一种自转旋翼机跳飞方法与流程

1.本发明涉及自转旋翼机起飞方法领域，特别是一种自转旋翼机跳飞方法。


背景技术：

2.自转旋翼机是一种外形和直升机类似的飞行器，但是必须有气流通过它的桨盘才能带动它的旋翼旋转。同直升机一样，自转旋翼机以旋翼作为主要的升力装置，但驱动旋翼转动的动力来源不同。
3.自转旋翼机在起飞时需要在地面上滑跑，所需拉力或推力来自机身前部或后部的螺旋桨，由迎面吹来的丰驱使旋翼转动，但不像风车那样顺转，而是逆转。前飞时，自转旋翼机的桨盘向后倾，而不像直升机在起飞时桨盘向前倾。
4.自转旋翼机的桨盘向后倾，其主要原因是，自转旋翼机需要在起飞时提供较大的升力，而不是直升机桨盘向前倾。
5.所以，自转旋翼机的旋翼及桨盘所能为飞行器提供的升力大小，决定了自转旋翼机的飞行能力。
6.专利号为cn201811274406.3的中国专利，提出了一张剪刀式双旋翼跷跷板式自转旋翼机，其是通过双旋翼实现超短距起飞。
7.而相较于超短距起飞，跳飞所需的起飞长度更短，起飞的优势更加明显。


