CN101157383B - 一种v字型尾翼飞艇 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种V字型尾翼飞艇，包括纺锤翼形的艇体、轿箱、推进器、操控系统、起落架，在艇体两侧对称设置至少两个推进器，艇体内设有调节浮力和重量的两小气囊，艇体尾部设有尾翼，其主要的技术特点是：推进器在与艇体纵轴平行的竖直平面上作90°旋转并在任意位置与艇体相对固定连接；艇体尾部的尾翼是V字型尾翼；V字型尾翼配合推进器调整飞艇飞行的转向和俯仰。本发明的V字型尾翼配合推进器同工调整飞艇的飞行俯仰角度，可方便调节飞艇的飞行时的转向和俯仰，其社会效益和经济效益是十分显著的。

Description

一种V字型尾翼飞艇

技术领域

本发明属于航空领域，具体地说涉及一种V字型尾翼飞艇。

背景技术

普通的飞艇虽然具有运行经济的特点、但其存在着体积庞大、操纵困难、升降停放困难的缺点；而固定翼飞机飞行速度快、操纵方便、但存在造价高、安全性能低、无法垂直起降；对于旋翼直升机，虽然可以垂直起降，但存在造价高、效益低和安全性差的缺点。

在美国专利US-2331404A中公开了一种飞艇，包括：艇体，艇体下部设有轿厢、推进器，操控系统设于轿厢中，轿厢下部设有起落架，艇体两侧对称设有两个推进器，艇体内设有两个小气囊，艇体尾部设有尾翼。但是该专利的飞艇并不具有可精确控制艇体飞行姿态的各种参数，以及具有良好操纵性能的功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精确控制艇体飞行姿态的各种参数、具有良好操纵性能的V字型尾翼飞艇。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种v字型尾翼飞艇，包括纺锤翼形的艇体1，艇体下部的轿箱5，推进器2、操控系统、轿箱下部设有起落架4，在艇体1两侧对称设置至少两个推进器2，艇体1内设有调节浮力和重量的两小气囊3，其中一个为轻气气囊，另一个为空气气囊，艇体(尾部设有尾翼，其特征是：所述的推进器2在与艇体1纵轴平行的竖直平面上作90°旋转并在任意位置与艇体1相对固定连接；所述艇体尾部的尾翼是V字型尾翼；所述的V字型尾翼配合所述推进器2调整飞艇飞行的转向和俯仰。

本发明具有如下显著优点：

本发明将V字型尾翼运用到飞艇艇体尾部，这是申请人首次将这个技术特征应用到飞艇这个技术领域中的，此前传统的飞艇从来没有应用过V字型尾翼这个技术特征，而采用V字型尾翼可以更精确地控制艇体飞行姿态的各种参数，取得了意想不到的有益效果。同时，本发明的V字型尾翼配合推进器同工调整飞艇的飞行俯仰角度，可方便调节飞艇的飞行时的转向和俯仰，其社会效益和经济效益是十分显著的。

附图说明：

图1：表示本发明的一种新型飞艇结构示意图。

图2：图1新型飞艇的左视图。

图3：图1新型飞艇的仰视图。

图4：表示本发明的一种新型飞艇气囊结构示意图。

图5：表示本发明的一种新型飞艇另一种尾翼结构俯视图。

图6：表示图4新型飞艇的右视图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步介绍，但不作为对本发明的限定。

如图1、图2和图3所示，飞艇包括艇体1，艇体1下部的轿箱5，还有推进器2、小气囊3、操控系统、轿箱下部设有起落架4，还设有水平尾翼7和垂直尾翼6，艇体1为气囊式，其外形为纺锤翼型外形，上半部分为软式外壳，下半部分为硬式外壳，艇体1内充有氢气或者氦气，通过操控系统，使飞艇气囊所产生的浮力达到总重的50％到95％。飞艇的艇体1结构为铝合金或复合材料制成，通过骨架、绳索和气囊的支撑保持飞艇结构和外形，其外形是既具有普通飞艇的纺锤形外形，其艇体1纵截面还具有翼形的外形，使其在空中运行起来后能够产生升力。

如图4所示，在艇体1两侧对称设置至少两个推进器2，艇体1内设有调节浮力和重量的两小气囊3，其中一个为轻气气囊31，另一个为空气气囊32，在如图3中，艇体1尾部设有尾翼，包括水平尾翼7和垂直尾翼6。

如图1所示，艇体1的下部为装载箱5，装载箱5可载货或载客，由轻型材料制成，载客时作为轿箱使用，四周均设有窗口，门设在轿箱的侧面，装载箱5前部是载人飞行器的驾驶室，后部乘客室，可调节温度，可换气等。对于高空飞行的飞艇，轿箱为气密仓，还可调节压力、湿度等。

