改变喷气发动机机身与飞机机身垂直水平方向角度的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及改变喷气发动机机身与飞机机身垂直水平方向角度的装置。将本实用新型应用于运输机上，可以使运输机能够垂直起降、前后飞行、空中悬停、以及能够侧飞，飞行原理与鱼鹰运输机相同，因为它们的不同点只是提供的动力不同，一个是螺旋桨提供的拉力，一个是喷气式发动机提供的推力，它们的大小、方向、作用点都可以相同。这种飞机的时速可以比鱼鹰运输机快很多，它的载重量也比鱼鹰运输机大得多。它可以改变战场上的力量对比。如果本实用新型应用于战斗机，由于它可以垂直起降，故它可以应用在中型或小型舰船上，这样会引起我军战力的大幅提高；如果应用在航母上，可以不使用弹射器，给航母节省了宝贵的空间。
【专利说明】改变喷气发动机机身与飞机机身垂直水平方向角度的装置
所属【技术领域】:
[0001]本实用新型涉及喷气式飞机中喷气发动机机身方向相对于飞机机身方向的灵活转向。
[0002]【背景技术】:
[0003]我国国力正在快速增强中，辽宁舰的正式服役标志着我国大型水面舰艇的建造技术有了一个质的飞跃，这是我们中华民族引以为自豪的，其实航空母舰建设的原因最主要是，得到较长跑道以利于战斗机起降。航母其实也有它的弱点:1，耗电量太大，辽宁舰正常使用时，每天的耗电量相当于一个中等城市的一天的耗电量；2，航母及大型水面舰艇目标太大，容易受到攻击；3，要求造船的技术高，消耗的资源大。
[0004]
【发明内容】
:
[0005]为了克服航母的这些缺点，世界各国纷纷研究垂直起降的战斗机，如俄罗斯的雅克-38垂直起降的攻击机、英国的鹞式战斗机、美国的F-35B战斗机。本发明既是一种喷气式发动机机身相对于飞机机身的灵活转向。本发明的应用，可以使飞机能够垂直起降，并且可以在空中悬停，前后飞行以及侧飞。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007]在飞机两侧各装有一套或两套可以改变方向的喷气式发动机，喷气发动机与垂直于主轴的副轴垂直相连，主轴与飞机的机翼平行，与飞机轴线垂直，主轴、副轴都可转动并受飞机控制系统的控制。当飞机垂直于地面起飞和着陆时，喷气发动机垂直于地面并且发动机的喷口向下，为了掌握好平衡，飞机发动机的喷口可以向前下方或向后下方倾斜，如同鱼鹰运输机一样，不同的是鱼鹰运输机靠的是旋翼的转动提供向上或向前的拉力，而本实用新型是喷气式发动机提供向上或向前的推力，它们的作用点都在平行于机翼的主轴上，故它们的飞行原理是一样的。
[0008]本实用新型的有益效果是:
[0009]1.当这种实用新型被应用于运输机时，它会向鱼鹰运输机一样，可以垂直起飞和着陆，可以在空中悬停，前后飞行和侧飞，因为它的动力是喷气式发动机，所以这种飞机的载重量应较大，飞行速度会更快，因为它不会像螺旋桨飞机产生“激波阻力”以及“螺旋桨失速”现象。这种飞机可应用于运送兵力和物资、救援等。
[0010]2.当这种实用新型被应用在客机上时，可使用较小机场起降，飞机的安全性会更高，因为降落前它可以在空中悬停，飞行员可以更好把控飞机降落的时间和地点。
[0011]3.当这种实用新型应用于战斗机时，最大的好处是它能够垂直起降，可以应用在中等甚至于小型舰船上，当然大型航母更能使用，紧急情况下很多飞机可以同时起飞，不使用弹射器，给航母节省了宝贵的空间。
[0012]【专利附图】
【附图说明】:
[0013]图1是双喷气发动机运输机示意图
[0014]图2是四喷气发动机客机示意图
[0015]图3是两发动机经同一个轴连接，两个发动机平行[0016]图4是固定在机翼底部机翼前缘的发动机与机翼的连接的一种方法
[0017]图5是四喷气发动机战斗机示意图
[0018]图6是飞机操纵杆位置的变化示意图
[0019]图7是喷气发动机与主轴、副轴连接示意图
[0020]图8是操纵杆位置变化引发喷气发动机位置变化过程示意图
[0021]图中101、102发动机可采用图3方式连接于机翼两侧，连接两发动机的轴置于机翼当中；201、202发动机可采取图4方式与机翼连接；203、204发动机可采取图3方式连接在机翼两侧，连接两发动机的轴置于机翼中；401、402是连接发动机的活动件，其中一端固定于机翼前缘下端靠前一点，以便于当发动机垂直于地面时与机翼不相碰撞；另一端则可以连接油压千斤顶等装置，用以改变发动机的角度。发动机501、502与轴的连接可以采取图3的方式，连接发动机的轴置于飞机的主机翼中。发动机503、504与轴的连接可以采用图7的方式，以便于发动机可以较大范围改变方向。601是飞机操纵杆手柄，602是飞机操纵杆的根部，603、604是相互垂直的两个平面，其中604与机翼和水平尾翼平行，603通过飞机轴向并与604垂直。701是喷气发动机，702是带有齿轮的副轴，副轴(702)垂直于主轴(705)，喷气发动机(701)与副轴(702)垂直连接，703是与702咬合的传动齿轮，704是电机，它的正反转以及转多大角度由飞机控制系统控制，705是飞机的主轴。
