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      飛行動力系統(tǒng)及飛行器的制作方法

      文檔序號:12494665閱讀:486來源:國知局
      飛行動力系統(tǒng)及飛行器的制作方法與工藝

      本實用新型涉及飛行器領域,具體而言,涉及一種飛行動力系統(tǒng)及飛行器。



      背景技術(shù):

      目前較為常見的飛行器有固定翼飛機和直升機。固定翼飛機是指由動力裝置產(chǎn)生前進的推力或拉力,由機身的固定機翼產(chǎn)生升力,在大氣層內(nèi)飛行的重于空氣的航空器。但是固定翼飛機在起飛或降落時均要經(jīng)過較長的加速或減速,且轉(zhuǎn)彎困難,不能實現(xiàn)即時轉(zhuǎn)向。

      直升機借助一副或者幾副旋翼升空,能垂直起飛和降落的重于空氣的航空器。直升機雖然能夠垂直起飛和降落,但直升機旋翼所引動的氣流會向周圍發(fā)散,造成了氣流動力的大量損失,飛行速度較慢。且直升機旋翼巨大而外露,極易因觸碰物體而發(fā)生嚴重事故。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      有鑒于此,本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種動平衡性好、穩(wěn)定性好、動力強勁的飛行動力系統(tǒng)及飛行器。

      為解決上述問題,本實用新型提供的第一解決方案如下:

      一種飛行動力系統(tǒng),應用于飛行器,它包括儲能單元和驅(qū)動單元,所述儲能單元為所述驅(qū)動單元提供動力,還包括圓盤狀的動力盤,所述動力盤環(huán)設于一飛行器本體,所述動力盤的盤面上圓周設有若干渦輪葉片,所述驅(qū)動單元驅(qū)動所述動力盤轉(zhuǎn)動;

      所述飛行器本體上部形成有進風環(huán),下部形成有出風環(huán);

      所述動力盤轉(zhuǎn)動時,所述進風環(huán)和所述出風環(huán)之間的氣流流通。

      通過動力盤的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生引風的效果,將氣流由上方的進風環(huán)吸入,自下方的出風環(huán)噴出,在飛行器本體下形成反沖氣流從而將飛行器本體托起。圓環(huán)狀的動力盤具有優(yōu)良的動平衡特性,動力盤的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的陀螺效應使得飛行器獲得巨大的飛行穩(wěn)定性。

      在示例性實施例中,所述動力盤一面設有若干所述渦輪葉片,另一面設有若干驅(qū)動葉片;

      所述驅(qū)動單元為若干風機,若干所述風機設于所述飛行器本體上并通過所述驅(qū)動葉片驅(qū)動所述動力盤轉(zhuǎn)動。

      采用風機和驅(qū)動葉片的組合方式,使得飛行器的動力充沛。驅(qū)動單元為若干個風機,當單個風機發(fā)生故障,幾乎不會影響飛行,多個流風機故障的情況微乎其微。飛行器的動力源更加的穩(wěn)定,飛行更加安全。另外,軸流風機可相對動力盤圓周均勻設置,使得動力盤的驅(qū)動力較為穩(wěn)定,動平衡性更好。

      在示例性實施例中,所述飛行動力系統(tǒng)還包括圓盤狀的支承盤,所述支承盤環(huán)設于所述飛行器本體上,所述支承盤設有聚風環(huán);

      所述動力盤轉(zhuǎn)動連接于所述支承盤中,所述聚風環(huán)與所述動力盤之間形成間隙,所述驅(qū)動葉片設于所述間隙中,每一所述風機的風流向所述間隙中。

      加設支承盤,并將動力盤嵌入于支承盤中,支承盤上的聚風環(huán)與動力盤之間的間隙,并在間隙中設有驅(qū)動葉片,該間隙為動力盤的引流風道,將風機的風引向動力盤的驅(qū)動葉片上,使得風機的風更加集中,減少了風機的風能損失,使得動力盤的驅(qū)動力更加強勁。

