叶相位差90 防止旋 翼桨叶相互碰撞， 并减小小塔需要的高度。 0071 机身 （10） 下靠近重心 （P） 附近设置起落架 （12） 。 0072 这种半径不等纵列式三旋翼直升机的工作原理是： 设第一个旋翼 （1） 和第三个旋 翼 （3） 逆时针转， 第二个旋翼 （2） 顺时针转。 0073 设第一个旋翼 （1） 的桨叶半径为R1， 第二个旋翼 （2） 的桨叶半径为R2， 第三个旋翼 （3） 的桨叶半径为R3，第一。

31、个旋翼 （1） 的桨叶宽为b1， 第二个旋翼 （2） 的桨叶宽为b2， 第三个旋 翼 （3） 的桨叶宽为b3， 三个旋翼的角速度相同为 。 0074 三个旋翼的展弦比相同， 所以： 0075 (17) 0076 (18) 0077设第一个旋翼 （1） 的实度为， 第二个旋翼 （2） 的实度为， 第三个旋翼 （3） 的实度 为 。 0078 （19） 0079 （20） 0080 （21） 0081 式中K为旋翼的桨叶数， K=2。 所以三个旋翼的实度相同： 0082= （22） 0083= （23） 0084 旋翼的扭矩公式是： 0085 （24） 0086式中旋翼的扭矩旋翼的扭矩系数， 空气。

32、密度， 旋翼的半径， 旋翼的角 说明书 6/14 页 8 CN 210942239 U 8 速度。 0087第一个旋翼 （1） 的扭矩系数为 ， 第一个旋翼的扭矩为 ： 0088 （25） 0089第二个旋翼 （2） 的扭矩系数为， 第二个旋翼的扭矩为： 0090 （26） 0091第三个旋翼 （3） 的扭矩系数为 ， 第三个旋翼的扭矩为 ： 0092 （27） 0093 由于旋翼的反扭矩与旋翼的扭矩成正比， 所以旋翼的扭矩相同， 反扭矩也相同， 由 于第一个旋翼 （1） 和第三个旋翼 （3） 是相同的， R1=R3， = ， 所以，= ， 第一个旋 翼 （1） 和第三个旋翼 （3） 的反扭矩。

33、是相同的。 0094令 = + ， 即 =2* ， 第一个旋翼 （1） 及第三个旋翼 （3） 的反扭矩的 和等于第二旋翼 （2） 的反扭矩， 第一个旋翼 （1） 和第三个旋翼 （3） 逆时针转， 第二个旋翼 （2） 顺时针转， 由于三个旋翼的角速度相同， 数量上第一个旋翼 （1） 和第三个旋翼 （3） 的反扭矩 之和等于第二个旋翼 （2） 的反扭矩， 而方向相反， 所以三个旋翼的反扭矩相互抵消。 0095由=2* 、 式 （25） 和式 （26） 得： 0096=2* （ ） （27） 0097 由于三个旋翼的实度相同， 翼型相同， 展弦比相同， 桨叶数量相同， 所以旋翼的扭 矩系数接近相同：。

34、 0098 （28） 0099 （29） 0100 式 （27） 简化为： 0101=2 （30） 0102 （31） 0103 （32） 0104解式 （32） 得：0.87 0105由于三个旋翼的角速度相同， 在第二个旋翼 （2） 的桨叶半径为 ， 第一个旋翼 （1） 的桨叶半径为0.87* ， 第三个旋翼 （3） 的桨叶半径也为0.87* 时， 数量上第一个旋翼 （1） 及第三个旋翼 （3） 的反扭矩之和等于第二个旋翼 （2） 的反扭矩， 而方向相反， 所以三个旋 翼的反扭矩相互抵消。 0106 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。

35、升力大于半径不等纵列式三旋翼直升机的重量时， 半径不等纵列式三旋翼直升 机垂直上升。 0107 减少驱动旋翼的发动机的油门， 当总升力等于半径不等纵列式三旋翼直升机的重 量时， 半径不等纵列式三旋翼直升机悬停。 0108 继续减少驱动旋翼的发动机的油门， 当总升力小于半径不等纵列式三旋翼直升机 的重量时， 半径不等纵列式三旋翼直升机垂直下降。 0109 当半径不等纵列式三旋翼直升机在空中时， 操纵第一个旋翼 （1） 的周期变距控制 说明书 7/14 页 9 CN 210942239 U 9 器 （4） 向右倾斜， 第一个旋翼 （1） 的桨尖旋转面向右倾斜， 第一个旋翼 （1） 的升力向右倾斜，。

