一種翼尖風(fēng)球式滾筒翼升力生成裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種翼尖風(fēng)球式滾筒翼升力生成裝置，屬航空技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種滾筒翼升力裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的飛行器是靠機翼或旋翼來產(chǎn)生升力，飛機的機翼和直升機的旋翼的結(jié)構(gòu)相似，它們的截面均為翼型，靠空氣流過翼的上下表面產(chǎn)生壓差而產(chǎn)生升力，翼型確定時，它們產(chǎn)生升力的大小與攻角、翼面大小和來流速度有關(guān)，調(diào)整升力的大小是通過改變攻角、速度或翼面大小來實現(xiàn)的。機翼和旋翼的相對厚度均較薄，結(jié)構(gòu)強度較差。固定翼飛機低速飛行性能不高，需要的機翼面積較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)機翼和旋翼的上述不足，發(fā)明一種具有較高強度的適合制作垂直升降飛行器的翼尖風(fēng)球式滾筒翼升力生成裝置。
[0004]—種翼尖風(fēng)球式滾筒翼升力生成裝置，包括機架、動力輸入軸、齒輪組、主軸及對稱布置于主軸的上端周圍的兩個、三個或四個結(jié)構(gòu)和參數(shù)相同的滾筒翼。動力輸入軸通過軸承垂直安裝在機架上。齒輪組包括原動齒輪和從動齒輪。動力輸入軸的上端與原動齒輪相連，主軸作為從動齒輪的轉(zhuǎn)軸與從動齒輪垂直固連。動力輸入軸的下端為動力的輸入端。主軸豎直布置，其中段和下端均通過軸承垂直安裝在機架上。每個滾筒翼均包括滾筒軸、滾筒和風(fēng)球，風(fēng)球固連于滾筒的尖端，滾筒軸通過軸承與滾筒相連于滾筒的軸線上，滾筒軸的根端與主軸的上端垂直固連，所有滾筒軸均水平布置。在風(fēng)的吹動下，風(fēng)球會帶動相應(yīng)的滾筒繞滾筒軸轉(zhuǎn)動。風(fēng)球的結(jié)構(gòu)確保在前方來流的作用下，風(fēng)球的轉(zhuǎn)動方向為:風(fēng)球的上表面向后運動，風(fēng)球的下表面向前運動，即風(fēng)球的上表面的運動方向與來流的方向相同，風(fēng)球的下表面的運動方向與來流的方向相反。
[0005]本發(fā)明一種翼尖風(fēng)球式滾筒翼升力生成裝置的工作原理是:動力從動力輸入軸的下端輸入，從下往上仰視該裝置，動力輸入軸在動力的驅(qū)動下順時針轉(zhuǎn)動，通過齒輪組的傳遞，主軸逆時針轉(zhuǎn)動，帶動所有的滾筒翼繞主軸軸線作逆時針旋轉(zhuǎn)。由于滾筒翼的翼尖處安裝有風(fēng)球，風(fēng)吹動風(fēng)球轉(zhuǎn)動，在風(fēng)球的帶動下滾筒繞滾筒軸自轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)的方向為往滾筒繞主軸的軸線公轉(zhuǎn)平面的向心方向觀察為順時針方向，即相對風(fēng)球的前方來流而言，滾筒的上表面向后運動，滾筒的下表面向前運動。根據(jù)庫塔-儒科夫斯基升力定律可得，此時滾筒產(chǎn)生向上的升力，升力的大小與動力輸入軸的轉(zhuǎn)速大小成增函數(shù)關(guān)系，即動力輸入軸的轉(zhuǎn)速越快，產(chǎn)生的升力越大。
[0006]該裝置能產(chǎn)生升力，通過調(diào)節(jié)動力輸入軸的轉(zhuǎn)速來控制產(chǎn)生升力的大小，使用方便靈活，應(yīng)用于垂直升降飛行器上作升力裝置。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明一種翼尖風(fēng)球式滾筒翼升力生成裝置的示意圖，圖中該裝置有兩個滾筒翼。
[0008]圖中，1-機架；2_動力輸入軸；3_齒輪組，31-原動齒輪，32-從動齒輪；4-主軸；5-滾筒翼，51-滾筒軸，52-滾筒，53-風(fēng)球。
【具體實施方式】
[0009]現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明加以具體說明:一種翼尖風(fēng)球式滾筒翼升力生成裝置，包括機架1、動力輸入軸2、齒輪組3、主軸4及對稱布置于主軸4的上端周圍的兩個結(jié)構(gòu)和參數(shù)相同的滾筒翼5。動力輸入軸2通過軸承垂直安裝在機架I上。齒輪組3包括原動齒輪31和從動齒輪32。動力輸入軸2的上端與原動齒輪31相連，主軸4作為從動齒輪32的轉(zhuǎn)軸與從動齒輪32垂直固連。動力輸入軸2的下端為動力的輸入端。主軸4豎直布置，其中段和下端均通過軸承垂直安裝在機架I上。每個滾筒翼5均包括滾筒軸51、滾筒52和風(fēng)球53，風(fēng)球53固連于滾筒52的尖端，滾筒軸51通過軸承與滾筒52相連于滾筒52的軸線上，滾筒軸51的根端與主軸4的上端垂直固連，兩根滾筒軸51水平布置在同一直線上。在風(fēng)的吹動下，風(fēng)球53會帶動相應(yīng)的滾筒52繞滾筒軸51轉(zhuǎn)動。風(fēng)球53的結(jié)構(gòu)確保在前方來流的作用下，風(fēng)球53的轉(zhuǎn)動方向為:風(fēng)球53的上表面向后運動，風(fēng)球53的下表面向前運動，即風(fēng)球53的上表面的運動方向與來流的方向相同，風(fēng)球53的下表面的運動方向與來流的方向相反。
