【簡介：】摘要：針對(duì)傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的不足，申請了專利《旋轉(zhuǎn)機(jī)翼及翼上雙旋翼》（申請?zhí)枺?31552331，032074417）。依據(jù)此專利及專利《葉尖彎曲的葉輪》（專利號(hào)：022042911）將設(shè)計(jì)和制造出旋轉(zhuǎn)機(jī)翼多旋

摘要：針對(duì)傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的不足，申請了專利《旋轉(zhuǎn)機(jī)翼及翼上雙旋翼》（申請?zhí)枺?31552331，032074417）。依據(jù)此專利及專利《葉尖彎曲的葉輪》（專利號(hào)：022042911）將設(shè)計(jì)和制造出旋轉(zhuǎn)機(jī)翼多旋翼機(jī)，具有直升機(jī)和固定翼飛機(jī)二種飛行方式的優(yōu)點(diǎn)。與傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)相比，能源利用率提高30%以上。簡化了設(shè)計(jì)和控制，降低了生產(chǎn)、使用與維修成本（若對(duì)機(jī)艙底部采用密封設(shè)計(jì)，則可在水面上起降。在合適的空域與水上可以充分利用地面效應(yīng)，增加載重能力）。提出了單位動(dòng)力效果這一指標(biāo)對(duì)各種交通工具的評(píng)價(jià)方式。通過對(duì)各種交通工具性能的對(duì)比，能夠使人們充分認(rèn)識(shí)到旋轉(zhuǎn)機(jī)翼多旋翼機(jī)將會(huì)是現(xiàn)有交通工具一種具有快速、方便、經(jīng)濟(jì)、能充分利用現(xiàn)有資源等優(yōu)點(diǎn)齊備的空中交通工具。是現(xiàn)在人們除追求小汽車之外的另一種值得推廣應(yīng)用的更好的交通工具。在我國現(xiàn)有的航空工業(yè)基礎(chǔ)上充分發(fā)揮我國制造業(yè)的生產(chǎn)能力。在我們擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的前提下，組成新型工業(yè)生產(chǎn)體系。避免現(xiàn)有汽車工業(yè)所走過的彎路和存在的不足。大規(guī)模的生產(chǎn)和使用旋轉(zhuǎn)機(jī)翼多旋翼機(jī)，將對(duì)人們生活水平的提高，各種資源的充分利用，國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生態(tài)資源的保護(hù)，國家主權(quán)的維護(hù)，軍事革命和國家安全的保證將具有極重要的作用與意義。

旋轉(zhuǎn)機(jī)翼多旋翼機(jī)將是依據(jù)專利《旋轉(zhuǎn)機(jī)翼及翼上雙旋翼》及專利《葉尖彎曲的葉輪》（專利號(hào)：022042911）進(jìn)行設(shè)計(jì)制造成的動(dòng)力航空器。具有直升機(jī)不需要機(jī)場，可以垂直起降、空中懸停等的飛行性能和固定翼飛機(jī)航速快、經(jīng)濟(jì)性能好的飛行性能。即二種飛行器優(yōu)點(diǎn)都具備的動(dòng)力航空器。

專利《旋轉(zhuǎn)機(jī)翼及翼上雙旋翼》（申請?zhí)枺?3155231、0320774417）是針對(duì)傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的不足而研究發(fā)明的。傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)是美國貝爾直升機(jī)公司從40年代末就開始研制。到今年美國軍方完成初步驗(yàn)收，已經(jīng)歷時(shí)半個(gè)世紀(jì)。

傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)是在類似固定翼飛機(jī)機(jī)翼翼尖上各裝有一套可在水平位置和垂直位置轉(zhuǎn)換的發(fā)動(dòng)機(jī)組件。當(dāng)旋翼發(fā)動(dòng)機(jī)組件處于垂直位置時(shí)，傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)就就相當(dāng)于橫列式直升機(jī)，具有垂直起降、不需要機(jī)場和空中懸停直升機(jī)的優(yōu)良飛行性能。當(dāng)旋翼發(fā)動(dòng)機(jī)組件處于水平面位置時(shí)，傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)就相當(dāng)于固定翼飛機(jī)。具有固定翼飛機(jī)高速、經(jīng)濟(jì)性能好的優(yōu)點(diǎn)。

