專利名稱:起飛與推進通用系統(tǒng)的制作方法
技術領域:
本發(fā)明屬航空技術,各種飛行器均可以使用,是全面更新起飛、推進和飛行過程中相關控制(平衡、升降、轉彎等功能)的通用系統(tǒng)。
背景技術:
在現(xiàn)有的航空技術中,飛機的起飛、推進及相關控制都是分別工作的多個系統(tǒng)直升機的起飛靠旋翼,但推進靠旋翼則速度太慢,只好增加螺旋漿或噴氣動力,此外還必須有抗扭螺旋漿;噴氣式飛機的起飛靠加速動力、長跑道、機翼和舵,推進靠噴氣動力,相關控制靠尾翼上的水平舵和方向舵;現(xiàn)有的垂直起落飛機是在原有的飛機基礎上增加一套垂直噴氣動力,或增加噴氣推進器的旋轉控制系統(tǒng)。如果能夠簡化上述系統(tǒng),飛機就可以體積變小,重量變輕,速度變快,續(xù)航時間延長。
發(fā)明目的本發(fā)明意在擺脫鳥類飛行對飛行器設計的影響,改變現(xiàn)有飛機的起飛和推進現(xiàn)狀,用更先進的、簡潔高效的起飛與推進系統(tǒng)達到下述目的解決所有飛機不需要跑道的直接起飛和直接降落問題;簡化結構、加快速度、增加工作效率,降低耗油、增加續(xù)航路程;分解動力系統(tǒng)、增加相關措施,減少因為動力與機械原因發(fā)生的事故;生產(chǎn)出能源利用率高、性能更好、成本更低、飛行事故更少、易保護保養(yǎng)、同時具有直升機和噴氣式飛機雙重功能的飛行方法。
發(fā)明內容
本發(fā)明就是要把起飛、推進和飛行中的相關控制系統(tǒng)都組合在一個系統(tǒng)之中。本發(fā)明的主要內容如下。
1、封閉性旋翼把類似直升機的旋翼,除上部與空氣接觸的界面外露,其余全封閉起來,把旋翼工作時產(chǎn)生的氣流送進加壓、控制室,加壓后分別送向具有各種功能的噴氣口,這樣做首先是消除傳統(tǒng)直升機的旋翼工作時,因大氣柔性造成的旋翼工作效率損耗,二是向各種功能的噴氣口提供足夠的噴氣來源。
2、多功能噴氣口改變噴氣式飛機尾部單一推進功能的噴氣孔,并通過設計噴氣口的部位、方向、形狀,借助噴出氣流的高壓和高速,使每個噴氣口都有多種功能。在不同部位、不同形狀的噴氣口起到的作用如下。
1.在單旋翼飛碟式飛機(圖1)的后部,設計反方向的噴氣孔,可以代替直升機的抗扭螺旋漿;下部設計可改變噴口形狀、方向能轉動360度的噴氣孔,就可以推動飛機起飛并向任何方向飛行(圖1.5);2.多旋翼飛機(圖2)尾部兩側對應設計的扁平形、可上下擺動的噴氣孔,可代替飛機水平飛行時的升降舵(圖3.4),并有推進功能。
3.在多旋翼飛機尾部中間設計垂直的、方向可以左右擺動的噴氣口,噴出的高壓強氣流可以起到飛機方向舵的功能(圖3.5),并有推進功能。
4.在飛機兩側中后部位,設計扁形的、或機翼截面形的噴氣口(圖2.6),噴出的高壓、高速氣流,可以起到傳統(tǒng)飛機的機翼、平衡翼、推進器等多種作用。
5.在多旋翼飛機下腹中部或兩側,設計逆向(向前方)的噴氣孔(圖2.7),在關鍵的時刻可以起到飛機減速的作用。
6.在多旋翼飛機下腹中部或兩側,設計出向下的噴氣孔(圖2.8),可在飛機大多數(shù)旋翼發(fā)生故障時,起到平穩(wěn)降落的作用。
3、本發(fā)明全貌本發(fā)明由封閉型旋翼的工作直接起飛;旋翼工作產(chǎn)生的氣流,通過總管道進入氣流加壓室,形成的高壓空氣經(jīng)控制系統(tǒng)進入經(jīng)過各種功能的管道到達不同部位的各種形狀噴氣孔,起到飛機升降、推進、轉彎的作用。氣流的連續(xù)工作過程,組成完整的起飛與推進通用系統(tǒng)。本系統(tǒng)中的起飛系統(tǒng)、推進系統(tǒng)、及部分飛行控制系統(tǒng)均以封閉性旋翼工作時產(chǎn)生的氣流為介質進行工作,是連續(xù)工作不能分割的一體化有機系統(tǒng)。
