CN101224792A - 飞碟型飞行器 - Google Patents

Abstract

一种飞碟型飞行器，具有球缺状的机体、可伸缩的尾翼、安装在机体两侧且可沿垂直平面转动的发动机、控制飞行姿态的垂直和水平喷射器、超大视窗、完善的飞行操控系统和武器操控系统。该飞行器可垂直起飞或降落。可做出空中上升或下降急煞车、空中悬浮、空中原地左右转动、左右垂直螺旋升降等高难动作。该飞行器承载能力大、油耗低，且容易实现隐形化。它适合做战斗轰炸机、运输机，特别适合做舰载机，也可做安全的旅游观光飞机。

Description

飞碟型飞行器

技术领域

本发明涉及一种飞碟型飞行器，属于飞行器技术领域。

背景技术

目前，公知的飞行器，例如飞机、火箭等，其特征是众所周知的。飞碟作为不明飞行物，偶有报导，但是，谁也未见其庐山真面目。

发明内容

本发明的目的在于创造一种飞碟型飞行器，使其具有象传说中的飞碟一样神奇的功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在球缺状的机体上至少设置三只可折叠的起落架、两台可在垂直平面内转动的发动机、四组垂直喷管和两组水平喷管、一只可伸缩的垂直尾翼和多个左右对称布置的固定整流板、一个前视窗、一个天窗和多个舷窗、一个机仓门和一个投弹仓门。在机体内设置有飞行操控系统和武器操控系统、人员坐椅、备弹室及油箱。发动机设置在机体的两侧，通过内插键块连接结构(参看中国专利ZL00101462.5)与发动机座转动配合。在发动机一侧固定一个与发动机轴线相垂直的转动轴。它与发动机座上的孔转动配合。在转动轴上加工出两条截面为半圆形的外侧环形槽。在机座的孔中对应这两条环形槽的位置，加工出与其截面相同的两条内侧环形槽。内外侧环形槽形成封闭的环形空间。在发动机座上对应环形空间处开有与环形空间相通的带螺纹的孔。其轴线与机体底面垂直，且与转动轴轴线相交。与环形空间相配合的钢球通过该孔填满环形空间。用螺钉和垫圈将孔封住。在转动轴中心加工出一段内置压缩空气管道。其一端与发动机压气机的后端空间相连通，另一端通过设置在转动轴和发动机座上的横向通孔，与外置压缩空气管道相连通。在转动轴中心设置一段内置燃油管道。其一端与发动机燃烧室相连通，另一端通过燃油管活接头与外置燃油管道及燃油箱相连通。发动机的转动由电恼控制的液压执行器或步进电机实现。垂直尾翼为扇形，其前端与机体铰链连接，其后端是以尾翼长为半径的圆弧，其上端曲线是与机体曲面半径相等的圆弧。垂直尾翼的升降由电恼控制的液压执行器或步进电机实现。喷管从发动机的压气机的后端引出高压气体，由电脑控制的电动阀控制其喷射。飞行操控系统包括雷达、电脑、控制发动机转动的执行器、控制垂直尾翼升降的执行器、控制水平和垂直喷管的电动阀、控制仪表、多功能方向盘和发动机方位控制手柄。武器操控系统包括雷达、电脑、目标显示屏、武器发射按钮、垂直武器发射器、机外武器挂架和投弹仓门。飞行操控系统和武器操控系统的雷达和电脑可整合为一套集中电控系统。起落架可装轮子，也可改装吸盘。做观光游览用的飞行器，可在原天窗处设置大型降落伞，以备飞行器故障时打开，保证乘客安全。

