专利名称：一种新型直升飞行器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可垂直升降飞行器，尤其涉及一种直升飞行器。
目前，可垂直升降的飞行器有飞艇、火箭及利用喷气发动机向下喷射气流以使飞行器垂直升降如英国研制的鹞式喷气机，还有直接利用螺旋浆使飞行器获得垂直升力的直升飞机等。然而，综观上述各种飞行器，其中飞艇从未成为真正实用的飞行器；火箭的实用范围有限；鹞式喷气机属军用飞机且因其须采用可变角度尾喷管，致使发动机结构复杂，制造、维修成本及操作要求高；直升机的垂直升降性能虽然很好，但其细长的螺旋浆结构尺寸大、刚性差，限制了直升机的承载能力和飞行速度的提高。而且，除飞艇外，上述各种飞行器的升力均来自下行气流的反动力，这种工作方式动力消耗大、效率低。
本实用新型的目的在于提供一种动力消耗小，升力大，效率高，既可水平飞行，又可垂直升降的新型直升飞行器。
本实用新型采用上述结构后，其技术优点在于升力盘是一只空心伞形圆盘，其上表面非常光滑，以减小空气的摩擦阻力，其下表面压有凹槽以便带动升力盘下表面与飞行舱上表面之间狭缝中的空气一道旋转，同时也可减少空气在离心力作用下的径向流动。整流栅由垂直栅条和水平栅条构成，安装在飞行器最上部处，下靠升力盘上表面，可对升力盘上方的空气跟随升力盘转动起阻滞作用；飞行器在水平飞行时，除依靠水平翼外，升力盘本身也相当于机翼，可直接产生升力。飞行器起飞和降落时依靠升力盘的旋转产生升力平稳升降，驱动升力盘旋转时，仅需提供其用于克服升力盘及飞行舱上表面与空气的摩擦阻力以及升力盘与飞行舱之间狭缝中空气在离心力作用下的径向流动等所消耗的动力，由于空气的粘性极小，因此摩擦阻力等损失很小，只需不大的功率即可驱动升力盘运转，使飞行器顺利升空，比之于依靠向下喷射气体的反动力获得升力的传统方法，显然更为经济和有效。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细描述。
图1为本实用新型整体结构示意图；图2为本实用新型所述整流栅及升力盘局部放大示意图。
本实用新型为一种新型直升飞行器，如
图1所示，包括升降舵1，方向舵2，飞行舱3，发动机4，起落架5，在飞行舱5顶部设有整流栅6，整流栅6由垂直栅条9及水平栅条10组成，整流栅6与发动机4之间设有升力盘7，升力盘7下表面上压有凹槽8。飞行舱为飞碟形，内部中空，可容纳飞行器的控制系统及货舱、客舱等，飞行舱两侧有安装发动机的水平翼。飞行舱上表面与升力盘下表面的形状相似，两者间有一个很小的缝隙隔开；飞行舱尾部设有方向舵和升降舵。升力盘是一只伞形圆盘，其上表面非常光滑，以减小空气的摩擦阻力，其下表面压有凹槽以便带动升力盘下表面与飞行舱上表面之间狭缝中的空气一道旋转，同时也可减少空气在离心力作用下的径向流动。整流栅安装在飞行器最上部处，下靠升力盘上表面，可对升力盘上方的空气跟随升力盘转动起阻滞作用；直升飞行器工作时，升力盘在发动机或人力驱动下(如做成玩具时)以速度V旋转，并带动升力盘下表面与飞行舱上表面之间狭缝中的空气以接近V的速度一起旋转，升力盘上表面与空气的相对速度为V，而飞行舱相对于大气静止不动。应用流体力学原理，可分析飞行舱和升力盘的受力状况，如图2所示。图2是飞行器某一截面上的运动示意图，升力盘以速度V相对于飞行舱及大气运动，升力盘与飞行舱上表面之间狭缝中的气体以接近V速度同向运动，根据伯努里方程可以计算出升力盘上表面的压力为P1＝V2×0.00129/(2×9.8)，由于在升力盘与飞行舱之间狭缝中的气流速度与升力盘的速度很接近，所以其中压力也近似于P1，因而升力盘上、下两面的压力几乎相等，升力盘旋转时在垂直于其上、下表面上无压力差。而对于飞行舱而言，其上表面处的压力近似于P1，下表面因与大气无相对运动，其压力为大气压P0，因P1小于大气压P0，压力差P0-P1即大气作用于飞行器上的升力(注V的单位为米/秒，P1、P0的单位米水柱)。发动机工作时，除驱动如液压马达之类的传动机构使升力盘旋转获得升力外,同时也提供水平推力和平衡扭矩(调整两侧发动机的推力)，防止飞行舱旋转。当本直升飞行器做成很小的尺度如玩具时，也可采用人力直接驱动升力盘旋转的机构，此时飞行舱无需发动机及平衡机构，但需在飞行舱外部设置阻尼叶片，以防止飞行舱本身过度旋转。
权利要求1.一种新型直升飞行器，包括升降舵(1)，方向舵(2)，飞行舱(3)，发动机(4)，水平翼(5)，其特征在于飞行舱(3)顶部设有整流栅(6)，整流栅(6)与发动机(4)之间设有升力盘(7)。
2.根据权利要求1所述的新型直升飞行器，其特征在于升力盘(7)上设有凹槽(8)，整流栅(6)由垂直栅条(9)及水平栅条(10)组成。
专利摘要本实用新型为一种新型直升飞行器,包括升降舵,方向舵,飞行舱,发动机,水平翼,飞行舱顶部设有整流栅,整流栅与发动机之间设有升力盘,动力升力盘上设有凹槽。本实用新型结构简单,动力消耗小,升力大,效率高,是一种理想的直升飞行器。
文档编号B64C29/00GK2476495SQ01208549
公开日2002年2月13日 申请日期2001年2月28日 优先权日2001年2月28日
发明者朱列伟 申请人:朱列伟