环形翼毂碟形飞行器技术与装置的制作方法

技术领域：

本发明属飞行器领域，是通过传动环绕机身公转的主旋翼翼毂带动主旋翼桨叶环机身转动从而获得上升和前进力量实现飞行器飞行的技术和装置。

背景技术：
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目前直升机旋翼面小，结构松散，造成升力和速度不足。王思九名为“碟形航天飞行器”，申请号为“cn98243907.5”的发明创造和名为“载人碟形飞行器”，申请号为“cn200820026451.2”的发明创造，机翼均为蝶形。网上登载的由哈尔滨盛世特种飞行器有限公司等单位联合研发的单桨环道“飞碟”，外观为碟形，看不到螺旋桨和机翼。名为“一种载人碟形飞行器”，申请号为“cn201410433139.5”的发明创造，其翼毂并不环绕机身。以上碟形飞行器要么不可实施，要么力量损耗大，载力和速度不足。为获得较大旋翼面，提高载力和速度，创造此技术和方案。

技术实现要素：
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本发明采用的技术方案为两个类型。

一、碟形机身单翼型。机身上部外壳为球冠形曲面。机身下部外壳为球台形曲面，机身的下边至少设有3个轮子以供短距离移动，并设有倒立副翼以给机身升力。在机身内根据需要安有若干个发动机，带动相应的传动轮。机身上、下部外壳结合部被1个沟槽环绕，并与机身外壳连结固定。在与传动轮相应位置将机身外壳和沟槽打通。沟槽其他部分的横截为u形，向外侧开口；沟槽套住一圆环也环绕机身，圆环与旋翼浆叶的柄连接固定，浆叶向外水平伸展，构成水平的主旋翼，浆叶数量、长度、倾角根据需要而定。圆环的内侧或下方设有齿轮成为齿环，受传动轮的传动。机身外壳外面设有发动机进气道和排气道，进气道朝向与浆叶绕行方向一致，排气道朝向与浆叶绕行方向相反。机身外壳外面还根据需要安有若干个副翼，副翼的轴的朝向可作上下、左右摆动。

运行方式是通过机身下方附翼旋转，使飞行器获得升力升到空中。发动机带动传动轮传动圆环的齿轮，带动圆环围绕着机身水平公转，圆环又带动桨叶围绕着机身水平公转，从而使飞行器获得垂直升力和水平推力。通过机身下方各附翼升力的调配，带动机身倾角变化，又带动主旋翼面倾角变化，从而决定飞行器运动分量及路线是垂直还是水平、斜线。用吸气管吸气的拉力和排力管排力的推力抵消主旋翼转动带来的扭力。利用机身外壳外面附翼进一步抵消主旋翼转动带来的扭力和控制飞行器的水平方向。

二、碟形机身双翼型。结构及功能与碟形机身单翼型基本相同，不同在于：碟形机身外壳成双的水平环线上设沟槽及翼毂环绕，从而在排列上形成共轴式主旋翼，互相抵消主旋翼转动带来的扭力。机身外壳外面附翼无需承担抵消主旋翼转动带来的扭力的功能。

三、椭圆形或子弹形机身型。即机身为两头圆或一头圆一头平长形。机身的下边至少安设有3个轮子以支撑机身和供短距离移动，并安设有倒立副翼以给机身升力，实现垂直起降。在机身壳外两个对称点分别设副翼。发动机的进气管朝向与齿环转动的方向一致，出气管朝向与齿环转动的方向相反。在机身内根据需要安有发动机，除传动轮子、副翼外，还传动主旋翼。在机身外壳找两个对称的重量平衡点分别留洞，安置受发动机传动的齿轮。机身被巨大的齿环所环绕，该齿环外侧与若干桨叶的桨柄连接，桨叶沿环周呈放射状布置，该齿环变为旋翼毂，这些桨叶构成了旋翼。齿环的另外任何一侧有轮齿，与发动机传动的齿轮啮合。在啮合处，有啮合套将传动轮、从动轮(齿环)啮合部分套住，套的一枝在机身内与操纵杆相连。

运行方式是通过机身下方附翼旋转，使飞行器获得升力升到空中。发动机带动传动轮并传动齿环的轮齿，带动齿环围绕着机身公转，齿环又带动桨叶围绕着机身水平公转，并通过操纵杆操纵啮合套，调整旋翼面倾角，从而使飞行器获得垂直升力和水平推力。用吸气管吸气的拉力和排力管排力的推力消减主旋翼转动带来的扭力。利用机身壳外面附翼进一步抵消主旋翼转动带来的扭力和控制飞行器的水平方向。