36、 同时， 操纵第三个旋翼 （3） 的周期变距控制器 （6） 向左倾斜， 第三个旋翼 （3） 的桨尖旋转面向 左倾斜， 第三个旋翼 （3） 的升力向左倾斜， 第一个旋翼 （1） 和第三个旋翼 （3） 共同产生向右转 向力矩， 该力矩驱动机身 （11） 向右转向； 操纵第一个旋翼 （1） 的周期变距控制器 （4） 向左倾 斜， 第一个旋翼 （1） 的桨尖旋转面向左倾斜， 第一个旋翼 （1） 的升力向左倾斜， 同时， 操纵第 三个旋翼 （3） 的周期变距控制器 （6） 向右倾斜， 第三个旋翼 （3） 的桨尖旋转面向右倾斜， 第三 个旋翼 （3） 的升力向右倾斜， 第一个旋翼 （1） 和第三个旋翼 （。

37、3） 共同产生向左转向力矩， 该力 矩驱动机身 （11） 向左转向， 实现航向操纵。 0110 当半径不等纵列式三旋翼直升机在空中时， 操纵第二个旋翼 （2） 的周期变距控制 器 （5） 向前倾斜， 第二个旋翼 （2） 的桨尖旋转面向前倾斜， 第二个旋翼 （2） 的升力向前倾斜， 机身 （11） 前俯； 操纵第二个旋翼 （2） 的周期变距控制器 （5） 向后倾斜， 第二个旋翼 （2） 的桨尖 旋转面向后倾斜， 第二个旋翼 （2） 的升力向后倾斜， 机身 （11） 后仰， 实现俯仰操纵。 0111 当半径不等纵列式三旋翼直升机在空中时， 操纵第二个旋翼 （2） 的周期变距控制 器 （5） 向左倾。

38、斜， 第二个旋翼 （2） 的桨尖旋转面向左倾斜， 第二个旋翼 （2） 的升力向左倾斜， 使机身 （11） 向左横滚； 操纵第二个旋翼 （2） 的周期变距控制器向右倾斜， 第二个旋翼 （2） 的 桨尖旋转面向右倾斜， 第二个旋翼 （2） 的升力向右倾斜， 使机身 （11） 向右横滚， 实现横滚操 纵。 0112 当半径不等纵列式三旋翼直升机在空中时， 操纵机身 （11） 前俯， 同时加大驱动三 旋翼的发动机的油门， 半径不等纵列式三旋翼直升机向前飞行； 操纵机身 （11） 后仰， 同时加 大驱动三旋翼的发动机的油门， 半径不等纵列式三旋翼直升机向后飞行； 操纵机身 （11） 向 左横滚， 同时加。

39、大驱动三个旋翼的发动机的油门， 半径不等纵列式三旋翼直升机向左飞行； 操纵机身 （11） 向右横滚， 同时加大驱动三个旋翼的发动机的油门， 半径不等纵列式三旋翼 直升机向右飞行。 0113 俯仰和横滚由第二个旋翼 （2） 操纵， 航向由第一个旋翼 （1） 和第三个旋翼 （3） 操纵， 第二个旋翼 （2） 不参与航向的操纵， 将航向的操纵独立开来， 提高了半径不等纵列式三旋翼 直升机的操纵特性， 与单旋翼直升机的操纵相似 （单旋翼直升机， 旋翼操纵俯仰和横滚， 尾 螺旋桨操纵航向） 。 0114 图2所示实施例中， 机身 （11） 顶部设置一条纵梁 （10） ， 纵梁 （10） 前端悬臂上设置第。