本发明因为采用球缺状机体，其垂直方向的任意剖面都是机翼的形状。在飞行时整个机体都产生浮力。又因为本发明没有机身和机翼之分，其结构刚性好，有效容积大，所以本发明承载能力大。本发明因为垂直尾翼可沿垂直方向伸缩，在保证飞行稳定的条件下使其露出最少，可减小飞行阻力。按理论分析，球缺状机体在飞行时产生的紊流较小，因而其飞行阻力较小。球缺状机体的主要几何参数-弦高比(机体底面直径与中心高的比)的最佳值，可通过风洞试验测得。按最佳弦高比设计的机体在飞行时所受空气阻力最小。所以本发明的飞行器油耗较低。因为本发明的发动机可沿其轴线所在的垂直面转动，当发动机转到与地面垂直方向，且喷口朝下时，飞行器可垂直起飞和降落。当飞行器平飞时，发动机同时同向转180度时，飞行器会做出平升或平降急刹车动作，继而可做倒飞行。这是现有飞机做不出来的动作。特别是平降急刹车动作，可在被敌机追杀时，巧妙躲过敌方视线，藏到敌机下后方，变被动为主动。当飞行器空中急刹车后，将发动机同时转向垂直位置，喷嘴朝下，飞行器可做空中悬浮或垂直升降动作。此时，左前右后水平喷管同时等量喷射，飞行器可做空中原地左转弯，反之飞行器可做空中原地右转弯。也可做出左右旋转上升或下降动作。当飞行器飞行时，先收回尾翼，左上喷管和右下喷管同时喷射时，飞行器做左侧翻飞行动作。反之可做右侧翻飞行动作。当飞行器飞行时，前下或前下和后上喷管同时喷射时，飞行器可做爬升、垂直爬升或向上后空翻动作。反之可做俯冲、垂直俯冲或向下前空翻动作。所以，本发明飞行器的机动性能明显高于普通飞机。本发明因为形状和结构简单，设计、制造较容易，且容易实现标准化、系列化、大批量生产，所以本发明的飞行器制造成本低，试制周期短。本发明稍做变形，例如将球面改为由多块平面多边形拼接而成，在机体表面涂上能吸收雷达波的涂层，即可实现隐形化。因为本发明的飞行器可垂直起飞和降落，所以它最适合做舰载机。本发明作为观光游览机的飞行器在机顶部设置大型降落伞，可在飞行器故障时打开，解决了民航机至今未解决的对飞机失事束手无策的难题，可确保乘客安全。

附图说明

图1是飞碟型飞行器的侧视图。

图2是图1的俯视局部剖视图。

图3是图2的局部放大剖视图。

图4是图3的A-A剖视图。

图中1.机体，2.前视窗，3.多功能方向盘，4.坐椅.5.目标显示屏，6.武器发射按钮，7.舷窗，8.发动机，9.前起落架，10.垂直喷管，11.固定整流板，12.天窗，13.垂直武器发射器.14.垂直尾翼，15.机仓门，16.水平喷管，17.发动机方位控制手柄，18.电动阀，19.外置压缩空气管路，20.发动机转动执行器，21.主起落架，22.内置燃油管路，23.内置压缩空气管路，24.气密封件，25.大齿轮，26.油密封件，27.燃油箱，28.转动轴，29.外置燃油管路，30.燃油管活接头，31.螺钉及垫圈，32.固定架，33弹簧，34.沟槽，35.陶瓷密封片，36.步进电机，37.小齿轮，38.钢球，39.带螺纹的孔，40.发动机座，41.孔，42.分度盘，43.光电传感器。

具体实施方式

下面结合图1至图4详细说明本发明提出的飞行器的具体结构的细节和工作情况，它并不作为对本发明的限定。

本发明包括有机体1、起落架9和21、发动机8、垂直尾翼14、垂直喷管10和水平喷管16、飞行操控系统和武器操控系统。

机体1呈球缺状，骨架和蒙皮用铝合金或碳纤维制成。在机体前端装有用防弹玻璃制成的前视窗2。在机体后端装有平折开的机仓门15。在其内侧装有踏步。在机体两侧装有舷窗7，在机体顶部装有天窗12，它们都用防弹玻璃制成。在机体底部装有一个前起落架9和两个主起落架21。它们均可折叠藏入机仓内。其轮子带有护罩。在机体底部中央开有投弹仓门。紧急时可做人员出口。在其两侧设有水平武器挂架。在机体后端顶部装有可伸缩的垂直尾翼14。它用铝合金或碳纤维制成。垂直尾翼呈扇形。其圆心处装有铰链，固定于机体顶部。其后端是以尾翼长为半径的圆弧。圆弧的两侧面与设在机体中的圆弧形导轨滑动配合。其上端曲线为与机体上部球面半径相等的圆弧。当尾翼完全收回时，其上端圆弧与机体上部球面完全吻合。在机体底部对应垂直尾翼处，固定有液压油缸。其伸缩端与垂直尾翼底端铰链连接。与其配套的电动阀的开关与计算机相连接。通过装在多功能方向盘上的按钮控制垂直尾翼伸缩。在机体上部前端两侧对称布置多个整流板11。其数量、大小和形状由风洞试验确定。

