一種帶半轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)升力翼的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種帶半轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)升力翼，屬飛行器【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種機(jī)翼，包括翼體和轉(zhuǎn)葉器。翼體上表面有一個(gè)凹槽，轉(zhuǎn)葉器安裝在凹槽內(nèi)置于根部端板和尖部端板之間。轉(zhuǎn)葉器包括主軸、中心齒輪和均勻分布在中心齒輪周?chē)娜齻€(gè)或四個(gè)結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)葉。主軸橫向水平布置與翼體的根部端板和尖部端板垂直。中心齒輪固定安裝在根部端板上。主軸通過(guò)軸承與中心齒輪相連。動(dòng)力從主軸的左端輸入。每個(gè)轉(zhuǎn)葉都包括臂軸、左葉軸、近心齒輪、臂軸套管、遠(yuǎn)心齒輪、葉齒輪、葉片、右葉軸和轉(zhuǎn)臂。中心齒輪與葉齒輪的傳動(dòng)比為2∶1。轉(zhuǎn)葉的臂軸處于主軸正上方時(shí)該轉(zhuǎn)葉的葉片與該臂軸在同一橫向鉛垂面內(nèi)。該升力翼能產(chǎn)生較大的升力，有效迎角范圍大。適應(yīng)低速飛行器使用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種帶半轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)升力翼

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種帶半轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)升力翼，屬飛行器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種產(chǎn)生升力的機(jī)翼。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的機(jī)翼的表面是光滑的，翼型有對(duì)稱(chēng)型和非對(duì)稱(chēng)型，對(duì)稱(chēng)型基本上是上凸下凸型，非對(duì)稱(chēng)型有上凸下平型或上凸下凹型，在有效迎角范圍內(nèi)它們都能產(chǎn)生升力，產(chǎn)生的升力有限，且有效迎角范圍不大，迎角增大到一定程度時(shí)其上表面的氣流會(huì)產(chǎn)生分離，即產(chǎn)生失速現(xiàn)象，阻力驟然上升，升力驟然下降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)的機(jī)翼的上述不足，發(fā)明一種有效迎角范圍大的高升力帶半轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)升力翼。
[0004]一種帶半轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)升力翼，包括翼體和轉(zhuǎn)葉器。翼體上表面有一個(gè)截面似扇形的凹槽，凹槽的兩端即翼體的根部和尖部設(shè)有端板，轉(zhuǎn)葉器安裝在凹槽內(nèi)置于翼體的根部端板和尖部端板之間。轉(zhuǎn)葉器的下半部分基本上被凹槽包圍，轉(zhuǎn)葉器的上半部分基本上外露于翼體上方。翼體的翼型采用厚翼型。翼體的前緣較渾圓，后緣較尖細(xì)。翼體上表面除凹槽外為向上凸起的曲面，下表面基本上為平面或稍向上凹的曲面。轉(zhuǎn)葉器的具體結(jié)構(gòu)是:轉(zhuǎn)葉器包括主軸、中心齒輪和均勻分布在中心齒輪周?chē)娜齻€(gè)或四個(gè)僅葉片的安裝角度不同的結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)葉。從翼體的后緣往前緣看，主軸橫向水平布置與翼體的根部端板和尖部端板垂直，主軸的右端通過(guò)軸承與尖部端板相連。