      在示例性實施例中,所述支承盤上圓周設有若干滾輪,所述滾輪用于支撐所述動力盤,所述滾輪的軸線與所述動力盤的接觸面平行。

      動力盤通過滾輪連接于飛行器本體上,滾輪對動力盤有一個支承的作用,在動力盤轉(zhuǎn)動的起始,動力盤與滾輪接觸,并帶動下排滾輪一起轉(zhuǎn)動,滾輪的設置變滑動摩擦為滾動摩擦,減小了動力盤的啟動阻力。滾輪的軸線與動力盤的接觸面平行,動力盤與滾輪的接觸面為斜面,滾輪的軸線與動力盤斜面平行,即動力盤與滾輪為線接觸,這種布置的優(yōu)點在于,滾輪對動力盤的支撐穩(wěn)定性更好,使得動力盤的定位更加準確。動力盤在高速旋轉(zhuǎn)時可呈懸浮態(tài),即高速旋轉(zhuǎn)時為氣承懸浮,無機械磨損,減少了動能的損失。

      在示例性實施例中,所述進風環(huán)圓周設有若干進風環(huán)擾流翼,所述進風環(huán)擾流翼的傾斜方向與所述動力盤的轉(zhuǎn)動方向相同。

      相對動力盤的旋向同向設置進風環(huán)擾流翼,通過進風環(huán)擾流翼對進風方向進行調(diào)整、梳理,使得飛行器本體獲得更多的自旋應力,超出平衡動力盤運轉(zhuǎn)的自旋轉(zhuǎn)動量平衡需要,實現(xiàn)飛行器本體的自旋機動。

      在示例性實施例中,還包括伺服電機以及呈環(huán)狀的導流翼,所述導流翼環(huán)設于所述飛行器本體的外沿,所述氣流由所述出風環(huán)流向所述導流翼上,所述伺服電機驅(qū)動所述導流翼的形狀變化。

      加設帶有驅(qū)動電機的導流翼使得飛行器的飛行方向變得可調(diào),通過導流翼對出風環(huán)的氣流的不同導向使得飛行器或上升、或懸浮、或前行、或后退、或前傾、或后仰、或左右橫滾。

      在示例性實施例中,所述出風環(huán)圓周設有若干出風環(huán)擾流翼,所述出風環(huán)擾流翼將出風環(huán)的氣流由切向變?yōu)閺较?,所述出風環(huán)的風流向所述導流翼上。

      利用出風環(huán)擾流翼將動力盤吸入并裹挾而高速旋轉(zhuǎn)的氣流轉(zhuǎn)變?yōu)閺较驀姵?,既實現(xiàn)了自旋氣流自身的自旋動量平衡,又充分利用了其攜帶的動能,抵消了旋轉(zhuǎn)氣流對飛行器本體自旋的影響。流向?qū)Я饕淼臍饬饔蓪Я饕韺Я?,從而改變飛行器飛行的狀態(tài)。

      為解決上述問題,本實用新型提供的第二解決方案如下:

      一種飛行器,包括飛行器本體,所述飛行器本體呈圓頂?shù)牡鸂?,還包括上述的飛行動力系統(tǒng)。

      通過動力盤的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生引風的效果,將氣流由上方的進風環(huán)吸入,自下方的出風環(huán)噴出,在飛行器本體下形成反沖氣流從而將飛行器本體托起,同時圓環(huán)狀的動力盤具有優(yōu)良的動平衡特性,動力盤的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的陀螺效應使得飛行器獲得巨大的穩(wěn)定性。飛行器本體呈圓頂?shù)牡鸂?,在飛行受力方向上無銳點,可認為無極點,受力均衡,飛行穩(wěn)定性更強。

      在示例性實施例中,所述動力盤一面設有若干所述渦輪葉片,另一面設有若干驅(qū)動葉片;

      所述驅(qū)動單元為若干風機,若干所述風機設于所述飛行器本體上并通過所述驅(qū)動葉片驅(qū)動所述動力盤轉(zhuǎn)動。

      驅(qū)動單元為若干個風機,使得飛行器的動力充沛,單個風機的故障,幾乎不會影響飛行,多個風機失效的情況幾乎不會發(fā)生,飛行器的動力源更加的穩(wěn)定,飛行更加安全。另外,風機能夠提供方向穩(wěn)定的動力,相對動力盤圓周均勻設置也使得動力盤的驅(qū)動力較為穩(wěn)定,動平衡性更好。