在机体两侧各安装一台相同规格的喷气发动机8。在发动机一侧固定有转动轴28。其轴线与发动机轴线垂直相交。转动轴用不锈钢或钛合金制成。在机体两侧对称设置发动机座40。在发动机座中各加工出一个与转动轴28转动配合的孔41，这两个孔同轴线。在转动轴28表面加工出两条截面为半圆形的外侧环形槽，其距离尽可能大一些。在孔41内表面对应转动轴上外侧环形槽处，加工出与转动轴上外侧环形槽截面相同的内侧环形槽。当转动轴28插入孔41时，内外侧环形槽形成一个截面为圆形的环形空间。在发动机座上对应环形空间处，开有两个与环形空间相通的带螺纹的孔39，其轴线与机体底面垂直，且与转动轴轴线相交。与环形空间相配合的钢球38刚好能通过孔39。当钢球填满环形空间后，用螺钉及垫圈31将孔39封住。此时螺钉底面刚好与环形空间外侧面相切。在转动轴中心加工出一段内置压缩空气管路23。其开口端与发动机的压气机的后端空间相连通。在管路23的肓孔端加工出与转动轴轴线垂直相交的通孔。在孔41的内表面对应该通孔处，加工出一条宽度略大于通孔直径的矩形截面的内侧环形槽。在对应该环形槽的发动机座上加工出两个通孔，且与外置压缩空气管路19相连通。在孔41内侧矩形截面环形槽的两侧，各加工出一条矩形截面环形槽，在其中放置气密封件24。在转动轴中心线位置装一根内置燃油管路22。它一端与发动机燃烧室相连通。另一端与贯穿转动轴自由端的孔密封连接。其中段从较粗的内置压缩空气管路23中穿过。在转动轴自由端套装一个与其转动配合的燃油管活接头30。它用不锈钢或钛合金制成。在转动轴自由端和与其相配合的燃油管活接头深肓孔底部，各密封固定一个带中心孔的陶瓷密封片35。其配合面研磨至能相互吸合。在燃油管活接头深盲孔底部沿中心线加工出一段盲孔。其直径与燃油管直径相当。在燃油管活接头侧面沿与其轴线垂直的方向加工出一个通孔，与该盲孔相连通。该通孔通过用紫铜制成的外置燃油管路29与燃油箱27相连通。其直径与燃油管直径相当。在燃油管活接头开口端内侧面加工出矩形截面环形槽，在其中放置油密封件26。在燃油管活接头30与固定架32之间装有弹簧33。其作用是使固定在转动轴和燃油管活接头上的陶瓷密封片35紧密接触。在燃油管活接头外侧表面加工出一条与轴线相平行的槽34。固定在固定架侧臂上的销钉插入该槽中，其作用是防止燃油管活接头转动。在转动轴自由端，位于发动机座与燃油管活接头之间，固定安装一个大齿轮25。安装在步进电机36轴上的小齿轮37与其相啮合。步进电机固定在机体上。在大齿轮25外侧与其同轴固定一个碗状的分度盘42。在分度盘边缘沿圆周均布多个小通孔。固定在固定架32侧臂上的光电传感器43的发射光电管和接收光电管，分别置于分度盘42边缘上小通孔的两侧，且与其同轴线。传感器的光电管与电脑连接。在发动机座40上加工出两个水平喷管16。其轴线与机体底面平行，且与转动轴轴线相垂直。该水平喷管通过设置在发动机座内的管路与外置压缩空气管路19和电动阀18相连通。发动机座露在机体外面的部分外形做成流线型。在机体两侧的前后适当位置设置4个向上的垂直喷管10和4个向下的垂直喷管10。它们均通过各自的电动阀18与外置压缩空气管路19相连通。