中心齒輪固定安裝在根部端板右側(cè)。主軸的靠左端部分通過(guò)軸承與中心齒輪相連于中心齒輪的中心孔內(nèi)，主軸在中心齒輪的中心孔內(nèi)能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸的左端伸出翼體的左側(cè)即翼體的根部外側(cè)，動(dòng)力從主軸的左端輸入。每個(gè)轉(zhuǎn)葉都包括臂軸、左葉軸、近心齒輪、臂軸套管、遠(yuǎn)心齒輪、葉齒輪、葉片、右葉軸和轉(zhuǎn)臂。葉片為矩形剛性平板葉片。同一轉(zhuǎn)葉的各構(gòu)件之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系是:右葉軸橫向水平布置，右葉軸的左端通過(guò)軸承與葉片相連于葉片的右邊正中位置，右葉軸與葉片處于同一平面內(nèi)，右葉軸的右端與轉(zhuǎn)臂的一端垂直固連。左葉軸與臂軸垂直固連于左葉軸的左端，左葉軸與右葉軸同軸地橫向水平布置。右葉軸、轉(zhuǎn)臂、左葉軸和臂軸處于同一平面內(nèi)。左葉軸的右端通過(guò)軸承與葉齒輪相連，葉齒輪能繞左葉軸靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。葉齒輪與葉片固連于葉片的左邊的正中位置。左葉軸與葉片在同一平面內(nèi)。臂軸套管通過(guò)軸承套裝在臂軸周?chē)?，臂軸能在臂軸套管內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。近心齒輪和遠(yuǎn)心齒輪分別固連于臂軸套管的兩端。遠(yuǎn)心齒輪與葉齒輪嚙合，遠(yuǎn)心齒輪與葉齒輪的傳動(dòng)比為4: I。主軸的靠近右端的部分與所有轉(zhuǎn)葉的轉(zhuǎn)臂垂直固連。所有轉(zhuǎn)臂都處于同一縱向鉛垂面內(nèi)。主軸的左段靠近中心齒輪的部分與所有轉(zhuǎn)葉的臂軸垂直固連。所有臂軸都處于同一縱向鉛垂面內(nèi)。所有轉(zhuǎn)葉的近心齒輪都與中心齒輪嚙合，中心齒輪與近心齒輪的傳動(dòng)比為1: 2。中心齒輪、近心齒輪、遠(yuǎn)心齒輪和葉齒輪均采用錐齒輪。組裝轉(zhuǎn)葉器時(shí)，確保其任一轉(zhuǎn)葉的臂軸處于主軸正上方豎直位置時(shí)該轉(zhuǎn)葉的葉片與該臂軸在同一橫向鉛垂面內(nèi)，這樣，由于中心齒輪固定不動(dòng)，且中心齒輪與葉齒輪的傳動(dòng)比為2: 1，該轉(zhuǎn)葉轉(zhuǎn)至臂軸處于主軸正下方豎直位置時(shí)該轉(zhuǎn)葉的葉片處于水平狀態(tài)。
[0005]該發(fā)明一種帶半轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)升力翼的工作原理是:從該升力翼的根部往尖部看，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)葉器順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)葉的葉片在主軸的下方前行時(shí)攻角較小，阻力較小；葉片在主軸的上方后行時(shí)攻角較大有利于加速該升力翼上表面的氣流。當(dāng)該升力翼以有效迎角范圍內(nèi)的一定迎角向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，前方來(lái)流在接近前緣處分兩股流動(dòng)，第一股氣流為該升力翼的下方氣流，該氣流流速基本不變，與前方來(lái)流速度相當(dāng)；第二股氣流為該升力翼的上方氣流，該氣流在靠近翼體前緣處轉(zhuǎn)彎向上流至轉(zhuǎn)葉器處在轉(zhuǎn)葉器的扇動(dòng)下加速向后下方流動(dòng)。根據(jù)流體的連續(xù)性方程和伯努利方程得知，該升力翼的上方壓強(qiáng)小于下方壓強(qiáng)，從而產(chǎn)生較大的升力。該升力翼上表面的轉(zhuǎn)葉器能使空氣加速且較緊貼上表面流向后方，不易與翼體上表面的中后部發(fā)生分離，能推遲尾跡的產(chǎn)生。
