CN102085913A

CN102085913A - 新型飞碟式飞行器

Info

Publication number: CN102085913A
Application number: CN2010101353924A
Authority: CN
Inventors: 蒋准飞
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2010-02-08
Publication date: 2011-06-08

Abstract

一种新型飞碟式飞行器，能在较低飞行速度或较低的发动机功耗时较长时间地保持飞行高度并有良好的空气动力学性能，节能可靠，能垂直升降又能快速移动。其旋翼的总面积对旋翼一端距旋翼转动中心的长度的比值远大于现有的直升机的相应比值，使其在远观时从整体上呈现出近似于飞碟的形态。其旋翼既可位于机身近于同一水平面的外侧，也可位于机身上方近于铅直的轴上。其各旋翼的攻角分别实时可调。其旋翼内充氦气或设置成真空。其每个旋翼均可分别折叠或展开一定程度，使其能迅速根据需要改变旋翼面积。其每个旋翼均可有多个单向透风门。其各旋翼前端还可以有吸气口，后端可以有排气口。其还可与吸水或吸附污染物的物质或器具、过滤器具相组合。

Description

新型飞碟式飞行器

所属技术领域

本发明涉及一种新型飞碟式飞行器。

背景技术

目前，飞机等飞行器难以在较低飞行速度或较低的发动机功耗时较长时间地保持飞行高度，直升机在水平方向上空气动力学性质较差。

发明内容

为了克服现有飞行器的一系列问题，本发明提供一种新型飞碟式飞行器，该新型飞碟式飞行器能在较低飞行速度或较低的发动机功耗时较长时间地保持飞行高度并在水平和竖直方向上都有良好的空气动力学性质，既节能又可靠，既能垂直升降又能快速移动。

本发明所采用的技术方案是：其旋翼的总面积相对于旋翼一端距离旋翼转动中心的长度的比值远大于现有的直升机的相应比值，使其在远观时从整体上呈现出近似于飞碟的形态。其旋翼既可看作巨型面积的螺旋桨，也可看作是螺纹的面积大幅变大的巨型的极短长度的螺丝。其旋翼既可位于机身近于同一水平面的外侧从而在水平方向上环绕机身，也可位于机身上方近于铅直的轴上。其每个旋翼相对于水平面的倾斜度都可以在任何时刻分别地根据需要被迅速调整，使其获得最佳飞行特性，即在飞行过程中其旋翼不一定从整体上符合螺旋排布。其每个旋翼均可折叠和展开一定程度，使其能迅速根据需要改变旋翼面积。以飞行器旋翼转动的主要动力主要来源于飞行器自身还是外部风力把飞行器飞行状态分为主动飞行状态和被动飞行状态，当飞行器旋翼转动的主要动力来源于飞行器自身时称为飞行器的主动飞行状态，当飞行器旋翼转动的主要动力来源于外部气流或因势能减少所产生的空气动力时，比如滑翔状态，称为飞行器的被动飞行状态。在不同飞行状态时每个旋翼均能遵照空气动力学原理调整其方向或角度或面积大小而使飞行器始终获得最佳的飞行特性，如：当飞行器朝某方向主动飞行时，某片旋翼转至与飞行方向顺向旋转的位置时该旋翼相对于水平面的倾角增大至合适的程度，相反，转至逆向旋转位置的旋翼此时倾角减少。而在被动飞行状态时，根据顺风飞行和逆风惯性飞行的不同，要求获得升力和前行速度的不同，可对各片旋翼的角度和面积分别进行调整。对各种飞行状态的上述调整可由风洞实验或计算机模拟得出最佳调整数据。其每个旋翼均可以有多个单向透风门，该门在不透风时与旋翼成为一体提供空气动力。所谓单向透风门是指其门体只能让相对于其门框或支架而言的某方向的风通过而另一相反方向的风则不能通过。单向透风门透风的特性，如透风方向等，也可以是能根据需要而被控制改变的。在被动飞行状态并主要作水平运动时，可依据借外风力获得升力的需要调整各片旋翼对水平面的倾角，并可控制单向透风门朝同处翼面或门框的偏下方向得到被打开的可能，即那些转至与风向顺向旋转的位置的叶片上的单向透风门在风力作用下均闭合，从而为获得较大的空气动力使叶片转动，其为飞行器提供升力的同时也可使其获得发电所需的转动动能可用于发电，此时旋翼可看作风轮机；相反，那些转至与风向逆向旋转位置的叶片上的单向透风门在风力作用下均打开，风从单向透风门中通过从而使风轮机叶片旋转所受阻力大幅减少，由外吹来的风所产生的下降的力也将减少。在主动飞行状态时，或垂直下降的被动飞行状态时，则可控制单向透风门均闭合或一定程度的闭合。当该新型飞碟式飞行器垂直或大幅下降时，其旋翼可看作风轮机用于发电。飞碟式飞行器主旋翼。飞碟式飞行器内侧靠近机身处有较小的旋翼，作反向旋转从而产生与主旋翼相反的扭矩，平衡机身。可在飞碟式飞行器主旋翼的外周加装环状的防护栏用于预防主旋翼撞至外物的意外。该新型飞碟式飞行器的翼面和机身均可安装上太阳能电池或涂上太阳能发电涂料或装上其他可利用太阳能的器具。该新型飞碟式飞行器还可与各类飞艇组合成为机动性能较好，空中停留时间可以非常长的节能可靠的空中平台。比如，该新型飞碟式飞行器与采用升浮一体化设计的飞艇或飞翼式飞艇相组合，也即该飞碟式飞行器旋翼内可充氦气或设置成一定程度的真空从而产生浮力；又如，该新型飞碟式飞行器与各类飞艇组合的方式是该新型飞碟式飞行器另带一个或多个气囊，气囊内充氦气或设置成一定程度的真空，其气囊还能设计成能根据需要伸缩，比如气囊收缩至飞碟式飞行器的机体内；再如，采用上述设计的组合实现该新型飞碟式飞行器与各类飞艇的组合。此外，该新型飞碟式飞行器各旋翼前端还可以有吸气口，后端可以有排气口，使气流从前上方被旋翼吸入而从后下方被排出，该气流既能直接提供飞行器上推力又能提供旋翼的转动力，旋翼转动又因其攻角或翼型外形而得到升力。而且该新型飞碟式飞行器还能与吸水或吸附污染物的物质或器具、过滤器具相组合，用于大气过滤、获取水源等用途。比如，上述吸气口和排气口之间有吸附污染物的物质或器具、过滤器具，如过滤网等，或者，吸气口和排气口之间有吸水的网络和导流管道。又如，上述旋翼表面覆盖有吸附污染物的物质或器具，比如，气凝胶等，或者该表面有吸水的网络和导流管道。再如，上述旋翼的透风门部分或全部打开，并在该透风门覆盖用于大气除污的过滤网或者用于吸水的网络和导流管道。

