專利名稱：一種磁懸浮旋翼式飛碟的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬航空飛行器領(lǐng)域，具體涉及一種磁懸浮旋翼式飛碟。 技術(shù)背景飛碟的動力大多來自噴氣裝置或旋轉(zhuǎn)裝置。其中飛碟旋轉(zhuǎn)裝置要求有緊湊的結(jié)構(gòu) 和高速旋轉(zhuǎn)的性能，而這導(dǎo)致在工作時會發(fā)生旋翼與碟殼的摩擦或碰撞，甚至產(chǎn)生事故；同 時由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的磨損，會大大影響飛碟的動力性能和使用壽命，具體參考中國專利申請 公開說明書《機(jī)體不旋轉(zhuǎn)的飛碟》CN 1919397A和《飛碟》CN 1114279A提供的飛碟。采用磁 懸浮旋翼式飛碟，在滿足飛碟動力要求下，將使旋翼的摩擦、碰撞大大減少，飛行更加穩(wěn)定； 同時機(jī)械結(jié)構(gòu)的磨損幾乎為零，從而大大提高飛碟的性能和使用壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)和構(gòu)造一種磁懸浮旋翼式飛碟，基于磁懸浮的原理和 技術(shù)，使旋翼式飛碟的主旋翼懸浮于碟殼的磁導(dǎo)軌中，從而，避免旋翼與蝶殼內(nèi)部的接觸或 摩擦，減少旋翼高速旋轉(zhuǎn)時的噪聲以及所造成的蝶殼和蝶艙振動，提高動力的轉(zhuǎn)換效率，降 低能耗，保證旋翼以及飛碟的運(yùn)行安全。本實(shí)用新型的技術(shù)方案參見圖1和圖2。本實(shí)用新型所提供的磁懸浮旋翼式飛碟， 包括碟殼，在碟殼底部并與其相連接的碟艙，安裝于碟艙內(nèi)部的引擎以及安裝于碟殼內(nèi)部 并由引擎驅(qū)動的旋翼輪，其特征在于所述旋翼輪由旋翼軸、槳轂、槳葉以及磁懸浮環(huán)依次連 接組成，形成輪式結(jié)構(gòu)，在碟殼內(nèi)與磁懸浮環(huán)對應(yīng)的圓周上安裝有用以托舉旋翼輪的磁導(dǎo) 軌槽。在本實(shí)用新型所提供的磁懸浮旋翼式飛碟中，磁導(dǎo)軌槽分上導(dǎo)軌槽和下導(dǎo)軌槽， 磁懸浮環(huán)置于上導(dǎo)軌槽和下導(dǎo)軌槽之間。磁懸浮環(huán)和磁導(dǎo)軌槽可采用永磁材料或超導(dǎo)材通 料或常導(dǎo)材料或普通導(dǎo)體材料，利用其產(chǎn)生的磁場的相互作用，形成磁導(dǎo)軌槽對磁懸浮環(huán) 的引力或斥力，從而形成對旋翼輪的托舉。作為對本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，在碟殼內(nèi)可共軸地疊放安裝兩套旋轉(zhuǎn)方向相 反，槳葉傾斜方向相反的旋翼輪，形成共軸雙磁懸浮旋翼，如圖3所示，從而在保證推動力 同軸同向的前提下，對消旋翼輪旋轉(zhuǎn)時所形成的反扭矩。本實(shí)用新型所述的磁懸浮旋翼式飛碟，其旋翼與碟殼無接觸，無摩擦，無磨損，安 全，可靠，大大提高了旋翼式飛碟的性能。本實(shí)用新型所采用的方法可廣泛應(yīng)用于各種旋翼 式飛行器，包括各種旋翼式飛碟和各種旋翼式直升飛機(jī)，也可應(yīng)用于其它旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
以下結(jié)合
和實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明圖1 磁懸浮旋翼式飛碟側(cè)視示意圖；圖2 磁懸浮旋翼式飛碟俯視示意3[0011]圖3 磁懸浮雙旋翼式飛碟側(cè)視示意圖；圖4:實(shí)施例一示意圖；圖5:實(shí)施例二示意圖；圖6:實(shí)施例三示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一永磁式磁懸浮旋翼結(jié)構(gòu)在圖4所示的本實(shí)用新型的第一種實(shí)施方式中，旋翼輪3上的磁懸浮環(huán)9以及碟 殼中的磁導(dǎo)軌槽10均采用同質(zhì)均勻分布的永磁材料構(gòu)成，形成永磁式磁懸浮旋翼結(jié)構(gòu)。