[0010]本發(fā)明一種翼尖風(fēng)球式滾筒翼升力生成裝置是這樣工作的:動力從動力輸入軸2的下端輸入，從下往上仰視該裝置，動力輸入軸2在動力的驅(qū)動下順時針轉(zhuǎn)動，通過齒輪組3的傳遞，主軸4逆時針轉(zhuǎn)動，帶動所有的滾筒翼5繞主軸4的軸線作逆時針旋轉(zhuǎn)。由于滾筒翼5的翼尖處安裝有風(fēng)球53，風(fēng)吹動風(fēng)球53轉(zhuǎn)動，在風(fēng)球53的帶動下滾筒52繞滾筒軸51自轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)的方向為往滾筒52繞主軸4的軸線公轉(zhuǎn)平面的向心方向觀察為順時針方向，即相對風(fēng)球53的前方來流而言，滾筒52的上表面向后運動，滾筒52的下表面向前運動。根據(jù)庫塔-儒科夫斯基升力定律可得，此時滾筒52產(chǎn)生向上的升力，升力的大小與動力輸入軸2的轉(zhuǎn)速大小成增函數(shù)關(guān)系，即動力輸入軸2的轉(zhuǎn)速越快，產(chǎn)生的升力越大。
[0011]該裝置能產(chǎn)生升力，通過調(diào)節(jié)動力輸入軸2的轉(zhuǎn)速來控制產(chǎn)生升力的大小，使用方便靈活，應(yīng)用于垂直升降飛行器上作升力裝置。利用四個結(jié)構(gòu)相同兩兩對稱的該裝置與適應(yīng)的控制系統(tǒng)和動力系統(tǒng)組合制作垂直升降飛行器時，四個該裝置環(huán)形陣列對稱布局。
[0012]若該裝置配有三個滾筒翼，它們的滾筒軸互成120° ;若該裝置配有四個滾筒翼，它們的滾筒軸互成90°。
【主權(quán)項】
1.一種翼尖風(fēng)球式滾筒翼升力生成裝置，其特征在于:包括機架(1)、動力輸入軸(2)、齒輪組(3)、主軸(4)及對稱布置于主軸(4)的上端周圍的兩個、三個或四個結(jié)構(gòu)和參數(shù)相同的滾筒翼(5);動力輸入軸(2)通過軸承垂直安裝在機架(I)上；齒輪組(3)包括原動齒輪(31)和從動齒輪(32);動力輸入軸(2)的上端與原動齒輪(31)相連，主軸(4)作為從動齒輪(32)的轉(zhuǎn)軸與從動齒輪(32)垂直固連；主軸(4)豎直布置，其中段和下端均通過軸承垂直安裝在機架(I)上；每個滾筒翼(5 )均包括滾筒軸(51)、滾筒(52 )和風(fēng)球(53 )，風(fēng)球(53 )固連于滾筒(52)的尖端，滾筒軸(51)通過軸承與滾筒(52)相連于滾筒(52)的軸線上，滾筒軸(51)的根端與主軸(4)的上端垂直固連，所有滾筒軸(51)均水平布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種翼尖風(fēng)球式滾筒翼升力生成裝置，其特征在于:風(fēng)球(53)的結(jié)構(gòu)確保在前方來流的作用下，風(fēng)球(53)的轉(zhuǎn)動方向為:風(fēng)球(53)的上表面向后運動，風(fēng)球(53)的下表面向前運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種翼尖風(fēng)球式滾筒翼升力生成裝置，其特征在于:配有兩個滾筒翼時，它們的滾筒軸在同一直線上；配有三個滾筒翼時，它們的滾筒軸互成120° ;配有四個滾筒翼時，它們的滾筒軸互成90°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種翼尖風(fēng)球式滾筒翼升力生成裝置，其特征在于:利用四個相同的該裝置與適應(yīng)的控制系統(tǒng)和動力系統(tǒng)組合制作垂直升降飛行器時，四個該裝置環(huán)形陣列對稱布局。
【專利摘要】一種翼尖風(fēng)球式滾筒翼升力生成裝置，屬航空技術(shù)領(lǐng)域。包括機架、動力輸入軸、齒輪組、主軸及對稱布置于主軸的上端周圍的兩個、三個或四個結(jié)構(gòu)和參數(shù)相同的滾筒翼。每個滾筒翼均包括滾筒軸、滾筒和風(fēng)球，風(fēng)球固連于滾筒的尖端，滾筒軸通過軸承與滾筒相連于滾筒的軸線上，滾筒軸的根端與主軸的上端垂直固連，所有滾筒軸均水平布置。在動力的驅(qū)動下，滾筒翼繞主軸軸線作逆時針公轉(zhuǎn)，風(fēng)球帶動滾筒繞滾筒軸自轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生升力，通過調(diào)節(jié)動力輸入軸的轉(zhuǎn)速來控制產(chǎn)生升力的大小。該裝置使用方便靈活，應(yīng)用于垂直升降飛行器上作升力裝置。
【IPC分類】B64C23-02
【公開號】CN204606202
【申請?zhí)枴緾N201520294168
【發(fā)明人】王志成
【申請人】佛山市神風(fēng)航空科技有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月8日