本发明的有益效果是，该新型飞碟式飞行器能在较低飞行速度或较低的发动机功耗时较长时间地保持飞行高度并在水平和竖直方向上都有良好的空气动力学性质，既节能又可靠，既能垂直升降又能快速移动，既能利用风能又能利用太阳能。其大面积旋翼的设计可使其在高空稀薄空气的条件下以低转速、低耗能而获得巨大的升力。其旋翼内充氦气或设置成真空的设计可使其大面积旋翼获得一定的浮力。其各旋翼的攻角分别实时可调的设计可使其具备良好的机动性和空中稳定性。现代超轻高强度材料，比如碳纤维材料，也使上述飞碟式飞行器的实现具备了可行性。此外，其各旋翼前端还可以有吸气口，后端可以有排气口，使气流从前上方被旋翼吸入而从后下方被排出，该气流既直接提供上推力又提供旋翼的转动力，旋翼转动其攻角或翼型外形又提供了升力；此设计可与吸水或吸附污染物的物质或器具、过滤器具等相组合，用于大气过滤、获取水源等用途。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

说明书附图是本发明的俯视视示意图。

图中1.旋翼，2.旋翼转动所绕的中心，3.可折叠或展开的翼面，4.单向透风门或透风门，5.环状防护栏，6.较小的与主旋翼作反向旋转的旋翼。

具体实施方式

在图中所示的实施例中，新型飞碟式飞行器其旋翼1的总面积对旋翼1一端距旋翼转动中心2的长度的比值远大于现有的直升机的相应比值，使其在远观时从整体上呈现出近似于飞碟的形态。其旋翼1既可看作巨型面积的螺旋桨，也可看作是螺纹的面积大幅变大的巨型的极短长度的螺丝，其旋翼1既可位于机身近于同一水平面的外侧从而在水平方向上环绕机身，也可位于机身上方近于铅直的轴上。其每个旋翼1相对于水平面的倾斜度都可以在任何时刻分别地根据需要被迅速调整，使其获得最佳飞行特性，即在飞行过程中其旋翼1不一定从整体上符合螺旋排布。其每个旋翼1均有可折叠或展开的翼面3可分别折叠或展开一定程度，使其能迅速根据需要改变旋翼1面积。当飞行器旋翼1转动的主要动力来源于飞行器自身时称为飞行器的主动飞行状态，当飞行器旋翼1转动的主要动力来源于外部风力时称为飞行器的被动飞行状态，每个旋翼1的方向调整均遵照空气动力学原理而使飞行器在不同飞行状态时均获得最佳飞行特性，如，当飞行器朝某方向主动飞行时，某片旋翼1转至与飞行方向顺向旋转的位置时该旋翼1相对于水平面的倾角增大至合适的程度，相反，转至逆向旋转位置的旋翼1此时倾角减少；而在被动飞行状态时，根据顺风飞行和逆风惯性飞行的不同，要求获得升力和前行速度的不同，可对各片旋翼1的角度和面积分别进行调整，对各种飞行状态的上述调整可由风洞实验或计算机模拟得出最佳调整数据。其每个旋翼1均可以有多个单向透风门4，该门在不透风时与旋翼成为一体提供空气动力，该门在透风时可减少飞行阻力或影响飞行品质的力，所谓单向透风门4是指其门体受控而只能让相对于其门框或支架而言的某方向的风通过而另一相反方向的风则不能通过，单向透风门透风4的特性，如透风方向，也可以是能根据需要而被控制改变的。