CN102501969A - 一种旋翼桨尖喷气式单人飞行器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及飞行器技术领域，特别涉及一种旋翼桨尖喷气式单人飞行器。该飞行器包括：飞行器机体和设置在其上的旋翼系统、动力系统、操纵系统和电气及飞行控制系统；旋翼系统包括桨榖和桨叶；动力系统包括发动机，其连接气体传输管道，其设置在桨榖上方，气体传输管道与桨叶相通；操纵系统包括自动倾斜器和操控杆；电气及飞行控制系统包括电池和发动机控制器、飞行参数仪表；飞行器机体上设有为发动机提供燃料的油箱。本发明提供的旋翼桨尖喷气式单人飞行器，结构轻便、操作方便，有效消除了将发动机安装在翼尖导致的离心力问题，利用旋翼克服了使用涡扇发动机的喷气式飞行器速度慢等缺陷，具有行驶速度快，旋转可控性强以及运行安全性较高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器技术领域，特别涉及一种旋翼桨尖喷气式单人飞行器。
背景技术
目前，单人飞行器大体上分为喷气式和螺旋桨式两类，其中，喷气式单人飞行器通过置于机身两侧的涡轮发动机高速运转时吸入前部的气体经后部喷出，从而获得前飞的推力，而两侧机翼上下的压力差为单人飞行器爬升获得了升力。由于该飞行器没有机翼，整个飞行过程都由发动机带动涵道风扇产生升力飞行，因此，存在速度慢、航程近、续航时间短等缺陷。而螺旋桨式飞行器主要依靠置于机身顶的螺旋桨获得爬升和下降的力，该类飞行器为防机身产生自转会将机身延长形成类似于蜻蜓的尾巴并在尾巴上另装螺旋桨用以控制，从而也获得方向上的控制。
其中，直升机式单人飞行器通常由涡扇发动机、减速器、启动发电机、旋翼、尾桨、传动机构、机身等传统部件组成，由于体积庞大、结构复杂、加工精细、价格昂贵，尤其是维护难度大和重量过重限制了其在更广阔领域尤其是民用领域的使用。
另外，现有技术中还有一种将发动机安装在翼尖的飞行器，通过发动机的尾部喷气推动旋翼，产生类似于直升机式飞行器的效果，该结构的飞行器在离心力作用下由于内部油路和温度场不均匀，发动机的损坏非常严重，使得可行性和可靠性存在极大的风险。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种旋翼桨尖喷气式单人飞行器，以克服现有的飞行器中存在的体积大、结构复杂，生产昂贵不适合民用使用，并且可行性和安全性较差等缺陷。
(二)技术方案
为了解决上述问题，本发明提供一种旋翼桨尖喷气式单人飞行器，其包括：飞行器机体和设置在飞行器机体上的旋翼系统、动力系统、操纵系统和电气及飞行控制系统；
所述旋翼系统包括桨榖和桨叶；
所述动力系统包括发动机，所述发动机连接气体传输管道，所述发动机设置在桨榖上方，所述气体传输管道与桨叶相通；
所述操纵系统包括自动倾斜器和操控杆，用于操纵飞行器的运动状态和运动方向；
所述电气及飞行控制系统包括电池和发动机控制器、飞行参数仪表；
所述飞行器机体上设有为发动机提供燃料的油箱。
进一步地，所述发动机为涡轮喷气发动机，其数量为两台。
进一步地，所述气体传输管道包括：集气匣、燃气分配盘和导流管；所述燃气分配盘的两端分别与集气匣和导流管连接，所述导流管与浆叶相通。
进一步地，所述飞行器机体包括主体支架，所述主体支架上装配安全带、铰接头、脚踏板和起落架，起落架上具有脚踏板。
进一步地，所述主体支架中部设有操控杆套，所述操控杆套上连接两个操控杆，所述操控杆的另一端连接偏心轮。
进一步地，所述飞行参数仪表包括油量表和旋翼转速表，所述其中一个操控杆上设有油门阀门、油量表和旋翼转速表。
进一步地，所述桨叶靠近桨榖的一端具有空气进气口。
进一步地，所述飞行器机体后侧设有用于控制飞行方向的舵机。
进一步地，所述桨叶中空设置，其横截面为流线型。
进一步地，所述电气及飞行控制系统还包括陀螺仪，增控及增稳系统。
(三)有益效果
本发明提供的旋翼桨尖喷气式单人飞行器，结构轻便、操作方便，有效消除了将发动机安装在翼尖导致的离心力问题，利用旋翼克服了使用涡扇发动机的喷气式飞行器速度慢等缺陷，具有行驶速度快，旋转可控性强以及运行安全性较高等优点。
附图说明
图1为本发明实施例旋翼桨尖喷气式单人飞行器结构示意图；
图2为本发明实施例旋翼桨尖喷气式单人飞行器中动力系统结构示意图。
图中：1：发动机；2：桨叶；3：桨毂；4：仪表盘；5：操纵杆；6：安全带；7：舵机；8：油箱；9：燃气分配盘；10：集气匣；11：起落架。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不是用来限制本发明的范围。
如图1-2所示，本发明实施例旋翼桨尖喷气式单人飞行器其包括：飞行器机体和设置在飞行器机体上的旋翼系统、动力系统、操纵系统和电气及飞行控制系统。