由于傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)是連同旋翼安裝在翼尖上，旋翼工作時(shí)產(chǎn)生高速下降氣流因發(fā)動(dòng)機(jī)的存在，而產(chǎn)生一定的阻力。并且使機(jī)翼和發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)、控制復(fù)雜化。增加了制造、維修成本。當(dāng)旋翼發(fā)動(dòng)機(jī)處于垂直位置進(jìn)入直升機(jī)飛行狀態(tài)時(shí)，旋翼工作產(chǎn)生的高速下降氣流受到固定機(jī)翼的阻攔，在機(jī)翼形成一定的阻力，降低了飛機(jī)的載重能力。傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)在翼尖上使用的是單旋翼，為達(dá)到垂直升降，必須使旋翼直徑大于機(jī)身高度，使得傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)不能充分利用短距起飛來增加載重能力，并形成安全隱患。

針對(duì)上述不足，專利《旋轉(zhuǎn)機(jī)翼及翼上雙旋翼》給予了改進(jìn)措施。依據(jù)該專利及專利《葉尖彎曲 的葉輪》進(jìn)行設(shè)計(jì)制造的旋轉(zhuǎn)機(jī)翼多旋翼機(jī)與傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)相比，能源利用率提高30%以上。簡化了設(shè)計(jì)和控制，降低了制造、維修和使用成本。并且能在合適的條件下，充分利用跑道短距起飛，增加載重能力。若對(duì)機(jī)艙底部采用密封設(shè)計(jì)，則可以在水面上起降。在合適的空域與水面上可以充分利用地面效應(yīng)。

在現(xiàn)代社會(huì)中，人們對(duì)交通工具的主要求是快速和經(jīng)濟(jì)性能好這二項(xiàng)主要指標(biāo)。在單個(gè)的交通工具中，如船舶、飛機(jī)、汽車等。影響經(jīng)濟(jì)性能的主要指標(biāo)是能源消耗及所得到的效果。體現(xiàn)能源消耗的指標(biāo)是該 交通工具配用的動(dòng)力大小。因此，每個(gè)交通工具的總體質(zhì)量（G）與所配用動(dòng)力（N）的比值（G/N）是該交通工具的主要特性之一。比值（G/N）同該交通工具能達(dá)到的最大速度的乘積，則體現(xiàn)了此種交通工具的單位動(dòng)力因能源消耗產(chǎn)生的最大的效果，可以簡稱為動(dòng)效。

現(xiàn)將已知各種交通工具的動(dòng)效舉例列表如下：

從上表中可以看出，固定翼飛機(jī)與直升機(jī)相比，動(dòng)效高出很多。并且能達(dá)到快速的目的。但是，固定翼飛機(jī)的使用是離不開機(jī)場的。建一個(gè)機(jī)場是需要占用大片土地（上海浦東機(jī)場占地32平方公里。日本政府因土地緊張而靠填海修建了關(guān)西機(jī)場），并對(duì)機(jī)場周圍的空域與建筑實(shí)施控制和給予影響。需要巨額的投資才能建成并投入使用。據(jù)報(bào)道：日本的關(guān)西機(jī)場投資為150億美元，機(jī)場與陸地連接的棧橋投資為10億美元。廣州新機(jī)場總投資預(yù)計(jì)200億元。福建長樂機(jī)場耗資32億元。貴陽新機(jī)場投資13億元。因此，固定翼飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能因機(jī)場的占用及服務(wù)而占有了一定的份額。同時(shí)，因飛機(jī)對(duì)機(jī)場的依賴性，使人們對(duì)飛機(jī)的應(yīng)用受到很大的局限性。

直升機(jī)是可以不受機(jī)場的約束，可以在空中任意往來，來滿足人們的需求。但是，因直升機(jī)的操縱、維修復(fù)雜，造價(jià)高昂，能耗高，經(jīng)濟(jì)性能低等原因不能大量推廣應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到96年底，全世界民用直升機(jī)總量約25000多架。我國民用直升機(jī)的使用遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家。民用直升機(jī)的擁有量只有70余架，僅為美國的66%，俄羅斯的2%。到99年底，國家對(duì)直升機(jī)產(chǎn)業(yè)的投入不足20億元。民用直升機(jī)中國產(chǎn)的僅有8架。軍隊(duì)所用直升機(jī)70%從國外進(jìn)口。