      在示例性實施例中,所述飛行動力系統(tǒng)還包括圓盤狀的支承盤,所述支承盤環(huán)設于所述飛行器本體上,所述支承盤設有圓環(huán)狀的聚風環(huán);

      所述動力盤轉(zhuǎn)動連接于所述支承盤中,所述聚風環(huán)與所述動力盤之間形成間隙,所述驅(qū)動葉片設于所述間隙中,每一所述風機的風流向所述間隙中。

      本實用新型的飛行動力系統(tǒng)及飛行器利用高速旋轉(zhuǎn)的動力盤作為主要動力源,圓環(huán)狀的動力盤和圓頂?shù)鸂畹娘w行器本體具有良好的動平衡性能,無受力銳點,實現(xiàn)一定程度上的無極飛行。

      為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯和易懂,下文特舉較佳實施例,并配合所附附圖,做詳細說明如下。

      附圖說明

      為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應當理解,以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例,因此不應被看作是對范圍的限定,對于本領域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

      圖1示出了本實用新型實施例所提供的飛行器的主剖面示意圖;

      圖2示出了本實用新型實施例所提供的飛行器泊于水面的示意圖;

      圖3示出了本實用新型實施例所提供的飛行動力系統(tǒng)的放大結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖4示出了本實用新型實施例所提供的飛行器的俯視透視圖;

      圖5示出了本實用新型實施例所提供的動力盤的俯視圖;

      圖6示出了本實用新型實施例所提供的動力盤的主視圖;

      圖7示出了本實用新型實施例所提供的動力盤的仰視圖;

      圖8示出了本實用新型實施例所提供的飛行動力系統(tǒng)的動力盤支承局部放大示意圖;

      圖9示出了本實用新型實施例所提供的飛行器的俯視圖;

      圖10示出了本實用新型實施例所提供的飛行器的仰視圖;

      圖11示出了本實用新型實施例所提供的自旋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖12示出了本實用新型實施例所提供的出風環(huán)擾流翼與動力盤轉(zhuǎn)向的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖13示出了本實用新型實施例所提供的飛行器的平飛機動控制結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖14示出了本實用新型實施例所提供的飛行器的平飛氣流方向示意圖;

      圖15示出了本實用新型實施例所提供的飛行器的直升控制結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖16示出了本實用新型實施例所提供的飛行器的昂頭機動控制結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖17示出了本實用新型實施例所提供的飛行器的俯沖機動控制結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖18示出了本實用新型實施例所提供的進風環(huán)擾流翼與動力盤轉(zhuǎn)向的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖19示出了本實用新型實施例所提供的進風環(huán)擾流翼傾角調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。

      主要元件符號說明:

      100-飛行器;10-飛行器本體;11-艙門;12-起落架;20-飛行動力系統(tǒng);21-儲能單元;22-風機;23-動力盤;231-渦輪葉片;232-驅(qū)動葉片;24-支承盤;241-聚風環(huán);242-進風口;25-滾輪;30-進風環(huán);31-進風環(huán)擾流翼;311、61-伺服電機;40-出風環(huán);41-出風環(huán)擾流翼;50-自旋控制系統(tǒng);60-導流翼。

      具體實施方式

      為了便于理解本實用新型,下面將參照相關(guān)附圖對飛行動力系統(tǒng)及飛行器進行更全面的描述。附圖中給出了飛行動力系統(tǒng)及飛行器的優(yōu)選實施例。但是,飛行動力系統(tǒng)及飛行器可以通過許多不同的形式來實現(xiàn),并不限于本文所描述的實施例。相反地,提供這些實施例的目的是使對飛行動力系統(tǒng)及飛行器的公開內(nèi)容更加透徹全面。

      需要說明的是,當元件被稱為“固定于”另一個元件,它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件,它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。相反,當元件被稱作“直接在”另一元件“上”時,不存在中間元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