【具体实施方式】:
[0022]图1是双喷气发动机运输机示意图。当喷气发动机的喷口朝向下方时，根据牛顿第三定律，飞机得到一个向上的反作用力，此时飞机的升力如果大于重力时，飞机垂直起飞，当飞机飞到一定的高度时，发动机的喷口逐渐旋转到后下方，此时飞机得到一个向前上方的力，力的作用点在支撑发动机的主轴上，根据力的分解，此时有一个向上的力，和一个向前的力，向上的力使飞机可以用于克服飞机自身的重力，向前的力，使飞机向前运行，当飞机向前飞行的速度足够快时，发动机机身与飞机机身基本平行，此时的飞机与固定翼飞机无异，它的飞行机理与鱼鹰运输机基本相同，鱼鹰运输机的动力是靠螺旋桨，本发明中的运输机的动力是喷气式发动机，它们的不同点是:一个是向斜上方的“拉力”，一个是向斜上方的“推力”，它们的力大小、方向、作用点可以完全一样。理所当然本发明的飞机还可以完成悬停、后飞、甚至于侧飞。即鱼鹰运输机有的优点它都有，鱼鹰运输机没有的优点它有吗？由于它不会产生“激波阻力”和“失速”现象，所以它的时速可以比鱼鹰运输机更高。它的载重量也应该比鱼鹰运输机大得多。如是，它有可能改变战场上的胜负情况。
[0023]运输机还可以设计成四个喷气发动机，原理与上相同。
[0024]图2是四个喷气发动机客机，前两个发动机是201、202，它们与轴的连接可以采取图4的结构，即发动机的一端固定于机翼前缘下端设置的轴上，发动机的另一端与油压千斤顶通过活动零件相连，连接发动机201、202的两个轴，虽然是断开的，但一定在一条直线上，可以控制飞机使两个发动机同时旋转出同一种角度，这样的安排发动机喷口向后、向后下方、向下、向前下方摆放时，不至于碰到机翼前缘而且同步。后两个发动机203、204的连接方式与图1中的一样，原理大同小异。这里不再赘述。
[0025]图5所示是一款能垂直起降并具有“矢量飞机”功能的战斗机示意图，前两个发动机与轴的位置关系、与机翼的位置关系与图1中的一样，后面两个发动机与轴的连接如图7所示，发动机与垂直于主轴的副轴垂直相连，不难看出这样的连接，可以使喷气发动机喷口朝向任何一个方向。
[0026]战斗机的垂直起降、空中悬停、前后飞行以及侧飞与前面的相似。关键是这种战斗机具有矢量飞机的功能。因为它的后两个发动机的喷口可以向不同的方向转动以产生不同方向的加速度。一般的矢量飞机是通过喷嘴偏转利用发动机产生的推力获得多余的控制力矩实现飞机的姿态控制。本实用新型虽然喷气发动机不是矢量的，但可以通过发动机本身的各种角度的偏转以达到发动机喷口方向的偏转，达到使飞机具有矢量飞机所具备的功會泛。
[0027]考虑到飞行员在紧急情况下操作更需要简洁、快速、直观、不易出错，这种战斗机后两个发动机方向的操控，采用操纵杆设计，即操纵杆手柄平时冲前，操纵杆平放，此时后两个发动机喷口向后，发动机的中心轴与飞机的轴平行(这是飞机起飞后，速度达到一定时，形成固定翼飞机的飞行姿态)，当紧急情况下，飞行员想要飞机获得一个额外的力矩的时候，飞行员可将操纵杆摆放一种姿势(方向)，此种姿势完全和后两个发动机的姿势(方向)相同，此时操纵杆手柄代表发动机的进气口，操纵杆的根部代表发动机的喷口，即，想让两个发动机喷口朝向哪个方向，很直观，不易出错。图6所示，飞行员使操纵杆向右上方倾斜，代表想让飞机后两个发动机的喷口朝向飞机的左下方，操纵杆的位置是，与飞机机翼以及水平尾翼平行的平面的夹角是:A，与经过飞机轴向并垂直于前后机翼的夹角是:B操纵杆所旋转的角度(A、B)通过飞机上的仪器或计算机算出，通过控制系统，主轴(705)旋转A角，副轴(702)旋转B角。最终结果，操纵杆的方向与喷气发动机的方向一致。整个过程如图8所示。
[0028]其它如战斗机的起降、悬停、前后飞行以及侧飞道理和鱼鹰运输机一样。
【权利要求】
1.一种改变喷气发动机机身与飞机机身垂直水平方向角度的装置，包括喷气发动机的机身(701)与副轴(702)垂直连接，副轴(702)与主轴(705)垂直连接，其特征在于，不但主轴(705)能够转动，而且副轴(702)也能够转动，这样的连接，使喷气发动机的机身(701)相对于飞机机身的垂直水平两个方向都能方便变换角度，增加了飞机的灵活度。
2.权利要求1中所述的装置，其特征在于，主轴(705)、副轴(702)它们的转动由电机带动，电机的工作受飞机控制系统控制。
3.权利要求1中所述的装置，其特征在于，对称的两个喷气发动机(701)对应的各自的主轴(705)，一定要在同一条直线上，以便于当对称的两个喷气发动机(701)转向时，方向会保持一致。
【文档编号】B64D27/18GK203601571SQ201320638887
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】姜文睿, 姜世骏, 蔡鸿英 申请人:姜文睿, 姜世骏, 蔡鸿英