40、 一小塔 （7） ， 翼型的第一小塔 （7） 起垂直尾翼的作用， 在第一小塔 （7） 上设置由三片桨叶构成 的第一个旋翼 （301） ， 纵梁 （10） 的中心在重心 （P） 上面， 在重心 （P） 上面的机身 （11） 顶部设置 第二小塔 （8） ， 翼型的第二小塔 （8） 起垂直尾翼的作用， 在第二小塔 （8） 上设置由两三片桨叶 构成的第二个旋翼 （302） ， 纵梁 （10） 后端悬臂上设置第三小塔 （9） ， 翼型的第三小塔 （9） 起垂 直尾翼的作用， 在第三小塔 （9） 上设置由三片桨叶构成的第三个旋翼 （303） 。 0115 设置三个小塔的间距相等， 第三小塔 （9） 比第二。

41、小塔高 （8） ， 第二小塔 （8） 比第一小 塔高 （7） ， 可以减小前边旋翼下洗气流对后面旋翼的影响。 0116 三个小塔上的三个旋翼的间距相等， 且该间距尺寸小于第二个旋翼 （2） 的直径， 使 第一小塔 （7） 上的第一个旋翼 （1） 旋转面与第二小塔 （8） 上的第二个旋翼 （2） 旋转面在水平 投影上有部分重叠， 第二小塔 （8） 上的第二个旋翼 （2） 旋转面与第三小塔 （9） 上的第三个旋 翼 （3） 旋转面在水平投影上有部分重叠， 节省了三旋翼的占用空间。 说明书 8/14 页 10 CN 210942239 U 10 0117 每个旋翼的桨叶经桨殼与旋翼轴连接， 桨殼配有。

42、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。 0118 总距和周期变距控制器 （4） 驱动第一个旋翼 （301） 的桨叶桨距， 总距和周期变距控 制器 （5） 驱动第二个旋翼 （302） 的桨叶桨距， 总距和周期变距控制器 （6） 驱动第三个旋翼 （303） 的桨叶桨距。 0119 设置发动机， 通过传动装置同时驱动三个旋翼， 使三个旋翼的角速度相同， 使第一 个旋翼 （3011） 和第三个旋翼 （303） 的转向相同， 使第一个旋翼 （301） 和第二个旋翼 （302） 的 转向。

43、相反。 0120 设： 第二个旋翼 （302） 的桨叶半径为R2， 第一个旋翼 （301） 的桨叶半径为0.87* R2， 第三个旋翼 （303） 的桨叶半径也为0.87* R2， 设置旋翼同步装置使， 第一个旋翼 （301） 与第 二个旋翼 （302） 的相邻桨叶相位差60 ， 第二个旋翼 （302） 与第三个旋翼 （303） 的相邻桨叶相 位差60 防止旋翼桨叶相互碰撞， 并减少小塔需要的高度。 0121 机身 （10） 下靠近重心 （P） 附近设置起落架 （12） 。 0122 这种半径不等纵列式三旋翼直升机的工作原理是： 设第一个旋翼 （301） 和第三个 旋翼 （303） 逆时针转，。

44、 第二个旋翼 （302） 顺时针转。 0123 设第一个旋翼 （301） 的桨叶半径为R1， 第二个旋翼 （302） 的桨叶半径为R2， 第三个旋 翼 （303） 的桨叶半径为R3，第一个旋翼 （301） 的桨叶宽为b1， 第二个旋翼 （302） 的桨叶宽为b2， 第三个旋翼 （303） 的桨叶宽为b3， 三个旋翼的角速度相同为 。 0124 三个旋翼的展弦比相同， 所以： 0125 (33) 0126 (34) 0127设第一个旋翼 （301） 的实度为 ， 第二个旋翼 （302） 的实度为， 第三个旋翼 （303） 的实度为。 0128 （35） 0129 （36） 0130 （37） 0。

45、131 式中K为旋翼的桨叶数， K=3。 所以三个旋翼的实度相同： 0132= （38） 0133= （39） 0134 旋翼的扭矩公式是： 0135 （40） 0136式中旋翼的扭矩， 旋翼的扭矩系数， 空气密度，旋翼的半径， 旋翼的角 速度。 0137第一个旋翼 （301） 的扭矩系数为 ， 第一个旋翼的扭矩为： 0138 （41） 说明书 9/14 页 11 CN 210942239 U 11 0139第二个旋翼 （302） 的扭矩系数为， 第二个旋翼的扭矩为： 0140 （42） 0141第三个旋翼 （303） 的扭矩系数为 ， 第三个旋翼的扭矩为 ： 0142 （43） 0143 由。