      除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學術(shù)語與屬于本實用新型的技術(shù)領域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在飛行動力系統(tǒng)及飛行器的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的,不是旨在限制本實用新型。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

      下面結(jié)合附圖,對本實用新型的具體實施方式作詳細說明。

      實施例

      如圖1所示,飛行器100包括飛行器本體10,飛行器本體10呈圓頂?shù)牡鸂?,與在影視作品中的飛碟形狀類似,或與圓頂禮帽的形狀類似。飛行器本體10的結(jié)構(gòu)材料可采用與飛機相同的材料,飛行器100在高空飛行時,飛行器本體10承受內(nèi)壓力,需要采用抗拉強度高、耐疲勞的硬鋁作蒙皮材料。飛行器本體10的框架采用超硬鋁,承受較大載荷的加強框采用高強度結(jié)構(gòu)鋼或鈦合金。

      飛行器本體10呈中空狀,中空的內(nèi)部為容置空間,飛行器本體10內(nèi)部可分隔成若干部分,如駕駛艙、乘務倉、儲物倉、洗手間等。飛行器本體10的圓頂側(cè)面上設有艙門11,用于在飛行器本體10內(nèi)進出,開啟艙門11后可收放云梯(圖中未示出),供乘員們返回地面。

      飛行器本體10頂部還暗設有巨型降落傘,緊急情況下彈射張開,實現(xiàn)飛行器100的安全降落。

      飛行器本體10的底面上設有起落架12,起落架12用于起飛或降落地面滑行時支撐飛行器100并用于地面移動的附件裝置。飛行器100在起飛后起落架12可收容于飛行器本體10中。

      需要說明的是,本飛行器100憑其質(zhì)輕、圓形的無極結(jié)構(gòu)性能,不僅可以在地面上起飛和下降,還可以應用于水面上。停于水面的飛行器100可以作為休閑平臺和母船使用。圖2示出了飛行器100泊于水面的示意圖。

      請一并參閱圖3和圖4,飛行器100還包括飛行動力系統(tǒng)20,飛行動力系統(tǒng)20為飛行器100提供動力,驅(qū)動飛行器100飛行。飛行動力系統(tǒng)20包括儲能單元21、驅(qū)動單元、動力盤23和支承盤24。

      飛行動力系統(tǒng)20包括儲能單元21和驅(qū)動單元,本實施例中的驅(qū)動單元為若干風機22,風機具體為軸流風機,下文做詳細描述??梢岳斫猓L機22除了可以是軸流風機以外,還可以是渦扇發(fā)動機。

      儲能單元21為風機22提供動力。儲能單元21可以為電能、燃料或壓縮空氣,通過將儲能單元21的電能或熱力能轉(zhuǎn)化為風機22的動能,從而為飛行器100提供飛行動力。

      可以理解,電能儲能單元21具有安全、無污染的優(yōu)點,但是電能儲能單元21所能儲存的能量相對較低。燃料儲能單元21具有儲能高,提供的動力強勁等優(yōu)點,但是燃料的易燃易爆性使其攜帶的安全性低,且燃燒還會產(chǎn)生一定的污染。所以應根據(jù)實際使用需求選用不同類型的儲能單元21。儲能單元21圓周均布于飛行器本體10上,使得飛行器100的受力更加平衡,有利于飛行的平衡性與穩(wěn)定性。

      動力盤23和支承盤24呈圓盤狀,二者均環(huán)設于飛行器本體10上。支承盤24同心環(huán)設于飛行器本體10的外沿,支承盤24相對于飛行器本體10固定。動力盤23轉(zhuǎn)動連接于支承盤24中,即動力盤23可相對支承盤24轉(zhuǎn)動,相對支承盤24的轉(zhuǎn)動即為相對飛行器本體10的轉(zhuǎn)動。

      具體的,動力盤23和支承盤24均為圓環(huán)狀,二者均為一體成型的型材。一體成型的動力盤23結(jié)構(gòu)緊湊,完整,在裹挾氣流時,氣流泄露少,減少了動能損失。動力盤23的材料可以選用碳纖維,具有質(zhì)輕,強度高的特性。