采用上述技术方案，在相桨叶长度一样的情况，数倍扩大旋翼面，从而在现有桨叶材料性能条件下，承载量可大幅提高。

附图说明

图1：碟形机身单翼型总体架构图

说明：1.机身：2.主旋翼桨叶；3.机身下倒立副翼；4.轮子；5.主旋翼翼毂；6.机身外副翼；7.排气道；8.进气道入；9.主旋翼浆叶绕行方向。

图2：碟形机身单翼型主旋翼平面图

说明：1.传动轮；2.沟槽内侧及机身外壳；3.齿环轮齿；4.主旋翼毂；5.桨叶。

图3：椭圆形或子弹形机身型总体架构图

说明：1.主旋翼桨叶；2.机身；3.轮子；4.机身下倒立副翼；5.主旋翼齿环轮齿；6.主旋翼毂；7.啮合套；8.机身下倒立副翼；9.轮子；10.机身外副翼。

图4：椭圆形或子弹形机身型啮合套及周边构件截面图

说明：1.机身外壳；2.啮合套；3.主旋翼毂；4.主旋翼桨叶；5.操纵杆；6.发动机；7.从动轮齿；8.传动轮齿；9.发动机传动轴；

具体实施方式

该技术方案及装置是由机身、翼毂环绕机身的主旋翼、机身下倒立副翼、机身外副翼构成。按上述两个类型表述：

一、圆形机身型。

图1中，机身(1)上部为球冠，下部为倒立球台；上、下部结合部为圆，是机身(1)最鼓出的部分。机身(1)被主旋翼毂(5)环绕并连结固定。机身下方设机身下倒立副翼(3)和轮子(4)。在上、下部结合部设主旋翼毂(5)，主旋翼桨叶(2)连接并垂直于主旋翼毂(5)。机身外侧设副翼机身外副翼(6)、排气道(7)、进气道(8)。进气道朝向(8)与主旋翼浆叶绕行方向(9)一致。排气道(7)与主旋翼浆叶绕行方向(9)相反。

图2中，发动机传动的传动轮(1)在机身内，就近在将沟槽内侧及机身外壳(2)打通，使得传动轮(1)与齿环轮齿(3)啮合，齿环轮齿(3)与主旋翼毂(4)和桨叶(5)连接。

运行方式为，传动轮【图2(1)】传动轮子【图1(4)】和机身下倒立副翼【图1(3)】，使飞行器移动到起飞位置垂直起飞升空，再通过传动轮【图2(1)】传动齿环轮齿【图2(3)】，带动主旋翼毂【图2(4)】及其桨叶【图2(5)】绕着机身【图1(1)】公转，加大飞行力量。再通过调整不同机身下倒立副翼【图1(3)】的动力对比，从而调整主旋翼面倾角，从而调整飞行器垂直升力与水平推力的分配和侧倾。可通过调整不同机身外侧设副翼机身外副翼【图1(6)】的动力对比，从而调整飞行器飞行的水平方向(左、右)。通过调整不同机身外侧设副翼机身外副翼【图1(6)】垂直朝向(朝上还是朝下)和利用排气道【图1(7)】、进气道【图1(8)】朝向，抵消主旋翼绕转给机身【图1(1)】带来的扭力，使机身【图1(1)】不自转。

二、椭圆形或子弹形机身型。

图3中，机身(2)为椭圆形或子弹形，水平布置。机身下方设机身下倒立副翼(4)、(8)和轮子(3)、(9)。机身外侧对称设副翼机身外副翼(10)。在机身(2)两侧对称找到重量平衡点打通机壳，设啮合套(7)。，将；主旋翼毂(6)为环形套着机身(2)，其外侧呈放射状设有多片桨叶，有一侧设有轮齿，从而其形成主旋翼齿环轮齿(5)，主旋翼齿环轮齿(5)在啮合套(7)里与发动机传动的传动轮啮合。另，进气道朝向与主旋翼浆叶绕行方向一致。排气道与主旋翼浆叶绕行方向相反。主旋翼数依需要而设。

图4中，啮合套(2)从外嵌入机身外壳(1)并连接固定，套住主旋翼毂(3)，在啮合套(2)外侧缺口处，与主旋翼桨叶(4)连接。发动机(6)连接、转动发动机传动轴(9)，传动轮齿(8)与主旋翼齿环轮齿的从动轮齿(7)在啮合套(2)内侧缺口处啮合。啮合套(2)在机身外壳(1)内侧部分与操纵杆(5)连接。

运行方式为，发动机【图4(6)】先传动轮子【图3(3)、(9)】和机身下倒立副翼【图3(4)、(8)】，使飞行器移动到起飞位置垂直起飞升空，再通过传动轴【图4(9)】联动传动轮齿【图4(8)】，传动主旋翼齿环轮齿的从动轮齿【图4(7)，即图3(5)】，带动主旋翼毂【图4(3)，即图3(6)】及其桨叶【图4(4)即图3(1)】绕着机身【图3(2)】公转，加大飞行力量。再通过操纵杆【图4(5)】调整主旋翼毂【图4(3)，即图3(6)】倾角，从而调整主旋翼面倾角，从而调整飞行器垂直升力与水平推力的分配和侧倾。可通过调整不同机身外侧设副翼机身外副翼【图3(10)】的动力对比，从而调整飞行器飞行的水平方向(左、右)。通过调整机身下倒立副翼【图3(4)、(8)】朝向(与主旋翼公转方向相反)和利用排气道朝向(与主旋翼公转方向相反)、进气道朝向(与主旋翼公转方向一致)，抵消主旋翼绕转给机身【图3(2)】带来的扭力，使机身【图3(2)】不自转。