该旋翼系统包括桨榖和桨叶2，采用跷跷板式旋翼，桨距固定、桨榖无变距铰、摆振铰，桨叶2采用高升力翼型、无负扭转。该桨叶2的横截面为流线型，其中空设置，其气体由桨尖喷出。
动力系统包括发动机1，该发动机1连接气体传输管道，发动机1设置在桨榖上方，气体传输管道与桨叶2相通。其中，本实施例中的发动机1为涡轮喷气发动机，具体数量可根据实际所需冲力和发动机的型号而确定，本实施例中发动机1的数量为两台，该两台发动机1并排垂直设置在桨榖的上方。气体传输管道包括：集气匣10、燃气分配盘9和导流管；燃气分配盘9的两端分别与集气匣10和导流管连接，导流管与浆叶2相通。发动机1尾部和集气匣10相连，喷出的高温燃气收集在集气匣10中，通过燃气分配盘9和导流管到导入通过中空的桨叶1中最终由桨尖喷出，从而推动旋翼旋转。
操纵系统包括自动倾斜器和操控杆5，用于操纵飞行器的运动状态和运动方向；操作系统通过自动倾斜器，整体倾转旋翼轴实现桨盘倾斜。电气及飞行控制系统包括电池和发动机控制器、飞行参数仪表、陀螺仪、增控、增稳系统。飞行器机体包括主体支架，主体支架上装配安全带6、铰接头和起落架11，该起落架11上具有脚踏板。另外，该飞行器机体上设有为发动机提供燃料的油箱8。该起落架11采用三轮式布局，可实现地面滑跑，便于运输。人体重量通过脚蹬支撑，通过肩带、腰带、胯带位置处的安全带6将人体固定于机体，使得驾驶员安全系数得以保证。
其中，主体支架中部设有操控杆套，操控杆套上连接两个操控杆5，操控杆5的另一端连接偏心轮。飞行参数仪表包括油量表和旋翼转速表，其中一个操控杆5上设有油门阀门、油量表和旋翼转速表。其中一个操控杆端头布置有油量表和旋翼转速表，旋转该操控杆使两台发动机推力差动从而实现航向操纵，提拉该操控杆5可控制涡喷发动机1的转速，从而实现旋翼转速控制或同步增大发动机推力，实现直升机垂直爬升或斜爬升。通过操纵另外一个操控杆5运动可实现直升机纵向及侧向飞行。当操作者将操控杆向上或向下扳动时，固定于操控杆两侧的偏心轮随之转动，通过连杆带动浆叶2进行摆动，从而改变旋翼的吹风方向，以控制飞行器的飞行方向。
其中，桨叶2靠近桨榖的一端具有空气进气口，该外界空气通过引射的方式进入旋翼内部，从而增大空气流量，产生更大的推力。飞行器机体后侧设有舵机7，避免自旋现象的发生，加强机体的稳定性。
本发明提供的旋翼桨尖喷气式单人飞行器，结构轻便、操作方便，有效消除了将发动机安装在翼尖导致的离心力问题，利用旋翼克服了使用涡扇发动机的喷气式飞行器速度慢等缺陷，具有行驶速度快，旋转可控性强以及运行安全性较高等优点。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种旋翼桨尖喷气式单人飞行器，其特征在于，包括：飞行器机体和设置在飞行器机体上的旋翼系统、动力系统、操纵系统和电气及飞行控制系统；
所述旋翼系统包括桨榖和桨叶；
所述动力系统包括发动机，所述发动机连接气体传输管道，所述发动机设置在桨榖上方，所述气体传输管道与桨叶相通；
所述操纵系统包括自动倾斜器和操控杆，用于操纵飞行器的运动状态和运动方向；
所述电气及飞行控制系统包括电池和发动机控制器、飞行参数仪表；
所述飞行器机体上设有为发动机提供燃料的油箱。
2.如权利要求1所述的旋翼桨尖喷气式单人飞行器，其特征在于，所述发动机为涡轮喷气发动机。
3.如权利要求1所述的旋翼桨尖喷气式单人飞行器，其特征在于，所述气体传输管道包括：集气匣、燃气分配盘和导流管；所述燃气分配盘的两端分别与集气匣和导流管连接，所述导流管与浆叶相通。
4.如权利要求1所述的旋翼桨尖喷气式单人飞行器，其特征在于，所述飞行器机体包括主体支架，所述主体支架上装配安全带、铰接头和起落架，起落架上具有脚踏板。
5.如权利要求1所述的旋翼桨尖喷气式单人飞行器，其特征在于，所述主体支架中部设有操控杆套，所述操控杆套上连接两个操控杆，所述操控杆的另一端连接偏心轮。
6.如权利要求5所述的旋翼桨尖喷气式单人飞行器，其特征在于，所述飞行参数仪表包括油量表和旋翼转速表，所述其中一个操控杆上设有油门阀门、油量表和旋翼转速表。
7.如权利要求1所述的旋翼桨尖喷气式单人飞行器，其特征在于，所述桨叶靠近桨榖的一端具有空气进气口。
8.如权利要求1所述的旋翼桨尖喷气式单人飞行器，其特征在于，所述飞行器机体后侧设有用于控制飞行方向的舵机。
9.如权利要求1所述的旋翼桨尖喷气式单人飞行器，其特征在于，所述桨叶中空设置，其横截面为流线型。
10.如权利要求1所述的旋翼桨尖喷气式单人飞行器，其特征在于，所述电气及飞行控制系统还包括陀螺仪，增控及增稳系统。
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