優(yōu)點與積極效果使用本發(fā)明生產(chǎn)的飛機,具有以下一些先進功能、和工作優(yōu)勢。
1.這種飛機具有直升機和噴氣式飛機的兩種功能,它可以象直升機一樣靈活,垂直起落,在空中停留;也可以象噴氣式飛機一樣高速、載重。
2.由于旋翼壓下的氣流受到規(guī)范,旋翼動力做功的利用率接近百分之百,只要用原來直升機的一部分動力,就可以達到原直升機的工作水平,可以大量縮短旋翼長度,節(jié)省油料。為此也大量增加了航程和續(xù)航時間。
3.用本發(fā)明生產(chǎn)的新式飛機由于無機翼,無尾舵、尾翼,體型大大縮小,節(jié)省了大量制造材料,壓低了生產(chǎn)成本;同時,由于體型小,功能好,起飛迅速,為增加飛行速度提供了條件。
4.用本發(fā)明生產(chǎn)的飛機,可以直接起飛、降落,不用準備跑道,節(jié)省了大量機場用地,減少了民航的經(jīng)營成本。
5.本發(fā)明生產(chǎn)飛機體積小,無論民用、軍用都更易于保護;由于體型小,就地起飛降落,軍用則隱蔽性好、速度高、機動性強、攻擊力強,可以大大地縮小航空母艦體積、制造成本和制造難度。
6.如果生產(chǎn)多旋翼飛機,采用多個小發(fā)動機,因為動力發(fā)生故障造成事故的可能性大大縮小。
7.本飛機不要求準備起降機場,如果在飛行中發(fā)生事故,可以隨時降落在除懸崖、陡坡外的任何地方進行修理,修理好后又可以繼續(xù)執(zhí)行飛行任務。
8.不用在機場高速起飛、降落,消除了這類事故發(fā)生。
下面結合附圖對發(fā)明做進一步描述。圖1、單旋翼飛碟式飛機側截面圖;圖2、多旋翼噴氣式飛機側截面圖;圖3、多旋翼噴氣式飛機鳥瞰平面結構圖。
參照圖1,單旋翼飛碟式飛機的旋翼(1.1)通過旋轉使飛機起飛,旋翼轉動產(chǎn)生的氣流通過總管道(1.2)進入動力加壓室(圖1.3),氣流經(jīng)加壓后,小部分的氣流從飛機尾部的抗扭噴氣口(圖1.4)噴出穩(wěn)定飛機,大部分氣流則從下部可改變噴口形狀、能轉動360度的噴氣孔(1.5)噴出,實現(xiàn)飛機的起飛、推進和轉向功能。
參照圖2、圖3,多旋翼噴氣式飛機靠所有封閉性旋翼(圖2.1、3.1)的工作使飛機起飛,旋翼工作產(chǎn)生的氣流通過輸氣管道(圖2.2、3.2)送進加壓室,加壓后的氣流送到飛機尾部的噴口(圖3.4),可起到推進與升降舵功能;氣流送到飛機尾部中間垂直方向、可左右擺動的噴氣口(圖3.5),噴出的氣流可以起到方向舵的功能;氣流送到飛機兩側中后部扁形或機翼截面形的噴氣口(圖2.6),噴出的氣流可起到機翼功能;氣流進入飛機下腹中部或兩側向前的噴氣孔(圖2.7),可以起到減速的作用;氣流送進飛機下腹中部或兩側向下的噴氣孔(圖2.8),可在飛機發(fā)生故障時起到平穩(wěn)降落的作用。把上述功能聯(lián)系起來,用本發(fā)明生產(chǎn)的飛機將比傳統(tǒng)飛機增加垂直起降、空中懸停、空中剎車等功能。
具體實施例方式
用本發(fā)明主要是把傳統(tǒng)航空技術中的分散的具體技術措施、進行系統(tǒng)化綜合,形成一種新的、更先進的系統(tǒng)方法。在本發(fā)明中,動力機械、材料應用,均可以在傳統(tǒng)水平上得到解決。本發(fā)明的本質是一種新的方法。具體實施想法如下。