飞行操控系统包括雷达、电脑、发动机转动执行器20、控制垂直尾翼升降的执行器、控制水平和垂直喷管的电动阀18、控制仪表、多功能方向盘3和发动机方位控制手柄17。雷达、电脑和控制仪表与现有飞机的相似，不再赘述。在多功能方向盘3的转动构件周围装有多个压力传感器。它们通过电脑与垂直和水平喷管所对应的电动阀相连接。当带有凸轮的方向盘转动时，使相对应的传感器产生电信号并传至电脑。信号经过处理后，电脑向相关执行器发出指令，使飞行器做出予想的动作。转动多功能方向盘可使飞行器左右转弯。左右倾斜多功能方向盘可使飞行器左右侧翻。前后倾斜多功能方向盘可使飞行器俯冲或爬升。在多功能方向盘上装有发动机油门按钮。在多功能方向盘的下方，装有两个可沿垂直方向转动的发动机方位控制手柄17。其左右手柄分别控制左右发动机。在电脑中设置有带记忆功能的电路。在手柄的转动轴上，装有转动构件方位显示器的分度盘和与电脑相连接的光电传感器(参看中国专利ZL200520115538.3)。当手柄转动时，电脑会记住手柄臂所指的方位，并向步进电机36发出指令。步进电机开始动作。装在发动机转动轴上大齿轮外侧的分度盘42也随之转动。光电传感器43将测得的分度盘42转角的信号传给电脑。电脑将该信号与电脑记住的发动机方位控制手柄17的方位信号进行比较。当发动机转到与手柄臂所指的方位相同时，步进电机按电脑指令停止转动。发动机所处实际方位显示在仪表屏上。

武器操控系统包括雷达、电脑、目标显示屏、武器发射按钮、垂直武器发射器、水平武器挂架和投弹仓门。其中与现有飞机相似的，也不再赘述。飞行操控系统和武器操控系统的雷达和电脑可整合为一套集中电控系统。垂直武器发射器13有两种结构。一种用于机炮，另一种用于发射导弹。用于机炮的发射器实际是一个使机炮与机体密封连接的球铰链。用于发射导弹的发射器是与机体上下表面连通的开口管道。其内壁上设有导弹挂架。在发射器管道旁边设有一个备弹室。备弹室与机仓密封隔离。在备弹室内设有机械手。发射器管道和备弹室各装一个门。这两个门不同时打开。导弹从备弹室门进入备弹室后，备弹室门关闭，发射器门打开。导弹通过机械手从备弹室放入发射器管道，并固定在导弹挂架上。关好发射器门，打开备弹室门并装入下一枚导弹。按下武器发射按钮6，通过遥控信号发射导弹。导弹既可向上发射，也可向下发射。

Claims (10)

