专利名称：无旋翼垂直升空装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及主动型垂直升空飞行器技术领域，特别是一种无旋翼垂直升空装置。
背景技术：
现代直升机存在的弊端(1)在巡航中，旋翼倾斜向前，既提供升力，又提供前进的拉力，由于旋翼品质因数太低，能量损耗太大，因而直升机航程苦短，致使在翰海中、大漠中、草原中无力执行任务，更无力越洋飞行。(2)旋翼裸暴飞转，不能在复杂的地物中穿行，执行救援、消防、缉捕。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种可垂直升空并克服背景技术中所述弊端(2)，以高CL∶CD的呆翼提供巡航中的升力，克服背景技术中所述弊端(2)，以实现远航的无旋翼垂直升空装置。
实现上述发明目的的技术方案是该无旋翼垂直升空装置包括发动机、变速箱、风扇等部件外，它还包括构成半风洞结构的左右两端挡风板，所述风扇容入其内，风扇鼓出的气流方向设置有由翼片组成的衿翼群机构，每个翼片均通过其端轴活动安装在左右两端挡风板上，各翼片沿气流方向由高向低排列，衿翼群配置有翼片迎角调节机构。在外部人为风源的作用下，上、下透气的“半风洞结构”和衿翼形成的良好气动外形首先产生升力，升空后再产生向前的拉力和推力，升力和拉力的形成靠组成衿翼群的翼片的迎角调节机构。由此使本发明无旋翼垂直升空装置被称为“主动型垂直升空飞行器”。
依照上述技术方案实施的无旋翼垂直升空装置，设置于飞机上才能体现其价值。如制造一类无旋翼远程直升机WVH，推广使用，飞机造价降低一倍乃至更多，飞机燃料消耗降少50％甚至更少，飞机客货运成本降至1/3或更低，飞机故障率降至1/10左右。故而实际上采用了本发明技术的飞机，其性能优异，用途广泛。
图1为本发明升力装置连接部件/可实施性结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图给出本发明的一个具体实施例。该实施例所述的无旋翼垂直升空装置由发动机1、变速箱2、风扇3、挡风板4、翼片5、连杆轴结6、调姿连杆7、连杆挂钩8、滑轨9、手柄10、固定轴轮11、调姿活结12、整向活结13、活动连杆14、整流栅机构15组成，发动机1--变速箱2后面以左右两端挡风板4(图中显示左板，右板略)构成半风洞结构，风扇3容入该半风洞结构之中，风扇3鼓出的气流方向设置有由翼片5组成的衿翼群机构，每个翼片5均通过其端轴活动安装在左右两端挡风板4上，各翼片5沿气流方向由高向低排列，衿翼群配置有翼片5的迎角调节机构。
本实施例中的每个衿翼群由1～8片翼片组成。
本实施例中的翼片迎角调节机构为手动连杆机构，该连杆机构的活动连杆14和调姿连杆7由滑轨9定位，该调姿连杆7其上端通过连杆轴结6与翼片5连接，其下端通过连杆挂钩8与活动连杆14连接，该活动连杆14通过整向活结13、调姿活结12、固定轴轮11与手柄10构成手动控制机构。
本实施例中的翼片迎角调节范围为4°～15°。
本实施例中风扇3与衿翼群之间设置有由直立平行的整流板组成的整流栅15，该整流栅由0～10片整流板组成。
本实施例中风扇3-衿翼组合可以是单级，也可以是多级，范围1～5级。风扇3半径为0.5～2.5m，风扇3叶片为2～30片。
本发明中所述的翼片迎角调节机构还可以是电子控制机构、伺服控制机构或其它方式的机械控制机构。