船舶的運(yùn)輸量大，動(dòng)效高。但是速度慢，費(fèi)時(shí)。并且受水域的限制。必須依賴碼頭?？浚ǖ?002年底，我國擁有碼頭泊位數(shù)量為：內(nèi)河29778個(gè)，沿海3822個(gè)。其中能夠?？咳f噸輪船以上的泊位：沿海700個(gè)，內(nèi)地135個(gè)），只能作為大宗貨物的公共交通工具使用。在中可以其他快速方便的交通工具的競爭下，人們使用客輪的乘坐率是逐年降低。提高船舶的速度是以降低動(dòng)效為代價(jià)的，當(dāng)速度達(dá)到30節(jié)上下時(shí)，則與空中及地面的交通工具的動(dòng)效相當(dāng)。

汽車是當(dāng)今社會(huì)使用最廣泛的交通工具，基本上能滿足人們的需求。最大的不足是對(duì)道路的依賴性。道路的修建需要巨額的資金投入，占用了大量的土地資源，對(duì)生態(tài)環(huán)境給予了永久的影響（到2002年底我國建成了公路176萬多公里，其中高速公路25000多萬公里）。而道路的維護(hù)還需要大量的資金、資源和人力的投入。因此而增加了汽車的使用費(fèi)用。道路的狀況限制了汽車動(dòng)效的發(fā)揮（只有在高速公路上，大型客貨車才能充分發(fā)揮動(dòng)效。而小汽車的最大動(dòng)效則是根本沒有發(fā)揮的場地）。隨著車輛的日益增加（據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2002年底我國汽車擁有量為2053萬輛，其中小汽車約500萬輛），交通堵塞的問題日益嚴(yán)重，在大型城市中已經(jīng)成為經(jīng)常性的問題。使得汽車的動(dòng)效無法得到充分的發(fā)揮，形成了資源的巨大浪費(fèi)。依靠道路的增加、道路的擴(kuò)展來解決交通堵塞的問題，只能是暫時(shí)緩解。并且受到資金、土地資源等方面的制約，而不能作為解決交通問題的靈丹妙藥。對(duì)城市而言，另找合適的交通工具則成為追求的目標(biāo)。從上表中可以看出，小汽車的動(dòng)效僅比直升機(jī)強(qiáng)。在實(shí)際使用中，小汽車能充分發(fā)揮動(dòng)效的時(shí)候是極少的。即使在高速公路上，也難得充分發(fā)揮（高速公路上的限速因時(shí)域的不同而有不同的等級(jí)）。對(duì)于大城市及廣大山區(qū)和我國西部而言，發(fā)展空中交通，則是解決人們交通需求的最有效的方式之一。

鐵路在我國的運(yùn)輸體系中占有重要的地位。經(jīng)過數(shù)十年的努力，已建成7萬多公里，基本上形成了全國性的運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)?；疖嚺c汽車相比，動(dòng)效高、占用的土地面積少。在客貨運(yùn)輸中，相對(duì)汽車而言，經(jīng)濟(jì)性能好、快速。但由于運(yùn)力有限，并且受線路的約束，不能滿足人們的需要

我國鐵路客運(yùn)為了滿足客運(yùn)的需要在客流劇增的時(shí)候，不得不以減少貨運(yùn)為代價(jià)，使鐵路運(yùn)輸和國民經(jīng)濟(jì)的運(yùn)轉(zhuǎn)都承受相應(yīng)的損失。在鐵路長途客運(yùn)中，火車的臥鋪票價(jià)已與飛機(jī)的打折票價(jià)不相上下。由于我國民航的運(yùn)力有限，并且受機(jī)場布局的制約，空運(yùn)不能為鐵路客運(yùn)減輕更多的運(yùn)輸壓力。