      請一并參閱圖5到圖7,動力盤23的一面設有若干渦輪葉片231,另一面設有若干驅(qū)動葉片232。若干風機22設于飛行器本體10上并通過驅(qū)動葉片232驅(qū)動動力盤23轉(zhuǎn)動。

      上述,驅(qū)動葉片232用于增大動力盤23的受力面積,即增大對動力盤23施加的驅(qū)動力。渦輪葉片231用于產(chǎn)生方向穩(wěn)定的風力。驅(qū)動單元為若干個風機22,當單個風機22發(fā)生故障,幾乎不會影響飛行,多個風機22故障的情況微乎其微。飛行器100的動力源更加的穩(wěn)定,飛行更加安全。另外,風機22相對動力盤23圓周均勻設置,使得動力盤23的驅(qū)動力較為穩(wěn)定,動平衡性更好。

      本實施例中,8個風機22圓周均勻的設于飛行器本體10上,風機22為軸流風機,飛行器本體10上圓周均勻的設有32個電能儲能單元21??梢岳斫?,風機22的數(shù)量還可以是6個,12個等,儲能單元21也可以是其他的數(shù)量。

      風機22的風吹向驅(qū)動葉片232上驅(qū)動動力盤23轉(zhuǎn)動,通過渦輪葉片231使得氣流產(chǎn)生定向的流動。采用風機22和驅(qū)動葉片232的組合方式,使得飛行器100的動力充沛??梢岳斫猓瑒恿ΡP23可看做置于飛行器本體10中的巨型風扇,引動飛行器本體10周圍氣流的流動。

      支承盤24設有圓環(huán)狀的聚風環(huán)241,動力盤23轉(zhuǎn)動連接于支承盤24中。聚風環(huán)241與動力盤23之間形成間隙,驅(qū)動葉片232設于間隙中。每一風機22的風流向該間隙,聚風環(huán)241與動力盤23的間隙中形成環(huán)形氣流,環(huán)形氣流推動驅(qū)動葉片232從而驅(qū)動動力盤23轉(zhuǎn)動。該聚風環(huán)241上圓周均布有與風機22數(shù)量相同的進風口242,本實施例為8個。每一風機22通過該進風口242向聚風環(huán)241與動力盤23的間隙中供風,該間隙對風有一個聚攏的效果,使得風機22的風更加集中,減少了風機22的風能損失,使得動力盤23受到的驅(qū)動力更加強勁。本實施例的軸流風機的兩個風向可以驅(qū)動動力盤23的正反轉(zhuǎn)。

      需要說明的是,聚風環(huán)241為支撐盤24上的圓環(huán)狀拱起,但拱起的高度不同,設有進風口242的聚風環(huán)241處拱起較高,其余部分拱起較低。請一并參閱圖8,圖8中聚風環(huán)241的拱起狀態(tài)為常態(tài)的拱起態(tài)。圖3中的聚風環(huán)241的拱起狀態(tài)為風機22的進風處。

      支承盤24上圓周設有若干滾輪25,滾輪25用于支撐動力盤23,滾輪25的軸線與動力盤23的接觸面平行。

      動力盤23通過滾輪25設于支承盤24上,滾輪25對動力盤23有一個支承的作用。在動力盤23轉(zhuǎn)動的起始,動力盤23與滾輪25接觸,并帶動滾輪25一起轉(zhuǎn)動,滾輪25的設置變動力盤23與支承盤24的滑動摩擦為滾動摩擦,減小了動力盤23的啟動阻力。滾輪25的軸線與動力盤23的接觸面平行,動力盤23與滾輪25的接觸面為斜面,滾輪25的軸線與動力盤23斜面平行,即動力盤23與滾輪25為線接觸,這種布置的優(yōu)點在于,滾輪25對動力盤23的支撐穩(wěn)定性更好,使得動力盤23的定位更加準確。動力盤23由于高速旋轉(zhuǎn),會使其下方形成負壓,從而與滾輪25分離,形成氣承的懸浮態(tài)。懸浮態(tài)的動力盤23與飛行器100的部件物機械接觸,因而沒有因機械摩擦而引起的動能損失,提高了動力盤的動能利用率。