技术实现要素：

8.为解决上述问题，本发明的目的是提供一种自转旋翼机跳飞方法，便于自转旋翼机的跳跃起飞。
9.本发明实施例中采用以下方案实现：一种自转旋翼机跳飞方法，所述自转旋翼机包括机体、推力螺旋桨、起落架、桅杆、桨盘和升力旋翼，机体后部设置推力螺旋桨，所述的起落架和桅杆分别设置在机体的下部和上部，起落架下设置有用于移动机体的机轮，桅杆顶部安装桨盘，该桨盘连接并带动升力旋翼旋转；所述升力旋翼内部滑动设置沿旋翼方向移动的重块，该自转旋翼机跳飞方法包括以下步骤：
10.步骤1：将升力旋翼的重心设置在旋翼外端，自转旋翼机启动，升力旋翼开始旋转并达到第一预定转速；
11.步骤2：桨盘提升升力旋翼的总距，所述升力旋翼的旋转动能转化成高度势能，机体升起；推力螺旋桨旋转并提升至最高转速，推力螺旋桨推动机体向前运动，机体前进风速吹动升力旋翼维持转动而继续产生升力；
12.步骤3：升力旋翼收缩重心至桨盘，桨盘降低升力旋翼的总距，升力旋翼的旋转动能随重心的收缩而逐渐增加，升力旋翼的转速随之加快，自转旋翼机快速进入巡飞状态；至此，起飞完成。
13.优选的，所述步骤1之后还有步骤1.1，
14.步骤1.1：推力螺旋桨开始低速旋转，机轮保持刹车。
15.优选的，所述第一预定转速为220-300r/min。
16.优选的，所述升力旋翼的连接端通过旋翼夹设置在桨盘上，升力旋翼的自由端自由悬置；
17.所述升力旋翼内套设一重心调节装置，所述重心调节装置通过调整重心调节装置内部重量以使得升力旋翼重心从自由端往连接端移动。
18.本发明提供一种自转旋翼机跳飞方法，相较于现有技术，本发明至少具有如下技术效果：
19.本发明结合了旋翼的储能结构提出自转旋翼机跳飞方法。在起飞前，为增加旋翼的旋转动能，利用本发明中旋翼重心可移动的特点，将每片旋翼的重心移动至尽量远离桨盘，此时的旋翼转动后所具有的转动动能最大；在自转旋翼机跳跃起飞后，再利用本发明中旋翼重心可移动的特点，将每片旋翼的重心拉回至贴近桨盘的位置，此时的旋翼的转动惯量减小，旋翼的转动动能转化为旋翼的转动角速度。
附图说明
20.图1是本发明旋翼机的轴测图；
21.图2是本发明升力旋翼的轴测图；
22.图3是本发明升力旋翼的剖视图；
23.图4是图3的局部放大图一；
24.图5是图3的局部放大图二。
25.标号说明：机体-1、推力螺旋桨-2、起落架-3、桅杆-4、桨盘-5、升力旋翼-6、机轮-30、连接端-61、自由端-62。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
27.请参阅图1至图5，一种自转旋翼机跳飞方法，所述自转旋翼机包括机体1、推力螺旋桨2、起落架3、桅杆4、桨盘5和升力旋翼6，机体1后部设置推力螺旋桨2，所述的起落架3和桅杆4分别设置在机体1的下部和上部，起落架3下设置有用于移动机体1的机轮30，桅杆4顶部安装桨盘5，该桨盘5连接并带动升力旋翼6旋转；所述升力旋翼6内部滑动设置沿旋翼方向移动的重块，该自转旋翼机跳飞方法包括以下步骤：
28.步骤1：将升力旋翼6的重心设置在旋翼外端，自转旋翼机启动，升力旋翼6开始旋转并达到第一预定转速；
29.步骤2：桨盘5提升升力旋翼6的总距，所述升力旋翼6的旋转动能转化成高度势能，机体1升起；推力螺旋桨2旋转并提升至最高转速，推力螺旋桨2推动机体1向前运动，机体1前进风速吹动升力旋翼6维持转动而继续产生升力；
30.步骤3：升力旋翼6收缩重心至桨盘5，桨盘5降低升力旋翼6的总距，升力旋翼6的旋转动能随重心的收缩而逐渐增加，升力旋翼6的转速随之加快，自转旋翼机快速进入巡飞状态；至此，起飞完成。
31.本发明结合了旋翼的储能结构提出自转旋翼机跳飞方法。在起飞前，为增加旋翼的旋转动能，利用本发明中旋翼重心可移动的特点，将每片旋翼的重心移动至尽量远离桨
盘5，此时的旋翼转动后所具有的转动动能最大；在自转旋翼机跳跃起飞后，再利用本发明中旋翼重心可移动的特点，将每片旋翼的重心拉回至贴近桨盘5的位置，此时的旋翼的转动惯量减小，旋翼的转动动能转化为旋翼的转动角速度。
32.转动动能＝(1/2)
×j×
w2，其中j为规则体的转动惯量，w为转动角速度。转动惯量等于刚体中各质元的质量和他们各自离该轴的垂直距离的平方和的乘积的总和。
33.综合以上原理，可知，本发明所提出的自转旋翼机跳飞方法，方法巧妙，利用的原理简单。且起飞的方法效率高，可多次重复使用该方法。
34.所述步骤1之后还可以进一步优化增加步骤1.1，
35.步骤1.1：推力螺旋桨2开始低速旋转，机轮30保持刹车。
36.此步骤是为了保持跳飞过程中自转旋翼机的机体稳定性，便于飞行控制。
37.所述第一预定转速为220-300r/min。
38.所述升力旋翼6的连接端61通过旋翼夹设置在桨盘5上，升力旋翼6的自由端62自由悬置；
39.所述升力旋翼6内套设一重心调节装置7，所述重心调节装置7通过调整重心调节装置7内部重量以使得升力旋翼6重心从自由端62往连接端61移动。
40.本发明中重心调节装置7是用于实现在升力旋翼6内部滑动设置沿旋翼方向移动的重块。重心调节装置7的结构可以是多种多样的，本发明中举例出一种在升力旋翼6内部设置滑块，并将滑块一端连接拉线。并利用一旋转电机拉动拉线，实现升力旋翼6内部重心的移动。
41.应说明的几点是：首先，在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变。
42.其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合。
43.最后，以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种自转旋翼机跳飞方法，其特征在于：所述自转旋翼机包括机体(1)、推力螺旋桨(2)、起落架(3)、桅杆(4)、桨盘(5)和升力旋翼(6)，机体(1)后部设置推力螺旋桨(2)，所述的起落架(3)和桅杆(4)分别设置在机体(1)的下部和上部，起落架(3)下设置有用于移动机体(1)的机轮(30)，桅杆(4)顶部安装桨盘(5)，该桨盘(5)连接并带动升力旋翼(6)旋转；所述升力旋翼(6)内部滑动设置沿旋翼方向移动的重块，该自转旋翼机跳飞方法包括以下步骤：步骤1：将升力旋翼(6)的重心设置在旋翼外端，自转旋翼机启动，升力旋翼(6)开始旋转并达到第一预定转速；步骤2：桨盘(5)提升升力旋翼(6)的总距，所述升力旋翼(6)的旋转动能转化成高度势能，机体(1)升起；推力螺旋桨(2)旋转并提升至最高转速，推力螺旋桨(2)推动机体(1)向前运动，机体(1)前进风速吹动升力旋翼(6)维持转动而继续产生升力；步骤3：升力旋翼(6)收缩重心至桨盘(5)，桨盘(5)降低升力旋翼(6)的总距，升力旋翼(6)的旋转动能随重心的收缩而逐渐增加，升力旋翼(6)的转速随之加快，自转旋翼机快速进入巡飞状态；至此，起飞完成。2.根据权利要求1所述的一种自转旋翼机跳飞方法，其特征在于：所述步骤1之后还有步骤1.1，步骤1.1：推力螺旋桨(2)开始低速旋转，机轮(30)保持刹车。3.根据权利要求1所述的一种自转旋翼机跳飞方法，其特征在于：所述第一预定转速为220-300r/min。4.根据权利要求1所述的一种自转旋翼机跳飞方法，其特征在于：所述升力旋翼(6)的连接端(61)通过旋翼夹设置在桨盘(5)上，升力旋翼(6)的自由端(62)自由悬置；所述升力旋翼(6)内套设一重心调节装置(7)，所述重心调节装置(7)通过调整重心调节装置(7)内部重量以使得升力旋翼(6)重心从自由端(62)往连接端(61)移动。

技术总结
本发明涉及一种自转旋翼机跳飞方法，该自转旋翼机跳飞方法包括以下步骤：步骤1：将升力旋翼的重心设置在旋翼外端，自转旋翼机启动，升力旋翼开始旋转并达到第一预定转速；步骤2：桨盘提升升力旋翼的总距，所述升力旋翼的旋转动能转化成高度势能，机体升起；推力螺旋桨旋转并提升至最高转速，推力螺旋桨推动机体向前运动，机体前进风速吹动升力旋翼维持转动而继续产生升力；步骤3：升力旋翼收缩重心至桨盘，桨盘降低升力旋翼的总距，升力旋翼的旋转动能随重心的收缩而逐渐增加，升力旋翼的转速随之加快，自转旋翼机快速进入巡飞状态；至此，起飞完成。完成。完成。


技术研发人员：许兴 邴富强
受保护的技术使用者：厦门腾希航空科技有限公司
技术研发日：2023.05.09
技术公布日：2023/8/4