到2001年底，我國民用航空只有1031架飛機(jī)，其中還包括通用航空296架。民航啟用的機(jī)場只有143個(gè)。同我國人口眾多、土地遼闊的巨大市場需要是極不相稱的。民航總局認(rèn)為：為發(fā)展我國的航空運(yùn)輸業(yè)，需要購買2000―3000架飛機(jī)，耗資數(shù)千億美元，才能滿足市場需要。根據(jù)對(duì)40個(gè)發(fā)達(dá)國家的統(tǒng)計(jì)，每萬平方公里平均擁有2.08個(gè)機(jī)場，而我國目前僅有0.127個(gè)，遠(yuǎn)低于其它國家的水平。因此，更需要巨額投資修建大批機(jī)場，才能使購置的數(shù)千架飛機(jī)充分發(fā)揮作用。

我國的航空工業(yè)經(jīng)過數(shù)十年的努力，已經(jīng)建成具有一定規(guī)模的生產(chǎn)能力，能夠生產(chǎn)各種類的飛機(jī)27種60個(gè)型號(hào)。幾十年來，共生產(chǎn)了14000多架飛機(jī)，50000多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。產(chǎn)品主要為軍用產(chǎn)品。據(jù)外電報(bào)道，我國空軍的空運(yùn)能力一次最多運(yùn)送5000名軍人。

我國幅員遼闊，有三分之二的國土為山區(qū)、高原，還有大量的沙漠、草原。并且有18000多公里的海岸線，5000多個(gè)島嶼。臺(tái)灣就因?yàn)橛?00多公里的寬的臺(tái)灣海峽而與大陸隔海相望。陸地邊境線有2萬多公里。而西藏、新疆兩地區(qū)的邊界就有近萬公里。這些邊界和地域自然條件復(fù)雜。只有大量發(fā)展航空工業(yè)，生產(chǎn)出大批量即能垂直升降，又能快速運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)性能好的動(dòng)力航空器，才能更好地促進(jìn)我國的國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。滿足人們生產(chǎn)和生活的需要及維護(hù)國土安全等各方面的需求。

從前面所述的動(dòng)效的定義可以明白，對(duì)于動(dòng)效相等的不同交通工具而言，即運(yùn)輸同樣重量的物體同等距離所需要的能源消耗是一樣多，即能耗的成本相同。例如，一輛汽車和最大時(shí)速為100公里，單位動(dòng)力負(fù)載的重量為20公斤/馬力，即G/N=20。一架運(yùn)輸機(jī)的最大時(shí)速為500公里，G/N=4，二者的動(dòng)效完全相等，都是2000。汽車的G/N雖然是飛機(jī)的5倍，但是，汽車跑完500公里則需要時(shí)速100公里的5倍能源消耗。即噸公里的能源消耗是同等的。顯然，汽車與飛機(jī)相比，完成同樣的運(yùn)輸任務(wù)，飛機(jī)只需要汽車所用時(shí)間的五分之一?；蛘哒f，在同樣的時(shí)間內(nèi)，具有同等負(fù)載能力的汽車和飛機(jī)相比，一架飛機(jī)就能完成五輛汽車的工作。由于在實(shí)際生活中，汽車能充分發(fā)揮動(dòng)效進(jìn)行直線運(yùn)輸?shù)臋C(jī)會(huì)很少。因此，若飛機(jī)無需機(jī)場的制約，則一架飛機(jī)就相當(dāng)于5―10輛汽車的工作效果。