一是飛行機械的幾個主要環(huán)節(jié)的實施封閉性旋翼可采取縮短直升機旋翼或垂直起落飛機舉力風扇的技術形式;氣流加壓機可采取傳統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動機中加壓機的形式。二是試驗和生產(chǎn)的實施可以選擇與國內飛機生產(chǎn)廠家合作進行試驗生產(chǎn)的方法;也可以用爭取國家資金或向社會籌集資金,招聘相關技術人才自己進行試驗生產(chǎn)的方法。
權利要求
1.一種飛行方法,通過封閉性旋翼的工作使飛機直接起飛,同時也代替飛機的進氣孔,為飛機的推進系統(tǒng)提供足夠的氣流;然后把封閉性旋翼工作產(chǎn)生的氣流通過動力壓縮成高壓高速氣流,最后經(jīng)過控制過程送到不同部位、不同形狀的噴氣孔,在實現(xiàn)噴氣推進的同時,通過不同造型的噴氣孔分別產(chǎn)生機翼、尾翼、尾舵、助升、減速等功能,這就把原來飛機的升力系統(tǒng)、推進系統(tǒng)和部分飛行控制系統(tǒng)簡化為相互作用的聯(lián)合系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的飛行方法,其特征是把類似直升機的旋翼,除上方與空氣接觸界面以外的地方全部封閉起來,使旋翼工作時產(chǎn)生的全部氣流通過管道準確進入動力加壓室,這項工作可使飛機產(chǎn)生升力,實現(xiàn)垂直起降。
3.根據(jù)權利要求1所述的飛行方法,其特征是經(jīng)過加壓的氣流通過不同部位、不同形狀的噴氣孔在噴出氣流的過程中,除具有推進功能外,還具有升降、拐彎、減速等功能。
4.按權利要求3所述的方法,在單旋翼飛碟式飛機(圖1.4)的尾部,設計反方向的噴氣孔,可以代替直升機的抗扭螺旋漿,下部設計可改變噴口形狀、方向能轉動360度的噴氣孔(圖1.5),就可以使飛機向任何方向飛行。
5.按權利要求3所述的方法,在多旋翼飛機尾部兩側對應設計的扁平形、可上下擺動的噴氣孔,在噴氣時可代替飛機水平飛行時的升降舵(圖2.4)。
6.按權利要求3所述的方法,在多旋翼飛機尾部中間設計垂直方向、可左右擺動的噴氣口,噴出的高壓氣流可以起到傳統(tǒng)飛機方向舵的功能(圖2.5)。
7.按權利要求3所述的方法,在飛機兩側中后部位,設計扁形的、或機翼截面形的噴氣口,噴出的高壓、高速氣流,可起到傳統(tǒng)機翼的穩(wěn)定功能(圖2.6)。
8.按權利要求3所述的方法,在多旋翼飛機下腹中部或兩側,設計逆向(向前方)的噴氣孔,在關鍵的時刻通過噴氣可以起到飛機減速的作用(圖2.7)。
9.按權利要求3所述的方法,在多旋翼飛機下腹中部或兩側,設計出向下的噴氣孔,可在飛機部分旋翼發(fā)生故障時,起到平穩(wěn)降落的作用(圖2.8)。
全文摘要
本發(fā)明為飛機的起飛、推進及相關控制的一體化通用系統(tǒng),屬于航空技術。本發(fā)明是為擺脫鳥類飛行對設計飛機的影響,取消飛機的機翼、尾翼、尾舵,減輕飛機體積和重量,實現(xiàn)垂直起降,提高升限,達到高速、遠程飛行。本發(fā)明采取的方案全封閉式旋翼(1)的工作使飛機實現(xiàn)垂直起飛;把旋翼工作時產(chǎn)生的氣流通過輸氣總管道(2)送進動力加壓室(3);再把加壓后的氣流分別送到各部位不同形狀的噴氣孔(4-8),在實現(xiàn)噴氣推進的同時分別起到機翼的平衡作用、尾翼的升降舵、方向舵作用、空中減速作用等。用本發(fā)明可生產(chǎn)各種形狀的飛行器如傳統(tǒng)飛機、飛碟和其它不明飛行物(如雪茄狀飛行物)等,均可以直接起飛降落,高速飛行。同時大量節(jié)油,減少污染。
文檔編號B64D27/00GK1470434SQ0212555
公開日2004年1月28日 申請日期2002年7月22日 優(yōu)先權日2002年7月22日
發(fā)明者張福增 申請人:張福增