在永磁式磁懸浮旋翼結(jié)構(gòu)中，磁懸浮環(huán)9有磁體13，N極在上，S極在下；上導(dǎo)軌槽 11有磁體14，S極在上，N極在下；下導(dǎo)軌槽12有磁體15，S極在上，N極在下。根據(jù)磁體同 極相斥的原理，磁體13上方磁極N與磁體14下方磁極N形成斥力，磁體13下方磁極S與 磁體15上方磁極S形成斥力。因此，圖4所示的永磁式磁懸浮旋翼結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)磁懸浮環(huán)9 乃至旋翼輪3在碟殼1磁導(dǎo)軌槽10的懸浮。采用同質(zhì)均勻分布的永磁材料構(gòu)成的對稱的磁體14和磁體15在氣隙水平面上形 成均勻分布的磁場，磁體13所受磁體14和磁體15斥力大小相同方向相反。因此，不計(jì)重 力等其它因素，磁體13將處于與上導(dǎo)軌槽11和下導(dǎo)軌槽12之間近似等間距的位置。當(dāng)旋 翼輪3受氣流影響上下震動時，磁體13會隨之上下震動，導(dǎo)致其與磁體14和磁體15的間 距不等，偏離等間距位置。因?yàn)榇怪狈较蛏洗艌鰪?qiáng)度隨間距的增大而減弱，隨間距的減小而 增強(qiáng)，所以，磁體13將自動地回復(fù)到等間距的位置?？梢?，圖4所示的永磁式磁懸浮旋翼結(jié) 構(gòu)是一個自然的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。實(shí)施例二 電磁式磁懸浮旋翼結(jié)構(gòu)在圖5所示的本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式中，將實(shí)施例一中的永磁體改為纏繞 線圈繞組的電磁體，同樣可形成圖4所示的磁場分布及其斥力，并形成類似實(shí)施例一的自 然穩(wěn)定的電磁懸浮旋翼結(jié)構(gòu)。其中永磁體13改變?yōu)殡姶朋w16，N極在上，S極在下；永磁體 14該變?yōu)殡姶朋w17，S極在上，N極在下；永磁體15改變?yōu)殡姶朋w18，S極在上，N極在下。為了獲得理想的磁懸浮效果，電磁懸浮裝置還包含控制器19和功率放大器20，以 及位置傳感器21?？刂破?9對磁懸浮系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)反饋控制，即當(dāng)位置傳感器21檢測到 磁懸浮環(huán)9與上導(dǎo)軌槽11間隙變小而與下導(dǎo)軌槽12間隙變大時，控制器19傾向于增強(qiáng)上 導(dǎo)軌槽11電磁體17的磁場強(qiáng)度并減小下導(dǎo)軌槽12電磁體18的磁場強(qiáng)度，反之，當(dāng)位置傳 感器21檢測到磁懸浮環(huán)9與上導(dǎo)軌槽11間隙變大而與下導(dǎo)軌槽12間隙變大時，控制器19 傾向于減小上導(dǎo)軌槽11電磁體17的磁場強(qiáng)度并增強(qiáng)下導(dǎo)軌槽12電磁體18的磁場強(qiáng)度。 從而，將磁懸浮環(huán)9控制在與上導(dǎo)軌槽11和下導(dǎo)軌槽12等間距的位置上。具體的控制策 略可按需求依自動控制原理設(shè)計(jì)。電磁懸浮裝置具有良好的可控性。因此，電磁式磁懸浮 旋翼結(jié)構(gòu)易于實(shí)施各種先進(jìn)控制策略，獲得最佳的磁懸浮效果，進(jìn)而提高旋翼式飛碟的飛 行性能。實(shí)施例三超導(dǎo)式磁懸浮旋翼結(jié)構(gòu)依據(jù)Meissner效應(yīng)，在磁場中，當(dāng)超導(dǎo)體處于超導(dǎo)態(tài)時，其內(nèi)部產(chǎn)生的磁化強(qiáng)度 與外磁場完全抵消，內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，因此，利用超導(dǎo)體的這種抗磁性可以實(shí)現(xiàn)磁懸