從前面所述得知，由于旋轉(zhuǎn)機(jī)翼多旋翼機(jī)比傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的能源利用率提高30%以上，即動(dòng)效提高30%以上。即接近小汽車的動(dòng)效。因小汽車在實(shí)際應(yīng)用中的動(dòng)效是遠(yuǎn)低于最大動(dòng)效。而旋轉(zhuǎn)機(jī)翼多旋翼機(jī)在空中飛行，則動(dòng)效可以充分發(fā)揮。就是說在實(shí)際應(yīng)用上它們的動(dòng)效是同等的。由于不需要機(jī)場，可進(jìn)行垂直降落，因此，可以充分利用城市建筑的屋頂，并能滿足城市生活各個(gè)方面的需求，給人們帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。若對(duì)機(jī)艙底部進(jìn)行密封設(shè)計(jì)，則能在水面上起降。在合適的空域及水面上能充分利用地面效應(yīng)。據(jù)俄羅斯科研部門對(duì)地效飛行器的試驗(yàn)研究，地效飛行器的升阻比，可以提高到22以上，而目前大型運(yùn)輸機(jī)的升阻比不超過16―17。對(duì)貨物運(yùn)送同樣的距離時(shí)，用500公里的時(shí)速飛行的地效飛行器與用40公里時(shí)速的船舶航行所需的運(yùn)輸費(fèi)用相當(dāng)?，F(xiàn)有的運(yùn)輸機(jī)負(fù)載能力約為20%，而地效飛行器最大可達(dá)到50%。因此，旋轉(zhuǎn)機(jī)翼多旋翼機(jī)所具有的飛行特性是能夠滿足我們國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面的需求的。例如，我國的熱帶水果，如鮮荔枝、桂圓等，因現(xiàn)在的空運(yùn)費(fèi)用太高，而海運(yùn)則速度太慢，無法長時(shí)保鮮，只有對(duì)歐美出口市場望洋興嘆。果農(nóng)只能眼看勞動(dòng)成果低價(jià)保本銷售，無法得到更大地效益。每年的春運(yùn)對(duì)鐵路的客運(yùn)都是一大難題，大量使用這種新型飛行器就可從容地應(yīng)對(duì)社會(huì)對(duì)春運(yùn)的需求。將我國對(duì)道路修建的巨額投資轉(zhuǎn)移到民用航空事業(yè)中來，大量應(yīng)用此種交通工具，就能盡快地滿足我國西部及廣大山區(qū)對(duì)交通工具的需要，是為發(fā)展經(jīng)濟(jì)，改變西部的落后狀態(tài)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，有效地使用旅游資源提供切實(shí)可行的一種措施。對(duì)于隔海相望的臺(tái)灣省而言使用旋轉(zhuǎn)機(jī)翼多旋翼機(jī)跨越100多公里寬的臺(tái)灣海峽只不過是坐趟公共汽車而已。在軍事裝備上大量使用，能盡快地提高軍隊(duì)的現(xiàn)代化和戰(zhàn)斗力。我國漫長的邊境線和遼闊的海疆與島嶼的主權(quán)的捍衛(wèi)更是旋轉(zhuǎn)機(jī)翼多旋翼機(jī)發(fā)揮作用的最好場地。

2000年11月6日，國務(wù)院新聞發(fā)布會(huì)上國防科工委副主任在《面向21世紀(jì)中國的航空航天》的報(bào)告中指出；“中國政府將繼續(xù)支持和鼓勵(lì)航空航天事業(yè)，堅(jiān)持獨(dú)立自主、自力更生、自主創(chuàng)新的基本原則，統(tǒng)籌規(guī)劃，協(xié)調(diào)發(fā)展，積極推進(jìn)航空航天工業(yè)的新發(fā)展?！痹谖覈F(xiàn)有的航空工業(yè)的基礎(chǔ)上，改革內(nèi)部機(jī)制，充分利用我國工業(yè)的制造能力。給予積極的政策支持和巨額資金的投入。在我們擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的前提下，集中我們的科技力量，組成新型的工業(yè)生產(chǎn)體系，避免汽車工業(yè)所走過的彎路和存在的不足，開發(fā)這個(gè)將對(duì)我國的國民經(jīng)濟(jì)增加巨大效益（以萬億計(jì)）的適用科技項(xiàng)目。在不太長的時(shí)間內(nèi)，將旋轉(zhuǎn)機(jī)翼多旋翼機(jī)大規(guī)模地生產(chǎn)和使用，以物美價(jià)廉、用途廣泛的新型工業(yè)化產(chǎn)品，來提高人們的生活水平，滿足人們生產(chǎn)與生活的需要。給人們增加新的就業(yè)機(jī)會(huì)，為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中國家增加新的活力。增強(qiáng)國防力量，為新的軍事革命提供適用的裝備。對(duì)國家主權(quán)的維護(hù)、國土安全的保證及社會(huì)各方面的健康發(fā)展都將具有極其重要的作用與意義。(