[發(fā)明專利]一種具有固定翼的垂直起落裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310319776.5
• 申請(qǐng)日: 2013-07-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103407572A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李鴻;鄭全逸;許芳芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): B64C29/00
• 分類號(hào): B64C29/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

一種具有固定翼的垂直起落裝置，以裝有攻角可調(diào)整的固定機(jī)翼為特點(diǎn)，但產(chǎn)生升力的高速氣流來(lái)自于高速旋轉(zhuǎn)的離心風(fēng)機(jī)。屬于能垂直起飛或著陸的飛機(jī)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

垂直起落飛機(jī)的研究和生產(chǎn)已取得令人驚嘆的成果，在尖端技術(shù)云集的軍事領(lǐng)域大顯身手，但并沒(méi)有終止人們對(duì)新型垂直起落裝置的探索。

相關(guān)文獻(xiàn)已指明：現(xiàn)有的旋翼式直升機(jī)旋翼的品質(zhì)因數(shù)較低，能量損耗較大。事實(shí)上，由于多個(gè)旋翼以放射狀與主軸相連，導(dǎo)致每個(gè)旋翼翼展方向上各點(diǎn)的速度呈以零為始點(diǎn)的線性分布，而翼型升力又與速度的平方成正比，故機(jī)翼單位面積上的平均升力必定不會(huì)很高。而改進(jìn)的途徑，就基于機(jī)翼理論產(chǎn)生升力的有翼式垂直起落裝置而言，通用方法就是借助風(fēng)機(jī)產(chǎn)生高速氣流。

中國(guó)專利《新理念飛行及飛行器》（申請(qǐng)?zhí)枺?01010611386.1，申請(qǐng)人：董樹(shù)功等）公開(kāi)了一種方法，讓人為產(chǎn)生的高速氣流全部同時(shí)流經(jīng)機(jī)翼及機(jī)翼下方機(jī)身的上表面，再流向后方。

中國(guó)專利《無(wú)旋翼垂直升空裝置》（授權(quán)公告號(hào)：CN2714420Y，專利權(quán)人：唐山大唐動(dòng)力機(jī)械有限公司）公開(kāi)了一種包括由左右兩側(cè)擋風(fēng)板組成的半風(fēng)洞結(jié)構(gòu)，內(nèi)置一組或多組由（軸流）風(fēng)扇和與若干翼片組成的衿翼群。

中國(guó)專利《垂直起落飛機(jī)及其組件》（申請(qǐng)?zhí)枺?7105599，申請(qǐng)人：金伯利.維爾.薩德利阿（澳大利亞））公開(kāi)了包括一個(gè)有固定連接機(jī)翼的機(jī)身，一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地安裝在機(jī)翼內(nèi)的渦輪螺旋槳和多組布置在渦輪螺旋槳上方或下方的用于控制空氣流動(dòng)方向的導(dǎo)向葉片，……。

上述結(jié)構(gòu)的不足之處在于：無(wú)頂蓋的狹長(zhǎng)式半風(fēng)洞結(jié)構(gòu)以及軸流風(fēng)機(jī)的圓形出口必將導(dǎo)致排出的高速氣流掃過(guò)的面積有限，而固定翼展布開(kāi)闊、延長(zhǎng)，又致使吹過(guò)固定翼的高速氣流不夠集中、吹越行程長(zhǎng)，排布在后邊的翼片處于被前邊一片擾動(dòng)的氣流中，升力將急劇下降；從而機(jī)翼單位面積上的平均升力依舊不會(huì)很高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開(kāi)了一種具有固定翼的垂直起落裝置，由兩個(gè)升力單體并列或同軸線地組成，每個(gè)升力單體以裝有兩個(gè)可調(diào)整攻角的固定機(jī)翼且產(chǎn)生升力的高速氣流來(lái)自于高速旋轉(zhuǎn)的離心風(fēng)機(jī)為特點(diǎn)，固定機(jī)翼翼展方向與離心風(fēng)機(jī)的主軸方向一致，機(jī)翼的前緣處于離心風(fēng)機(jī)橫斷面最高和最低位置且沿切線方向伸展的條形排風(fēng)口處。其有益效果是：吹過(guò)固定翼的高速氣流集中，提高了機(jī)翼單位面積上的平均升力。

一種具有固定翼的垂直起落裝置的升力單體包括處于反對(duì)稱狀態(tài)的兩個(gè)排風(fēng)口和兩片機(jī)翼；用作離心風(fēng)機(jī)外殼的圓柱狀筒體，其兩端固裝有帶圓形進(jìn)氣孔的端板，兩個(gè)帶有后彎式葉片的轉(zhuǎn)子借助固裝在所述端板軸線上的軸承座以及轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)輪在所述的腔室內(nèi)旋轉(zhuǎn)；每個(gè)所述腔室的最高位置和最低位置各安裝一個(gè)矩形筒體用作離心風(fēng)機(jī)的排風(fēng)口，矩形斷面的長(zhǎng)邊沿所述圓柱狀筒體的母線方向，而所述的矩形筒體沿離心風(fēng)機(jī)外殼圓形斷面的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的切線方向伸展，以確保離心風(fēng)機(jī)排氣流順暢；在兩個(gè)所述排風(fēng)口處各安裝一片機(jī)翼，機(jī)翼的前緣面對(duì)排風(fēng)口，并借助機(jī)翼兩端的轉(zhuǎn)軸、所述端板處的軸承座和機(jī)翼驅(qū)動(dòng)輪實(shí)現(xiàn)小幅轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整機(jī)翼的攻角。

兩個(gè)所述的升力單體可以并列或同軸線地組成垂直起落裝置。

并列安裝時(shí)，兩個(gè)所述的升力單體對(duì)稱于載體（即飛行器）的縱向鉛垂對(duì)稱面，兩個(gè)轉(zhuǎn)子的軸線與載體的縱向軸線平行；為了確保垂直起落裝置及其載體的動(dòng)量矩守恒，兩個(gè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向相反；兩個(gè)上方的機(jī)翼居內(nèi)側(cè)，而兩個(gè)下方的固定翼居外側(cè)；或者兩個(gè)上方的機(jī)翼居外側(cè)，而兩個(gè)下方的固定翼居內(nèi)側(cè)；以確保垂直起落裝置及其載體的受力處于平衡狀態(tài)。

沿縱向安裝時(shí)，兩個(gè)所述的升力單體同軸線地安裝于載體（即飛行器）的縱向鉛垂對(duì)稱面內(nèi)；兩個(gè)所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向仍需相反；四個(gè)排風(fēng)口和機(jī)翼反對(duì)稱于載體的縱向鉛垂對(duì)稱面。

本發(fā)明只提供飛行器升、降的動(dòng)力；而飛行器載體前行的動(dòng)力需另行考慮，且垂直起落裝置中轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)和機(jī)翼攻角改變的動(dòng)力源亦需來(lái)自飛行器載體并借助常規(guī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

附圖說(shuō)明

圖1一種具有固定翼的垂直起落裝置的升力單體橫向剖視示意圖

圖2兩個(gè)的升力單體并列排放時(shí)的橫向剖視示意圖

圖3兩個(gè)的升力單體同軸線排放時(shí)過(guò)轉(zhuǎn)子軸線水平面的向下剖視圖

圖4兩個(gè)的升力單體同軸線排放時(shí)A-A向剖視示意圖

具體實(shí)施方式

下面給出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例并結(jié)合附圖加以說(shuō)明。