1.一种飞碟型飞行器，包括机体、起落架、发动机和尾翼，其特征是：机体(1)呈球缺状，在机体底部装有三只可折叠的起落架(9)和(21)，轮子带有护罩，在机体前端设置大型前视窗(2)，在机体两侧设置多个舷窗(7)，在机体顶部设有天窗(12)，它们均用防弹玻璃制成，在机体后端顶部装有可伸缩的垂直尾翼(14)，垂直尾翼呈扇形，其圆心处装有铰链，固定于机体顶部，其后端是以尾翼长为半径的圆弧，圆弧的两侧面与设在机体中的圆弧形导轨滑动配合，其上端曲线为与机体上部球面半径相等的圆弧，当垂直尾翼完全收回时，其上端圆弧与机体上部球面完全吻合，在机体底部对应垂直尾翼处，安装有控制垂直尾翼伸缩的执行器，在机体上部前端两侧对称布置多个整流板(11)，其数量、大小和形状由风洞试验确定，在机体后端装有平折开的机仓门(15)，在其内侧装有踏步，在机体两侧各安装一台相同规格的发动机(8)，在发动机一侧固定有转动轴(28)，其轴线与发动机轴线垂直相交，在机体两侧对称设置发动机座(40)，在发动机座中各加工出一个与转动轴(28)转动配合的孔(41)，这两个孔同轴线，转动轴(28)插入孔(41)中，并限制其轴向移动，在转动轴中心加工出一段内置压缩空气管路(23)，其开口端与发动机的压气机的后端空间相连通，在管路(23)的盲孔端加工出与转动轴轴线垂直相交的通孔，在孔(41)的内表面对应该通孔处，加工出一条宽度略大于通孔直径的矩形截面的内侧环形槽，在发动机座上对应该环形槽处加工出两个通孔，且与外置压缩空气管路(19)相连通，在孔(41)内侧矩形截面环形槽的两侧，各加工出一条矩形截面环形槽，在其中放置气密封件(24)，在转动轴中心线位置装一根内置燃油管路(22)，它一端与发动机燃烧室相连通，另一端与贯穿转动轴自由端的孔密封连接，其中段从较粗的内置压缩空气管路(23)中穿过，在转动轴自由端套装一个与其转动配合的燃油管活接头(30)，在转动轴自由端和与其相配合的燃油管活接头深盲孔底部，各密封固定一个带中心孔的陶瓷密封片(35)，其配合面研磨至能相互吸合，在燃油管活接头深盲孔底部沿中心线加工出一段与燃油管路直径相当的盲孔，在燃油管活接头侧面沿与其轴线垂直相交的方向加工出一个与燃油管路直径相当的通孔，与该盲孔相连通，该通孔通过用紫铜制成的外置燃油管路(29)与燃油箱(27)相连通，在燃油管活接头开口端内侧面加工出矩形截面环形槽，在其中放置油密封件(26)，在燃油管活接头(30)与固定于机体的固定架(32)之间装有弹簧(33)，在燃油管活接头外侧表面加工出一条与轴线相平行的槽(34)，固定在固定架侧臂上的销钉插入该槽中，在转动轴自由端，位于发动机座与燃油管活接头之间，装有发动机转动执行器(20)，在每个发动机座(40)上加工出两个水平喷管(16)，其轴线与机体底面平行，且与转动轴轴线相垂直，该水平喷管通过设置在发动机座内的管路与外置压缩空气管路(19)和电动阀(18)相连通，发动机座露在机体外面的部分外形做成流线型，在机体两侧的前后位置，设置4个向上的垂直喷管(10)和4个向下的垂直喷管(10)，它们均通过各自的电动阀(18)与外置压缩空气管路(19)相连通，在飞行器上设有飞行操控系统，包括雷达、电脑、控制发动机转动的执行器(20)、控制垂直尾翼升降的执行器、控制水平和垂直喷管的电动阀(18)、控制仪表、多功能方向盘(3)和发动机方位控制手柄(17)，在多功能方向盘(3)的转动构件周围装有多个压力传感器，这些传感器均与电脑相连通，在多功能方向盘(3)上装有发动机油门按钮，在多功能方向盘的下方，装有两个可沿垂直方向转动的发动机方位控制手柄(17)，其左右手柄分别控制左右发动机，在电脑中设有带记忆功能的电路，在手柄(17)的转动轴上装有分度盘，沿分度盘圆周均布多个小通孔，在分度盘两侧对应小通孔处，分别设置发射光电管和接收光电管，它们与小通孔同轴线，由发射光电管和接收光电管组成的光电传感器与电脑相连接。

2.根据权利要求1所述的飞碟型飞行器，其特征是：发动机的转动轴(28)与发动机座的孔(41)的连接，采用内插键块连接结构，在转动轴(28)表面加工出两条截面为半圆形的外侧环形槽，其距离尽可能大一些，在孔(41)内表面对应转动轴上外侧环形槽处，加工出与转动轴上外侧环形槽截面相同的内侧环形槽，当转动轴(28)插入孔(41)时，内外侧环形槽形成一个截面为圆形的环形空间，在发动机座上对应环形空间处，开有两个与环形空间相通的带螺纹的孔(39)，其轴线与机体底面垂直，且与转动轴轴线相交，与环形空间相配合的钢球(38)刚好能通过孔(39)，当钢球填满环形空间后，用螺钉及垫圈(31)将孔(39)封住，此时螺钉底面刚好与环形空间外侧面相切。