所述推进器2为飞艇的动力系统，用于为飞行器提供升降、空中悬停、前进、降速和后退提供动力。可采用航空发动机，也可以采用螺桨推进器进行驱动，或者采用电力驱动，所述推进器2最少采用两个对称地置于飞艇左右两侧，在图1中，本实施例采用四个推进器2分设在飞艇两侧，所述推进器2可在与飞艇纵轴平行的竖直平面上作正负180°旋转，如图1中件2的虚线所示位置，为所述推进器2在与飞艇纵轴平行的竖直平面上作90°旋转并在任意位置与艇体1相对固定连接。

当垂直起降时：旋转调整推进器2的喷气角度，使推进器2向下喷气，调整全部推进器2的功率，可实现飞行器的升降或悬停；

在空中悬停时：推进器2旋转角度，同步微调全部喷气角度，使其向前下方或向后下方喷气，可实现挺体前后移动，将艇体1两侧的推进器分为左右两组，同步反向微调这两组推进器的喷气角度，可实现艇体空中旋转。

当飞行时：推进器2调整到与艇体纵轴方向一致，并向后方吹气，则飞艇向前运行，将推进器2旋转，可旋转180°，推进器2向前喷气，可实现飞行器空中减速。

滑跑起降和俯仰操纵：在跑道上起飞时，调整推进器2的喷气角度使其向后或斜后方向喷气，在具有一定速度后依靠艇体本身的升力起飞。在飞行中调整前两个推进器2的上下喷气角度使艇体1产生俯仰，同理，也可以通过调整推进器2的喷气角度实现降落。

空中转向：垂直尾翼6和水平尾翼7置于艇体的尾部，用于实现空中飞行姿态的操控，通过调节艇体1的垂直尾翼6左右摆动，实现空中转向。

平衡：在空中悬停时使艇体1保持水平，这个过程首先通过测量，并由计算机自动控制，调节某个推进器2螺桨转速，保持艇体1的水平；在飞行时发生艇体1水平倾斜时，同样由计算机随动式调节推进器2的喷气角度自动完成水平调节。

在起降时，由推进器2产生升力，在飞行时由艇体1自身产生升力，在理想状态，在飞行时由艇体1运行时产生的升力加浮力与艇体总重相等，这就需要在不改变艇体外形的情况下调整艇体1的浮力。在艇体1重心位置内设两小气囊3，两小气囊3一个充有轻气为轻气气囊31，另一个充空气为空气气囊32，充轻气的轻气气囊31一端通过高压气泵9与充有高压氦气或者高压氢气的高压气罐8相连，另一个气囊充有空气的空气气囊32通过空气泵10与大气相连，当通有轻气的气囊通过高压气泵9抽取气囊内的轻气体压回高压气罐8，同时空气泵10将空气充入空气囊，这样飞艇的重量增加浮力减小，以达到飞艇运行时产生的升力加浮力与艇体总重相等，反之重量减小浮力增加，通过计算机自动控制调节飞艇的重力和浮力的比例关系。当载重不同时，调节飞艇的重力和浮力，以使得飞艇运行时产生的升力加浮力与艇体总重相等，见图4。

所述起落架4：采取固定翼飞机式起落架4，可以采取后三点式，如图3，也可以采用四点式方案，见图5。

见图5和图6，飞艇的尾翼还可以设置成“V”型的双尾翼61，用以代替垂直尾翼6和水平尾翼7，实现对飞艇飞行时转向和俯仰的控制，所述“V”型尾翼61可配合推进器2共同调整飞艇飞行俯仰角度，实现调节飞艇飞行时转向和俯仰。

所述推进器2为飞艇的动力系统，可采用航空发动机，也可以采用螺桨推进器进行驱动，或者采用电力驱动，都可以以带有太阳能电池板11的太阳能蓄电池或太阳能氢燃料电池为驱动动力，如图4和图6所示，飞艇的动力系统选用太阳能蓄电池方案，即将太阳能电池板11贴附在飞艇的艇体1的上表面上，艇内安装有蓄电池(图中未示出)，动力系统选用电动机驱动推进器2的螺旋桨，在太阳能电池电力不足时，采用蓄电池供电，在太阳能电力充足时，除为飞艇提供动力外，还可为蓄电池充电；另一种飞艇的动力系统是采用太阳能、氢燃料电池的混合动力方案，即在太阳能电池电力不足时，采用氢燃料电池驱动，在太阳能电池电力充足时采用太阳能电池电力驱动电动机或采用氢燃料电池和太阳能电池同时驱动。

Claims (1)

1.一种v字型尾翼飞艇，包括纺锤翼形的艇体(1)，艇体下部的轿箱(5)，推进器(2)、操控系统、轿箱下部设有起落架(4)，在艇体(1)两侧对称设置至少两个推进器(2)，艇体(1)内设有调节浮力和重量的两小气囊(3)，其中一个为轻气气囊，另一个为空气气囊，艇体(1)尾部设有尾翼，其特征在于：所述的推进器(2)在与艇体(1)纵轴平行的竖直平面上作90°旋转并在任意位置与艇体(1)相对固定连接；所述艇体尾部的尾翼是V字型尾翼；所述的V字型尾翼配合所述推进器(2)调整飞艇飞行的转向和俯仰。

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