在被动飞行状态并主要作水平运动时，可依据外风力获得升力的需要调整各片旋翼1对水平面的倾角，并可控制单向透风门4朝同处翼面或门框的偏下方向得到被打开的可能，即那些转至与风向顺向旋转的位置的叶片上的单向透风门4在风力作用下均闭合，从而为获得较大的空气动力使叶片转动，其为飞行器提供升力的同时也可使其获得发电所需的转动动能可用于发电，此时旋翼1可看作风轮机；相反，那些转至与风向逆向旋转位置的叶片上的单向透风门4在风力作用下均打开，风从单向透风门4中通过从而使风轮机叶片旋转所受阻力大幅减少，由外吹来的风所产生的下降的力也将减少。在主动飞行状态时，或垂直下降的被动飞行状态时，则可控制单向透风门4闭合或一定程度的闭合。当该新型飞碟式飞行器垂直或大幅下降时，其旋翼1可看作风轮机用于发电。该新型飞碟式飞行器的翼面1和机身均可安装上太阳能电池或涂上太阳能发电涂料或装上其他可利用太阳能的器具以利用太阳能发电。飞碟式飞行器主旋翼。飞碟式飞行器内侧靠近机身处有较小的旋翼6，作反向旋转从而产生与主旋翼相反的扭矩，平衡机身。可在飞碟式飞行器主旋翼的外周加装环状的防护栏5用于预防主旋翼撞至外物的意外。该新型飞碟式飞行器的翼面和机身均可安装上太阳能电池或涂上太阳能发电涂料或装上其他可利用太阳能的器具。该新型飞碟式飞行器还可与各类飞艇组合成为机动性能较好，空中停留时间可以非常长的节能可靠的空中平台。比如，该新型飞碟式飞行器与采用升浮一体化设计的飞艇或飞翼式飞艇相组合，也即该飞碟式飞行器旋翼内可充氦气或设置成一定程度的真空从而产生浮力；又如，该新型飞碟式飞行器与各类飞艇组合的方式是该新型飞碟式飞行器另带一个或多个气囊，气囊内充氦气或设置成一定程度的真空，其气囊还能设计成能根据需要伸缩，比如气囊收缩至飞碟式飞行器的机体内；再如，采用上述设计的组合实现该新型飞碟式飞行器与各类飞艇的组合。此外，该新型飞碟式飞行器各旋翼前端还可以有吸气口，后端可以有排气口，使气流从前上方被旋翼吸入而从后下方被排出，该气流既能直接提供飞行器上推力又能提供旋翼的转动力，旋翼转动又因其攻角或翼型外形而得到升力。而且该新型飞碟式飞行器还能与吸水或吸附污染物的物质或器具、过滤器具相组合，用于大气过滤、获取水源等用途。比如，上述吸气口和排气口之间有吸附污染物的物质或器具、过滤器具，如过滤网等，或者，吸气口和排气口之间有吸水的网络和导流管道。又如，上述旋翼表面覆盖有吸附污染物的物质或器具，比如，气凝胶等，或者该表面有吸水的网络和导流管道。再如，上述旋翼的透风门部分或全部打开，并在该透风门覆盖用于大气除污的过滤网或者用于吸水的网络和导流管道。

Claims

1.一种新型飞碟式飞行器，其特征是：其旋翼的总面积对旋翼一端距旋翼转动中心的长度的比值远大于现有的直升机的相应比值，使其在远观时从整体上呈现出近似于飞碟的形态。

2.根据权利要求1所述的新型飞碟式飞行器，其特征是：其旋翼如巨型面积的螺旋桨，或如螺纹的面积大幅变大的巨型的极短长度的螺丝，其旋翼或位于机身近于同一水平面的外侧从而在水平方向上环绕机身，或位于机身上方近于铅直的轴上。