以下简述本发明的设计原理本发明所述的无旋翼垂直升空装置属小展弦比者，为了降低诱导阻力，并防止气流向左右两侧逃逸，而竖起两挡板4，将风扇3、衿翼容入其内，构成上、下透气的“半风洞”，每片小翼片5两端粘以致密绒毛，与当板4弹性接触形成动态气密于“半风洞”中，翼前气流动能为Pow.air＝1/2ρ0∮U3；衿翼上，视升力FL＝CL*1/2ρ0SWU2，衿翼中会消耗一部分动能，气流离开速度会有所降低，大约Uleave=0.6U3,]]>所以作用在衿翼上的气流有效值约为Uef＝0.918U，实际升力值为FL.sure＝0.42CLρ0SWU2，系统品质因数Q0＝0.84CLSW/∮U。
适当选择CL、SW、∮、U等主要参数，就可以实现起飞总重量/发动机总功率≥6Kgf/KW之标的。
可见，提高SW/∮或降低U，则可提高Q0，于是可用多级半风洞结构，将功率分布在几个风扇上，升力由几组衿翼提供。此系统中，轴采用空心轴，万向结用尼龙；轴和衿翼组合用碳纤维复合材料；扇叶也采用碳纤维复合材料。
实际飞行(1)垂直升空阶段——风扇3提供风源，衿翼CL≥16，起飞时，将手柄10推至前位，组成衿翼的各个小翼片5下摆迎角调到α＝15°，此时在气流作用下，衿翼升力系数最大，在发动机1额定转速下，获得最大升力/动力率，大约6～15kgf/KW，实现垂直起飞；(2)巡航平飞状态——随着飞机在水平方向加速，逐渐操纵衿翼组的每个小翼片5使之逐渐向水平方向趋近，根据飞行速度的需要，各个小翼片5的迎角α在15°～4°范围内调整，当手柄10拉至最后位时，各小翼片5迎角α＝4°，此时系统阻力最小，以实现高速巡航。由于各个小翼片5上下、前后错落有致，可使CL/CD≈20±5，乃至更高，这是一套新颖的升力.推力组合，品质优高，能实现零航速的垂直起降，也能实现航程R≥1600km。
权利要求
1.一种无旋翼垂直升空装置，包括发动机、变速箱、风扇，其特征在于它还包括构成半风洞结构的左右两端挡风板，所述风扇容入其内，风扇鼓出的气流方向设置有由翼片组成的衿翼群机构，每个翼片均通过其端轴活动安装在左右两端挡风板上，各翼片沿气流方向由高向低排列，衿翼群配置有翼片迎角调节机构。
2.根据权利要求1所述的无旋翼垂直升空装置，其特征在于每个衿翼群由1～8片翼片组成。
3.根据权利要求1所述的无旋翼垂直升空装置，其特征在于该翼片迎角调节机构为手动连杆机构，该连杆机构的活动连杆和调姿连杆由滑轨定位，该调姿连杆其上端通过连杆轴结与翼片连接，其下端通过连杆挂钩与活动连杆连接，该活动连杆通过整向活结、调姿活结、固定轴轮与手柄构成手动控制机构。
4.根据权利要求1或3所述的无旋翼垂直升空装置，其特征在于翼片迎角调节范围4°～15°。
5.根据权利要求1所述的无旋翼垂直升空装置，其特征在于风扇与衿翼群之间设置有由直立平行的整流板组成的整流栅。
6.根据权利要求1或5所述的无旋翼垂直升空装置，其特征在于整流栅由0～10片整流板组成。
7.根据权利要求1所述的无旋翼垂直升空装置，其特征在于风扇-衿翼组合可以是单级，也可以是多级，范围1～5级。
8.根据权利要求1所述的无旋翼垂直升空装置，其特征在于风扇半径为0.5～2.5m，风扇叶片为2～30片。
全文摘要
本发明涉及主动型垂直升空飞行器技术领域，特别是一种无旋翼垂直升空装置。它包括发动机、变速箱、风扇等部件外，还包括构成半风洞结构的左右两端挡风板，所述风扇容入其内，风扇鼓出的气流方向设置有由翼片组成的衿翼群机构，每个翼片均通过其端轴活动安装在左右两端挡风板上，各翼片沿气流方向由高向低排列，衿翼群配置有翼片迎角调节机构。由于组成衿翼的各个小翼片上下、前后错落有致，可使C
文档编号B64C29/00GK1629037SQ200310118479
公开日2005年6月22日 申请日期2003年12月18日 优先权日2003年12月18日
发明者李治国 申请人:唐山大唐动力机械有限公司