[發(fā)明專利]一種同軸同平面雙旋翼飛碟

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910209568.3
• 申請日: 2009-10-30
• 公開（公告）號: CN101693146A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發(fā)明（設計）人: 阮曉鋼;侯旭陽
• 申請（專利權）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: A63H27/133
• 分類號: A63H27/133
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 盧國楷

技術領域

本發(fā)明屬航空飛行器領域，涉及一種同軸同平面雙旋翼飛碟。

技術背景

旋翼式飛碟的動力來自于可高速旋轉的旋翼。旋翼的旋轉往往會對碟艙產生一個反扭矩，使碟體向相反方向旋轉，影響了飛碟的性能和穩(wěn)定性。目前旋翼式飛碟的設計在克服反扭矩時都存在結構復雜或者不易控制的缺點，詳見專利CN?1919397A，飛碟狹小的空間內上下旋翼附近的高速氣流相互干擾，嚴重影響了飛碟的空氣動力性能。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于設計和構造一種同軸同平面雙旋翼飛碟，在克服旋翼產生反扭矩的同時，實現(xiàn)飛碟穩(wěn)定的動力控制。同軸同平面的旋翼動力系統(tǒng)節(jié)省了飛碟內部空間，提高飛碟內部空間使用效率。

本發(fā)明的同軸同平面旋翼式飛碟，包括碟殼、碟艙、旋翼以及動力裝置，其特征在于所述旋翼由同軸同平面的兩個旋翼輪內旋翼輪和外旋翼輪構成，兩旋翼輪共同的軸線垂直于其共同所處的平面，其中外旋翼輪的動力來源由外導軌提供，內旋翼輪的動力來源由內導軌提供。

本發(fā)明的同軸同平面旋翼式飛碟，其動力裝置可以為磁懸浮裝置，內旋翼輪和外旋翼輪各有一套磁懸浮導軌驅動，磁懸浮導軌產生沿導軌方向的旋轉磁場，驅動內嵌有永磁片的旋翼輪同步旋轉。

本發(fā)明的同軸同平面旋翼式飛碟，其動力裝置還可以為常規(guī)電力驅動裝置，通過機械傳動結構傳動，實現(xiàn)飛碟旋翼的內旋翼輪和外旋翼輪的運動控制。

本發(fā)明在飛行器有限的空間內，利用旋翼為飛行器提供動力，同時克服其反扭矩的作用，并利用其反扭矩調整飛行器的姿態(tài)。內外旋翼嵌套結構的設計保證了雙旋翼結構氣流場的相互影響大大減少，避免了氣流的擾動，提高了飛行器動力的可控性和穩(wěn)定性。

以下結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

附圖說明

圖1是同軸同平面旋翼式飛碟側視示意圖；

圖2是磁懸浮動力型同軸同平面雙旋翼飛碟示意圖；

圖3是電動型同軸同平面雙旋翼飛碟示意圖；

具體實施方式

實施例一：磁懸浮動力型同軸同平面雙旋翼飛碟

磁懸浮型的動力結構由于減少了物理接觸和摩擦，因而具有很好的穩(wěn)定性和耐久性，同時其物理結構簡單，因而適用于空間狹小的各類飛行器。如圖2所示為采用了磁懸浮結構的同軸同平面雙旋翼飛碟。

如圖2所示，2為碟殼，旋翼系統(tǒng)由內旋翼輪導軌3、外旋翼輪導軌4、外旋翼輪6和內旋翼輪7組成。外旋翼輪6和內旋翼輪7如圖2所示，同軸同平面，內外置式放置。外旋翼輪導軌4和內旋翼輪導軌3分別為外旋翼輪6、內旋翼輪7提供動力來源，同時實現(xiàn)各自對應旋翼輪的軸向及徑向定位功能。

內旋翼輪導軌3由24組線圈15組成，如圖2所示均勻分布在內導軌上，與其對應的內旋翼輪7邊沿內嵌有12個永磁體14，磁極沿旋翼輪徑向方向，相鄰兩永磁體的磁極方向相反。外旋翼輪導軌4由32組線圈16組成，如圖2所示均勻分布在外導軌上，與其對應的外旋翼輪6邊沿內嵌有16個永磁體17，磁極同樣沿旋翼輪徑向方向，相鄰兩永磁體的磁極方向相反。

由于內、外旋翼輪工作原理相同，僅以內旋翼輪為例說明。工作時，內旋翼輪導軌3上線圈15共有12組同時通電，且其中相鄰兩個通電線圈中電流方向相反，以產生極性相反的相鄰磁極。根據(jù)磁極同性相斥、異性相吸的原理，內旋翼輪邊沿磁極將和內旋翼輪導軌磁極相互吸引，并保持同步。下一時刻令內旋翼輪導軌3上另外12組線圈通電，此時內旋翼輪導軌3產生旋轉的磁場變化，內旋翼輪將保持同步變化，跟隨內旋翼輪導軌的變化磁場。如此通過控制內旋翼輪導軌線圈的通電次序，產生需要的旋轉磁場，即可控制內旋翼輪的同步旋轉，達到旋翼轉速控制的目的。

工作時，內、外旋翼輪以相反的方向旋轉，通過調整二者絕對速度之差，使碟殼所受反扭矩之和為0，可實現(xiàn)飛碟碟體無自轉飛行；通過調整二者絕對速度之差，使碟殼所受反扭矩為期望值，可實現(xiàn)飛碟以零半徑機動轉向。同時提高或減小二者的絕對速度，則可以提高或減小飛碟旋翼升力，如此，在不影響飛碟的動力性能前提下，在很小的空間內克服了旋翼反力矩問題。

實施例二：電動型同軸同平面雙旋翼飛碟

電動型同軸同平面雙旋翼飛碟動力來源由單部電機提供，通過傳動裝置和調速裝置來調節(jié)旋翼的運動。