      需要說明的是,為滿足使用強度,滾輪25可以選用軸承,軸承的支撐剛度高,轉(zhuǎn)動時的磨損小,具有較好的機械強度。

      請一并參閱圖9和圖10,飛行器本體10上部設有進風環(huán)30,飛行器本體10下部設有出風環(huán)40,通過動力盤23的轉(zhuǎn)動帶動氣流由進風環(huán)30流進由出風環(huán)40流出。由飛行器本體10下部噴出的氣體形成反向的沖力,從而將飛行器100托起。

      伴隨動力盤23所引動的氣流旋轉(zhuǎn),飛行器本體10產(chǎn)生一定程度的非自主旋轉(zhuǎn),而飛行器本體10的這種非自主旋轉(zhuǎn)使得飛行器100無法正常飛行。因而為解決飛行器100的非自主旋轉(zhuǎn),提高飛行動能的利用率,飛行器100還包括自旋控制系統(tǒng)50。

      如圖11所示,自旋控制系統(tǒng)50包括進風環(huán)30和出風環(huán)40。動力單元,即動力盤23轉(zhuǎn)動時,進風環(huán)30和出風環(huán)40的氣流流通,出風環(huán)40上設有若干出風環(huán)擾流翼41,出風環(huán)擾流翼41將動力盤23的切向氣流轉(zhuǎn)變?yōu)閺较驓饬鳌?/p>

      利用出風口擾流翼41將動力盤23吸入并裹挾而高速旋轉(zhuǎn)的氣流轉(zhuǎn)變?yōu)閺较驀姵龅臍饬?,即實現(xiàn)了自旋氣流自身的自旋動量平衡,又充分利用了其攜帶的動能。自旋控制系統(tǒng)50化解了飛行器100上的動力盤23所引起的飛行器100的非自主旋轉(zhuǎn),減少了因飛行器100非自主旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的動能損失。

      如圖12所示,圖中的箭頭方向為動力盤23的轉(zhuǎn)向,出風環(huán)擾流翼41的形狀為一端與動力盤23的圓相切,另一端與動力盤23的徑向方向相同,即出風環(huán)擾流翼41一端靠飛行器本體10內(nèi)端與飛行器本體10相切,靠飛行器本體10外沿與飛行器本體10的徑向方向相同。

      動力盤23的圓周運動帶動氣流旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的氣流通過出風環(huán)擾流翼41與動力盤23轉(zhuǎn)動方向的相切的一端導入,從與動力盤23圓周運動的徑向方向相同的一端導出,巧妙地抑制了飛行器100的自旋轉(zhuǎn),同時有沒有浪費動力盤23的氣流動能。

      上述可知,動力盤23所裹挾的氣流通過出風環(huán)擾流翼41在飛行器本體10的徑向噴出,噴出的方向恒定并且在徑向上的氣流并不能起到將飛行器100托起的作用。因而飛行器100還包括伺服電機61以及呈環(huán)狀的導流翼60。

      請一并參閱圖13至圖17,導流翼60環(huán)設于出風環(huán)40,氣流由出風環(huán)40流向?qū)Я饕?0上,伺服電機驅(qū)動導流翼60的形狀變化。加設帶有驅(qū)動電機的導流翼60使得飛行器100的飛行方向變得可調(diào),通過導流翼60對出風環(huán)40的氣流的不通導向使得飛行器100或上升、或懸浮、或前行、或后退、或前傾、或后仰、或左右橫滾。

      徑向從出風環(huán)40中噴出的氣流流向?qū)Я饕?0,導流翼60相當于飛行器100的方向控制單元,由導流翼60形狀的變化來引導氣流方向從而使得飛行器100具有不同的飛行方向。通過伺服電機對導流翼60進行形狀的控制,由于導流翼60環(huán)設于出風環(huán)40,導流翼60呈環(huán)狀,其形狀的變化是連續(xù)的,從而實現(xiàn)飛行器100可向各個方向換向,實現(xiàn)對飛行器100飛行方向的精準控制。