3.根据权利要求1所述的飞碟型飞行器，其特征是：发动机转动执行器(20)是由步进电机(36)、齿轮(25)和(37)、分度盘(42)和光电传感器(43)构成的，在转动轴(28)的自由端，位于发动机座(40)与燃油管活接头(30)之间，固定安装一个大齿轮(25)，安装在步进电机(36)轴上的小齿轮(37)与大齿轮(25)相啮合，步进电机(36)固定在机体上，步进电机的开关与电脑相连通，在大齿轮25外侧与其同轴固定一个碗状的分度盘(42)，在分度盘边缘沿圆周均布多个小通孔，固定在固定架(32)侧臂上的光电传感器(43)的发射光电管和接收光电管，分别置于分度盘(42)边缘上小通孔的两侧，且与其同轴线，传感器的光电管与电脑相连接。

4.根据权利要求1所述的飞碟型飞行器，其特征是：发动机转动执行器(20)是由带有角位移油缸的液压传动系统构成的，固定在角位移油缸输出轴上的较大的齿轮，与固定在转动轴(28)的自由端的较小的齿轮相啮合，角位移油缸固定在机体上，与其配套的电动阀的开关与电脑相连通，在固定于转动轴的小齿轮外侧，与其同轴固定一个碗状的分度盘(42)，在分度盘边缘沿圆周均布多个小通孔，固定在固定架(32)侧臂上的光电传感器(43)的发射光电管和接收光电管，分别置于分度盘(42)边缘上小通孔的两侧，且与其同轴线，传感器的光电管与电脑相连接。

5.根据权利要求1所述的飞碟型飞行器，其特征是：控制垂直尾翼(14)伸缩的执行器，是由带有直行程油缸的液压传动系统构成的，油缸固定在垂直尾翼下面的机体底部，油缸的伸缩端与垂直尾翼下端铰链连接，与油缸配套的电动阀的开关与电脑相连通。

6.根据权利要求1所述的飞碟型飞行器，其特征是：控制垂直尾翼(14)伸缩的执行器，是由步进电机和齿轮传动机构构成的，在垂直尾翼后端圆弧面上加工出一段扇形齿轮，在机体上靠近该齿轮处固定一台步进电机，在步进电机轴上安装一个小齿轮，它刚好与垂直尾翼上的扇形齿轮相啮合，步进电机的开关与电脑相连接。

7.根据权利要求1所述的飞碟型飞行器，其特征是：在飞行器上设有武器操控系统，包括雷达、电脑、目标显示屏(5)、武器发射按钮(6)、垂直武器发射器(13)、机外水平武器挂架和投弹仓门，武器操控系统与飞行操控系统的雷达和电脑可以整合为一套集中电控系统，垂直武器发射器有两种结构，一种用于机炮，另一种用于发射导弹，用于机炮的发射器实际是一个使机炮与机体密封连接的球铰链，用于发射导弹的发射器是与机体上下表面连通的开口管道，其内壁上设有导弹挂架，在发射器管道旁边设有可与机仓密封隔离的备弹室，在发射器管道侧壁开设有与备弹室相连通的门，备弹室开设有与机仓相连通的门，这两个门不同时打开，在备弹室内设有将导弹从备弹室放入发射器管道的机械手，武器发射按钮(6)能发出使导弹发射的遥控信号。

8.根据权利要求1所述的飞碟型飞行器，其特征是：将原球缺状机体的球面改为由多块平面多边形拼接而成，机体底部平面由圆形改为圆的外切或内接多边形，在机体表面涂上能吸收雷达波的涂层。

9.根据权利要求1所述的飞碟型飞行器，其特征是：将原起落架上装的轮子改为吸盘。

10.根据权利要求1所述的飞碟型飞行器，其特征是：在机顶部原天窗处，设置一个大型降落伞。

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