[0006]該升力翼與傳統(tǒng)的機(jī)翼相比的優(yōu)點(diǎn)是:最大升力系數(shù)大，有效迎角范圍大，臨界失速迎角大，最大升阻比大，效率高。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明一種帶半轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)升力翼的側(cè)視示意圖，圖中轉(zhuǎn)葉器的轉(zhuǎn)葉數(shù)量為四個(gè)；圖2是圖1的升力翼的放大了的轉(zhuǎn)葉器的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖；圖3是放大了的與主軸相連的與中心齒輪嚙合的一個(gè)轉(zhuǎn)葉的后視示意圖，圖中臂軸處于主軸的正上方豎直位置。
[0008]圖中，1-翼體，11-前緣，12-后緣，13-凹槽，14-根部端板，15-尖部端板；2_轉(zhuǎn)葉器，21-主軸，22-中心齒輪，23-轉(zhuǎn)葉，231-臂軸，232-左葉軸，233-近心齒輪，234-臂軸套管，235-遠(yuǎn)心齒輪，236-葉齒輪，237-葉片，238-右葉軸，239-轉(zhuǎn)臂;23a、23b、23c和23d表示處于不同位置的轉(zhuǎn)葉；3_轉(zhuǎn)葉器2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

【具體實(shí)施方式】
[0009]現(xiàn)結(jié)合附圖1~3對(duì)本發(fā)明加以具體說(shuō)明:一種帶半轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)升力翼，包括翼體I和轉(zhuǎn)葉器2。翼體I上表面有一個(gè)截面似扇形的凹槽13，凹槽13的兩端即翼體I的根部和尖部設(shè)有端板，轉(zhuǎn)葉器2安裝在凹槽13內(nèi)置于翼體I的根部端板14和尖部端板15之間。轉(zhuǎn)葉器2的下半部分基本上被凹槽13包圍，轉(zhuǎn)葉器2的上半部分基本上外露于翼體I上方。翼體I的翼型采用厚翼型。翼體I的前緣11較渾圓，后緣12較尖細(xì)。翼體I上表面除凹槽13外為向上凸起的曲面，下表面基本上為平面或稍向上凹的曲面。轉(zhuǎn)葉器2的具體結(jié)構(gòu)是:轉(zhuǎn)葉器2包括主軸21、中心齒輪22和均勻分布在中心齒輪22周?chē)乃膫€(gè)僅葉片的安裝角度不同的結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)葉23。從翼體I的后緣12往前緣11看，主軸21橫向水平布置與翼體I的根部端板14和尖部端板15垂直，主軸21的右端通過(guò)軸承與尖部端板15相連。中心齒輪22固定安裝在根部端板14右側(cè)。主軸21的靠左端部分通過(guò)軸承與中心齒輪22相連于中心齒輪22的中心孔內(nèi)，主軸21在中心齒輪22的中心孔內(nèi)能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸21的左端伸出翼體I的左側(cè)即翼體I的根部外側(cè)，動(dòng)力從主軸21的左端輸入。每個(gè)轉(zhuǎn)葉23都包括臂軸231、左葉軸232、近心齒輪233、臂軸套管234、遠(yuǎn)心齒輪235、葉齒輪236、葉片237、右葉軸238和轉(zhuǎn)臂239。葉片237為矩形剛性平板葉片。同一轉(zhuǎn)葉23的各構(gòu)件之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系是:右葉軸238橫向水平布置，右葉軸238的左端通過(guò)軸承與葉片237相連于葉片237的右邊正中位置，右葉軸238與葉片237處于同一平面內(nèi)，右葉軸238的右端與轉(zhuǎn)臂239的一端垂直固連。左葉軸232與臂軸231垂直固連于左葉軸232的左端，左葉軸232與右葉軸238同軸地橫向水平布置。右葉軸238、轉(zhuǎn)臂239、左葉軸232和臂軸231處于同一平面內(nèi)。左葉軸232的右端通過(guò)軸承與葉齒輪236相連，葉齒輪236能繞左葉軸232靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。