3.根据权利要求1所述的新型飞碟式飞行器，其特征是：其每个旋翼相对于水平面的倾斜度都能在任何时刻分别地根据需要被迅速调整，使其获得最佳飞行特性，即在飞行过程中其旋翼不一定从整体上符合螺旋排布，其每个旋翼攻角实时可调。

4.根据权利要求1所述的新型飞碟式飞行器，其特征是：其每个旋翼均能分别折叠或展开一定程度，使其能迅速根据需要改变旋翼面积。

5.根据权利要求1所述的新型飞碟式飞行器，其特征是：当飞行器旋翼转动的主要动力来源于飞行器自身时称为飞行器的主动飞行状态，当飞行器旋翼转动的主要动力来源于外部气流或因势能减少所产生的空气动力时称为飞行器的被动飞行状态，在不同飞行状态时每个旋翼均能遵照空气动力学原理调整其方向或角度或面积大小而使飞行器始终获得最佳的飞行特性，比如，当飞行器朝某方向主动飞行时，某片旋翼转至与飞行方向顺向旋转的位置时该旋翼相对于水平面的倾角增大至合适的程度，相反，转至逆向旋转位置的旋翼此时倾角减少；在被动飞行状态时，根据顺风飞行和逆风惯性飞行的不同，要求获得升力和前行速度的不同，对各片旋翼的角度和面积分别进行调整，对各种飞行状态的上述调整由风洞实验或计算机模拟得出最佳调整数据。

6.根据权利要求1所述的新型飞碟式飞行器，其特征是：其每个旋翼有单向透风门，该门在不透风时与旋翼成为一体提供空气动力，该门在透风时可减少影响飞行品质的力，如阻力，所谓单向透风门是指其门体受控而只能让相对于其门框或支架而言的某方向的风通过而另一相反方向的风则不能通过，单向透风门透风的特性，如透风方向，能根据需要而被控制改变；在被动飞行状态并主要作水平运动时，依据外风力获得升力的需要调整各片旋翼对水平面的倾角，并控制单向透风门朝同处翼面或门框的偏下方向得到被打开的可能，即那些转至与风向顺向旋转的位置的叶片上的单向透风门在风力作用下均闭合，从而为获得较大的空气动力使叶片转动，其为飞行器提供升力的同时也可使其获得发电所需的转动动能可用于发电，此时旋翼可看作风轮机；相反，那些转至与风向逆向旋转位置的叶片上的单向透风门在风力作用下均打开，风从单向透风门中通过从而使风轮机叶片旋转所受阻力大幅减少，由外吹来的风所产生的下降的力也将减少；在主动飞行状态时，或垂直下降的被动飞行状态时，则可控制单向透风门均闭合或一定程度的闭合。

7.根据权利要求1所述的新型飞碟式飞行器，其特征是：当该新型飞碟式飞行器垂直或大幅下降时，把其旋翼作为风轮机用于发电。

8.根据权利要求1所述的新型飞碟式飞行器，其特征是：该新型飞碟式飞行器的翼面和机身均可安装上太阳能电池或涂上太阳能发电涂料或装上其他可利用太阳能的器具以利用太阳能发电。

9.根据权利要求1所述的新型飞碟式飞行器，其特征是：该新型飞碟式飞行器与各类飞艇相组合，比如，该新型飞碟式飞行器与采用升浮一体化设计的飞艇或飞翼式飞艇相组合，也即该飞碟式飞行器旋翼内充氦气或设置成一定程度的真空；又如，该新型飞碟式飞行器与各类飞艇组合的方式是该新型飞碟式飞行器另带一个或多个气囊，气囊内充氦气或设置成一定程度的真空，其气囊还能设计成能根据需要伸缩，比如气囊收缩至飞碟式飞行器的机体内；再如，采用上述设计的组合实现该新型飞碟式飞行器与各类飞艇的组合。

10.根据权利要求1所述的新型飞碟式飞行器，其特征是：该新型飞碟式飞行器各旋翼前端有吸气口，后端有排气口，使气流从前上方被旋翼吸入而从后下方被排出，该气流既能直接提供飞行器上推力又能提供旋翼的转动力，旋翼转动又因其攻角或翼型外形而得到升力，而且该新型飞碟式飞行器还能与吸水或吸附污染物的物质或器具、过滤器具相组合，用于大气过滤或获取水源，比如，上述吸气口和排气口之间有吸附污染物的物质或器具、过滤器具，如过滤网，或者，吸气口和排气口之间有吸水的网络和导流管道；又如，上述旋翼表面覆盖有吸附污染物的物质或器具，比如，气凝胶等，或者该表面有吸水的网络和导流管道；再如，上述旋翼的透风门部分或全部打开并在该透风门覆盖用于大气除污的过滤网或者用于吸水的网络和导流管道。