46、于旋翼的反扭矩与旋翼的扭矩成正比， 所以旋翼的扭矩相同， 反扭矩也相同， 由 于第一个旋翼 （301） 和第三个旋翼 （303） 是相同的， R1=R3，= ， 所以， = ， 第一 个旋翼 （301） 和第三个旋翼 （303） 的反扭矩是相同的。 0144令 = + ， 即 =2* ， 第一个旋翼 （301） 及第三个旋翼 （303） 的反扭 矩的和等于第二旋翼 （302） 的反扭矩， 第一个旋翼 （301） 和第三个旋翼 （303） 逆时针转， 第二 个旋翼 （302） 顺时针转， 由于三个旋翼的角速度相同， 数量上第一个旋翼 （301） 和第三个旋 翼 （303） 的反扭矩之和等于第二个。

47、旋翼 （302） 的反扭矩， 而方向相反， 所以三个旋翼的反扭 矩相互抵消。 0145由 =2* 、 式 （41） 和式 （42） 得： 0146=2* （） （44） 0147 由于三个旋翼的实度相同， 翼型相同， 展弦比相同， 桨叶数量相同， 所以旋翼的扭 矩系数接近相同： 0148 （45） 0149 （46） 0150 式 （44） 简化为： 0151=2 （47） 0152 （48） 0153 （49） 0154解式 （49） 得：0.87 0155由于三个旋翼的角速度相同， 在第二个旋翼 （302） 的桨叶半径为 ， 第一个旋翼 （301） 的桨叶半径为0.87* ， 第三个旋翼 。

48、（303） 的桨叶半径也为0.87* 时， 数量上第一 个旋翼 （301） 及第三个旋翼 （303） 的反扭矩之和等于第二个旋翼 （302） 的反扭矩， 而方向相 反， 所以三个旋翼的反扭矩相互抵消。 0156 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， 当总升力大于半径不等纵列式三旋翼直升机的重量时， 半径不等纵列式三旋翼直升 机垂直上升。 0157 减少驱动旋翼的发动机的油门， 当总升力等于半径不等纵列式三旋翼直升机的重 量时， 半径不等纵列式三旋翼直升机悬停。 0158 继续减少驱动旋翼的发动机的油门， 当总升力小于半径不等纵列式三旋翼直升机 。

49、的重量时， 半径不等纵列式三旋翼直升机垂直下降。 0159 当半径不等纵列式三旋翼直升机在空中时， 操纵第一个旋翼 （301） 的周期变距控 制器 （4） 向右倾斜， 第一个旋翼 （1） 的桨尖旋转面向右倾斜， 第一个旋翼 （301） 的升力向右倾 斜， 同时， 操纵第三个旋翼 （303） 的周期变距控制器 （6） 向左倾斜， 第三个旋翼 （303） 的桨尖 说明书 10/14 页 12 CN 210942239 U 12 旋转面向左倾斜， 第三个旋翼 （303） 的升力向左倾斜， 第一个旋翼 （301） 和第三个旋翼 （303） 共同产生向右转向力矩， 该力矩驱动机身 （11） 向右转向； 。

50、操纵第一个旋翼 （301） 的周期变距 控制器 （4） 向左倾斜， 第一个旋翼 （301） 的桨尖旋转面向左倾斜， 第一个旋翼 （301） 的升力向 左倾斜， 同时， 操纵第三个旋翼 （303） 的周期变距控制器 （6） 向右倾斜， 第三个旋翼 （303） 的 桨尖旋转面向右倾斜， 第三个旋翼 （303） 的升力向右倾斜， 第一个旋翼 （301） 和第三个旋翼 （303） 共同产生向左转向力矩， 该力矩驱动机身 （11） 向左转向， 实现航向操纵。 0160 当半径不等纵列式三旋翼直升机在空中时， 操纵第二个旋翼 （302） 的周期变距控 制器 （5） 向前倾斜， 第二个旋翼 （302） 的桨。