葉齒輪236與葉片237固連于葉片237的左邊的正中位置。左葉軸232與葉片237在同一平面內(nèi)。臂軸套管234通過(guò)軸承套裝在臂軸231周?chē)?，臂軸231能在臂軸套管234內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。近心齒輪233和遠(yuǎn)心齒輪235分別固連于臂軸套管234的兩端。遠(yuǎn)心齒輪235與葉齒輪236嚙合，遠(yuǎn)心齒輪235與葉齒輪236的傳動(dòng)比為4:1。主軸21的靠近右端的部分與所有轉(zhuǎn)葉23a、23b、23c和23d的轉(zhuǎn)臂垂直固連。所有轉(zhuǎn)臂都處于同一縱向鉛垂面內(nèi)。主軸21的左段靠近中心齒輪22的部分與所有轉(zhuǎn)葉23a、23b、23c和23d的臂軸垂直固連。所有臂軸都處于同一縱向鉛垂面內(nèi)。所有轉(zhuǎn)葉23a、23b、23c和23d的近心齒輪都與中心齒輪22嚙合，中心齒輪22與近心齒輪233的傳動(dòng)比為1: 2。中心齒輪22、近心齒輪233、遠(yuǎn)心齒輪235和葉齒輪236均采用錐齒輪。組裝轉(zhuǎn)葉器2時(shí)，確保其任一轉(zhuǎn)葉23的臂軸231處于主軸21正上方豎直位置時(shí)該轉(zhuǎn)葉23的葉片237與該臂軸231在同一橫向鉛垂面內(nèi)，這樣，由于中心齒輪22固定不動(dòng)，且中心齒輪22與葉齒輪236的傳動(dòng)比為2: I，該轉(zhuǎn)葉23轉(zhuǎn)至臂軸231處于主軸21正下方豎直位置時(shí)該轉(zhuǎn)葉23的葉片237處于水平狀態(tài)。
[0010]該升力翼是這樣工作的:從該升力翼的根部往尖部看，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)葉器2順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)葉23的葉片237在主軸21的下方前行時(shí)攻角較小，阻力較?。蝗~片237在主軸21的上方后行時(shí)攻角較大有利于加速該升力翼上表面的氣流。當(dāng)該升力翼以有效迎角范圍內(nèi)的一定迎角向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，前方來(lái)流在接近前緣11處分兩股流動(dòng)，第一股氣流為該升力翼的下方氣流，該氣流流速基本不變，與前方來(lái)流速度相當(dāng)；第二股氣流為該升力翼的上方氣流，該氣流在靠近翼體I前緣11處轉(zhuǎn)彎向上流至轉(zhuǎn)葉器2處在轉(zhuǎn)葉器2的扇動(dòng)下加速向后下方流動(dòng)。根據(jù)流體的連續(xù)性方程和伯努利方程得知，該升力翼的上方壓強(qiáng)小于下方壓強(qiáng)，從而產(chǎn)生較大的升力。該升力翼上表面的轉(zhuǎn)葉器2能使空氣加速且較緊貼上表面流向后方，不易與翼體I上表面的中后部發(fā)生分離，能推遲尾跡的產(chǎn)生。該升力翼能產(chǎn)生較大的升力，較適用于低速飛行器使用。
【權(quán)利要求】
1.一種帶半轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)升力翼，包括翼體(I)和轉(zhuǎn)葉器(2)，其特征在于:翼體(I)上表面有一個(gè)截面似扇形的凹槽(13)，凹槽(13)的兩端即翼體(I)的根部和尖部設(shè)有端板，轉(zhuǎn)葉器(2)安裝在凹槽(13)內(nèi)置于翼體(I)的根部端板(14)和尖部端板(15)之間；轉(zhuǎn)葉器(2)的下半部分基本上被凹槽(13)包圍，轉(zhuǎn)葉器(2)的上半部分基本上外露于翼體(I)上方；翼體(I)的翼型采用厚翼型；翼體(I)的前緣(11)較渾圓，后緣(12)較尖細(xì)；翼體(I)上表面除凹槽(13)外為向上凸起的曲面，下表面基本上為平面或稍向上凹的曲面；轉(zhuǎn)葉器(2)包括主軸(21)、中心齒輪(22)和均勻分布在中心齒輪(22)周?chē)娜齻€(gè)或四個(gè)僅葉片的安裝角度不