      具體的,如圖13所示,以飛行器100向右飛行為前進,右側(cè)為飛行器100的機頭。右側(cè)的導流翼60向飛行器本體10內(nèi)彎折,將出風環(huán)40噴出的氣流平直的導向飛行器100的左側(cè),而后連續(xù)的向外翻轉(zhuǎn),直到左側(cè)的導流翼60翻轉(zhuǎn)至水平,同樣將出風環(huán)40徑向噴出的氣流向左導流。可以理解,由于導流翼60形狀的連續(xù)變化,中部兩側(cè)的導流翼60向下呈90°翻折,導流方向垂直向下。該狀態(tài)下的氣流方向如圖14所示,飛行器100受到恒定不變的托起力和向右前進的驅(qū)動力,從而實現(xiàn)飛行器100的平飛。

      如圖15所示,當導流翼60圓周向下彎折90°時,導流翼60將出風環(huán)40噴出的風豎直向下導流,飛行器100圓周受力均勻,由向下噴射的氣流所引起的向上的反沖力,飛行器100受到豎直向上的托力,飛行器100豎直向上飛行。飛行器100的出風環(huán)40的徑向出風由導流翼60向后豎直向下導出,由氣流的對沖實現(xiàn)對飛行器100的托起力。

      如圖16所示,當右側(cè)的導流翼60向下彎折90°,而后連續(xù)向外翻轉(zhuǎn),直到左側(cè)的導流翼60呈水平展平狀。飛行器100右側(cè)出風環(huán)40的徑向出風由導流翼60豎直向下導出,而后逐漸向左斜下方導出,直到左側(cè)變?yōu)樗较蜃髮С觯搶С龅娘L向變化是連續(xù)的。飛行器100右側(cè)的受力大于左側(cè),從而實現(xiàn)飛行器100在向右側(cè)飛行時的昂頭機動。

      如圖17所示,當右側(cè)的導流翼60向飛行器本體10內(nèi)彎折,從而將出風環(huán)40的徑向氣流平直的導向飛行器100的左側(cè),而后連續(xù)的向外翻轉(zhuǎn),直到左側(cè)的導流翼60呈90°向下彎折。飛行器100右側(cè)出風環(huán)40的徑向出風由導流翼60向后平直導出,而后逐漸向左斜下方導出,直到左側(cè)變?yōu)樨Q直向下導出,該導出的風向變化是連續(xù)的。飛行器100左側(cè)的受力大于右側(cè),從而實現(xiàn)在飛行器100向右側(cè)飛行時的俯沖機動。

      可以理解,飛行器100既可以豎直起升,也可以傾斜向上起升,下降時同理,可根據(jù)實際起升、降落場地情況來選用不同的方式。

      需要說明的是,圓環(huán)狀的導流翼60的形狀的連續(xù)變化由伺服電機控制,導流翼60為一種柔性的部件,本實施例的導流翼60采用柔性太陽能電板做面層,將太陽能轉(zhuǎn)化成電能,增強飛行器100的供電儲備。導流翼60內(nèi)部設有絲桿連桿等機構(gòu),通過伺服電機聯(lián)動內(nèi)部的絲桿連桿的運動從而改變導流翼60的形狀。

      自旋控制系統(tǒng)50還包括進風環(huán)30,進風環(huán)30圓周設有若干進風環(huán)擾流翼31,進風環(huán)擾流翼31的傾斜方向與動力盤23的轉(zhuǎn)動方向相同。

      如圖18所示,圖中的箭頭方向即為動力盤23的轉(zhuǎn)動方向,進風環(huán)擾流翼31的傾斜方向與動力盤的轉(zhuǎn)向相同。動力盤23在轉(zhuǎn)動時引動同向的氣流,該氣流會引起飛行器本體10的反方向的非自主轉(zhuǎn)動,這會使飛行器100無法正常飛行。在飛行器本體10的進風環(huán)30上設置與動力盤23轉(zhuǎn)向相同傾斜方向的進風環(huán)擾流翼31。在動力盤23引動氣體流動時,進風環(huán)擾流翼31使的飛行器本體10獲得一個與動力盤23轉(zhuǎn)動方向相同的旋轉(zhuǎn),從而平衡掉了上述的非自主自旋轉(zhuǎn)。