4浮。在圖6所示的本實(shí)用新型第三種實(shí)施方式中，將實(shí)施例二中磁懸浮環(huán)9的電磁體 16改變?yōu)槌瑢?dǎo)磁體22，即可獲得超導(dǎo)式磁懸浮旋翼結(jié)構(gòu)。當(dāng)超導(dǎo)磁體22處于超導(dǎo)狀態(tài)的 時候，依據(jù)Meissner效應(yīng)，磁懸浮環(huán)9將與上導(dǎo)軌槽11電磁體17和下導(dǎo)軌槽12電磁體18 形成斥力，從而實(shí)現(xiàn)磁懸浮環(huán)9乃至旋翼輪3的懸浮。圖6所示的超導(dǎo)式磁懸浮旋翼結(jié)構(gòu)可采用與實(shí)施例二中電磁式磁懸浮旋翼結(jié)構(gòu) 相同的保持穩(wěn)定和最佳磁懸浮狀態(tài)的自動控制方法。對于上述三種結(jié)構(gòu)的飛碟，還可以在碟殼內(nèi)可共軸地疊放安裝兩套旋轉(zhuǎn)方向相 反，槳葉傾斜方向相反的旋翼輪，形成共軸雙磁懸浮旋翼，如圖3所示，從而在保證推動力 同軸同向的前提下，對消旋翼輪旋轉(zhuǎn)時所形成的反扭矩。
權(quán)利要求一種磁懸浮旋翼式飛碟，包括碟殼(1)，在碟殼(1)底部并與其相連接的碟艙(2)，安裝于碟艙(2)內(nèi)部的引擎(4)以及安裝于碟殼(1)內(nèi)部并由引擎(4)驅(qū)動的旋翼輪(3)，其特征在于所述旋翼輪(3)由旋翼軸(8)、槳轂(7)、槳葉(6)以及磁懸浮環(huán)(9)依次連接組成，形成輪式結(jié)構(gòu)，在碟殼(1)內(nèi)與磁懸浮環(huán)(9)對應(yīng)的圓周上安裝有用以托舉旋翼輪(3)的磁導(dǎo)軌槽(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁懸浮旋翼式飛碟，其特征在于所述的磁導(dǎo)軌槽分上導(dǎo) 軌槽(11)和下導(dǎo)軌槽(12)，磁懸浮環(huán)(9)置于上導(dǎo)軌槽(11)和下導(dǎo)軌槽(12)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磁懸浮旋翼式飛碟，其特征在于所述的磁懸浮環(huán) (9)和磁導(dǎo)軌槽(10)可采用永磁材料或超導(dǎo)材通料或常導(dǎo)材料或普通導(dǎo)體材料，利用其產(chǎn) 生的磁場的相互作用，形成磁導(dǎo)軌槽(10)對磁懸浮環(huán)(9)的引力或斥力，從而形成對飛碟 的旋翼輪(9)的托舉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磁懸浮旋翼式飛碟，其特征在于所述的碟殼(1)內(nèi) 可共軸地疊放安裝兩套旋轉(zhuǎn)方向相反，槳葉傾斜方向相反的旋翼輪(3)，形成共軸雙磁懸浮 旋翼。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種磁懸浮旋翼式飛碟，它包括碟殼，在碟殼底部并與其相連接的碟艙，安裝于碟艙內(nèi)部的引擎以及安裝于碟殼內(nèi)部并由引擎驅(qū)動的旋翼輪，旋翼輪由旋翼軸、槳轂、槳葉以及磁懸浮環(huán)依次連接組成，形成輪式結(jié)構(gòu)，在碟殼內(nèi)與磁懸浮環(huán)對應(yīng)的圓周上安裝有的磁導(dǎo)軌槽。磁懸浮環(huán)和磁導(dǎo)軌槽可采用永磁材料或超導(dǎo)材料或常導(dǎo)材料或普通導(dǎo)體材料，利用磁懸浮原理形成對飛碟的旋翼輪的托舉。這種磁懸浮旋翼式飛碟能夠避免旋翼與碟殼內(nèi)部的接觸或摩擦，提高動力的轉(zhuǎn)換效率，降低能耗，保證旋翼以及飛碟的運(yùn)行安全。作為對本實(shí)用新型的改進(jìn)，還可在碟殼內(nèi)可共軸地疊放安裝兩套旋翼輪，形成共軸雙磁懸浮旋翼，對消旋翼輪旋轉(zhuǎn)時所形成的反扭矩。
文檔編號B64C39/06GK201580558SQ200920110429
公開日2010年9月15日 申請日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者侯旭陽, 阮曉鋼 申請人:北京工業(yè)大學(xué)