同的結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)葉(23);從翼體(I)的后緣(12)往前緣(11)看，主軸(21)橫向水平布置與翼體(I)的根部端板(14)和尖部端板(15)垂直，主軸(21)的右端通過(guò)軸承與尖部端板(15)相連；中心齒輪(22)固定安裝在根部端板(14)右側(cè)；主軸(21)的靠左端部分通過(guò)軸承與中心齒輪(22)相連于中心齒輪(22)的中心孔內(nèi)；主軸(21)的左端伸出翼體Cl)的左側(cè)即翼體(I)的根部外側(cè)；每個(gè)轉(zhuǎn)葉(23)都包括臂軸(231)、左葉軸(232)、近心齒輪(233)、臂軸套管(234)、遠(yuǎn)心齒輪(235)、葉齒輪(236)、葉片(237)、右葉軸(238)和轉(zhuǎn)臂(239);葉片(237)為矩形剛性平板葉片；右葉軸(238)橫向水平布置，右葉軸(238)的左端通過(guò)軸承與葉片(237)相連于葉片(237)的右邊正中位置，右葉軸(238)與葉片(237)處于同一平面內(nèi)，右葉軸(238)的右端與轉(zhuǎn)臂(239)的一端垂直固連；左葉軸(232)與臂軸(231)垂直固連于左葉軸(232)的左端，左葉軸(232)與右葉軸(238)同軸地橫向水平布置；右葉軸(238)、轉(zhuǎn)臂(239、左葉軸(232)和臂軸(231)處于同一平面內(nèi)；左葉軸(232)的右端通過(guò)軸承與葉齒輪(236)相連；葉齒輪(236)與葉片(237)固連于葉片(237)的左邊的正中位置；左葉軸(232)與葉片(237)在同一平面內(nèi)；臂軸套管(234)通過(guò)軸承套裝在臂軸(231)周?chē)?；近心齒輪(233)和遠(yuǎn)心齒輪(235)分別固連于臂軸套管(234)的兩端；遠(yuǎn)心齒輪(235)與葉齒輪(236)嚙合；主軸(21)的靠近右端的部分與所有轉(zhuǎn)葉(23a、23b、23c和23d)的轉(zhuǎn)臂垂直固連；所有轉(zhuǎn)臂都處于同一縱向鉛垂面內(nèi)；主軸(21)的左段靠近中心齒輪(22)的部分與所有轉(zhuǎn)葉(23a、23b、23c和23d)的臂軸垂直固連；所有臂軸都處于同一縱向鉛垂面內(nèi)；所有轉(zhuǎn)葉(23a、23b、23c和23d)的近心齒輪都與中心齒輪(22)嚙合；中心齒輪(22)與葉齒輪(236)的傳動(dòng)比為2: I ;轉(zhuǎn)葉(23)的臂軸(231)處于主軸(21)正上方豎直位置時(shí)該轉(zhuǎn)葉(23)的葉片(237)與該臂軸(231)在同一橫向鉛垂面內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶半轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)升力翼，其特征在于:遠(yuǎn)心齒輪(235)與葉齒輪(236)的傳動(dòng)比為4: I ;中心齒輪(22)與近心齒輪(233)的傳動(dòng)比為1: 2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種帶半轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)升力翼，其特征在于:中心齒輪(22)、近心齒輪(233)、遠(yuǎn)心齒輪(235)和葉齒輪(236)均采用錐齒輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶半轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)升力翼，其特征在于:從該升力翼的根部往尖部看，轉(zhuǎn)葉器(2)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是順時(shí)針的。
【文檔編號(hào)】B64C9/00GK104443356SQ201410769726
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】王志成 申請(qǐng)人:佛山市神風(fēng)航空科技有限公司