      由于動力盤23的轉(zhuǎn)動速度可變,為保證飛行器本體10始終能獲得較為合適的自旋應力,進風環(huán)擾流翼31的傾斜角度可變,進風環(huán)擾流翼31的傾角由伺服電機311控制。

      如圖19所示,若動力盤23的轉(zhuǎn)速較大,飛行器本體10的非自主旋轉(zhuǎn)應力也較大,因而飛行器本體10自身所產(chǎn)生的自旋應力也應較大。通過伺服電機311調(diào)整增大進風環(huán)擾流翼31的傾角,從而達到增加飛行器本體10的自旋應力的目的。速度較小時的原理類似,在此不做贅述。

      本飛行器的工作原理如下:

      啟動風機22,風機22引動的氣體流動,通過支承盤24的聚風環(huán)241與動力盤23之間的間隙形成環(huán)繞氣流。環(huán)繞氣流流向設于該間隙中的驅(qū)動葉片232從而驅(qū)動動力盤23轉(zhuǎn)動。動力盤23上的渦輪葉片231使得動力盤23轉(zhuǎn)動時,引起進風環(huán)30和出風環(huán)40之間的氣體流動。進風環(huán)30上的進風環(huán)擾流翼31與動力盤23的轉(zhuǎn)動方向相同,使得飛行器本體10獲得平衡其非自主旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)應力。同時,出風環(huán)40上設有出風環(huán)擾流翼41,利用出風環(huán)擾流翼41將動力盤23吸入并裹挾而高速旋轉(zhuǎn)的氣流轉(zhuǎn)變?yōu)閺较驀姵觥ow行器本體10的外沿還環(huán)設有導流翼60,徑向噴出的氣流流向?qū)Я饕?0通過導流翼60變換形狀而導流,從而改變飛行器100飛行的狀態(tài)。

      本實用新型的飛行動力系統(tǒng)及飛行器具有如下有益效果:

      1.圓環(huán)狀的動力盤具有優(yōu)良的動平衡特性,由動力盤的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的陀螺效應使得飛行器獲得巨大的飛行動能。該飛行動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單,動平衡性好,穩(wěn)定性強,動能強勁。

      2.采用風機和驅(qū)動葉片的組合方式,使得飛行器的動力充沛。驅(qū)動單元為若干個風機,當單個風機發(fā)生故障,幾乎不會影響飛行,多個流風機故障的情況微乎其微。飛行器的動力源更加的穩(wěn)定,飛行更加安全。另外,風機相對動力盤圓周均勻設置,使得動力盤的驅(qū)動力較為穩(wěn)定,動平衡性更好。

      3.加設支承盤,支承盤與動力盤之間形成引流風道,將風機的風引向動力盤的驅(qū)動葉片上,使得風機的風更加集中,減少了風機的風能損失,使得動力盤的驅(qū)動力更加強勁。

      4.動力盤通過滾輪連接在支承盤上,減小了動力盤的啟動阻力。動力盤在高速旋轉(zhuǎn)時可呈懸浮態(tài),動力盤的動力得到充分利用。同時懸浮態(tài)的動力盤即飛行器本體無機械接觸,很大程度上的降低了飛行器的噪聲。

      5.飛行器本體呈圓頂?shù)牡鸂?,其上環(huán)設有動力盤。圓碟狀的飛行器的無極結(jié)構(gòu),使得飛行器在飛行時無受力銳點,可充分化解環(huán)境氣流的影響,獲得較佳的飛行體驗。

      6.飛行器可停于地表,也可停于水面,其應用環(huán)境多樣,對停泊平臺的適應性強。

      7.本實用新型動力盤運行時懸浮,與飛行器本體無機械接觸,出風口位于飛行器本體下方,動力裝置位于飛行器本體內(nèi)部并位于邊緣,以上均可以降低飛行器飛行時的噪聲,實現(xiàn)飛行器的低噪飛行。

      在這里示出和描述的所有示例中,任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的,而不是作為限制,因此,示例性實施例的其他示例可以具有不同的值。

      應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

      以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此,本實用新型專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。

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