CN103600844A - 产生更大升力的组合飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种产生更大升力的组合飞行器，包括壳体和发动机，所述壳体表面设有多个用于引入气流的导入口，壳体内设有通过所述导入口与外界相通的流体通道，所述流体通道把壳体内部分隔为至少两个独立的运载舱；所述发动机的吸气口通过流体通道与所述导入口相通，发动机的排气口与外界相通。其有益效果在于，发动机的吸力使流体通道内高速流动的流体围绕每个运载舱周围高速通过并与飞机上半部壳体相通共同形成的高速流体层，与下半部壳体上的处于自然状态中的低流速之间产生压力差，使每个运载舱分别产生升力，从而使飞行器内部产生升力。

Description

产生更大升力的组合飞行器

技术领域

本发明涉及航空领域，尤其涉及一种产生更大升力的组合飞行器。

背景技术

现在有的固定翼飞机，如客机、运输机、轰炸机、战斗机、无人机等，由于机身为封闭的整体，而机翼上下表面的弧面和平面之间的路径长度差别不大，所以产生的升力不大，机翼作为唯一升力来源、机身为封闭整体这一传统的飞行器结构在一百多年来几乎没有任何改变，成了了航空业发展的桎梏。需要寻找更大的升力来源，并对传统飞行器的结构进行彻底改变，否则很难得到进一步发展。

发明人目前在该领域已获得十多项发明专利的专利权，其中专利号为：201110061877.8的中国发明专利《一种高速节能战机》和专利号：US8448892B2的美国发明专利《一种从内部产生升力的飞行器》提出了从内部产生升力的飞行器。又经过多年的研究，发明人对其改进以提升其性能。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种产生更大升力的组合飞行器。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种产生更大升力的组合飞行器，包括壳体和发动机，所述壳体表面设有多个用于引入气流的导入口，壳体内设有通过所述导入口与外界相通的流体通道，所述流体通道把壳体内部分隔为至少两个独立的运载舱；所述发动机的吸气口通过流体通道与所述导入口相通，发动机的排气口与外界相通。

其中，所述壳体的迎风面上设有用于引入气流的导入口。

其中，所述运载舱相互连接，运载舱之间设有舱门。

其中，所述导入口上设有可进行启闭控制和角度控制的导入口控制机构。

其中，所述发动机与所述流体通道之间设有隔板。

其中，所述运载舱的外壳的上部和/或侧部四周表面为波浪形、弧形、凹凸形或螺旋形。

其中，所述壳体的外形呈碟形。

其中，所述发动机设有多个，分别沿所述壳体中部的周缘均匀分布和/或设于壳体的都不中间，该发动机为喷口可改变方向的矢量发动机。

本发明采用的另一个技术方案是：提供一种产生更大升力的组合飞行器，包括发动机和多个运载舱，所述运载舱的壳体分为外壳体和内壳体，所述外壳体和内壳体之间设有流体通道，运载舱互相连接后所述流体通道之间也彼此相通，所述发动机的吸气口与流体通道相通，发动机的排气口与外部相通。

其中，其还包括第一个技术方案中任意一项所述的附加的技术特征。

本发明的有益效果是：1、本发明的飞行器由多个具有运载空间的运载舱组成，运载舱之间设有与外界相通的流体通道；飞行器外壳与外界相通，所受压力不大，且这不大的压力还由多个运载舱的外壳来承受，对运载舱的要求不高，容易制作，而运载舱体积较小，很容易批量生产，即使一个运载舱损坏也不影响飞行，更不会机毁人亡，比传统飞行器更加安全可靠；2、发动机巨大的吸力使流体通道内高速流动的流体围绕每个运载舱空间周围高速通过，使每个运载舱产生升力，从而使飞行器内部产生升力，进而使飞行器内部及与其相通的上半部壳体的内外表面在动力作用下形成高流速的流体层，与下半部壳体外的流体在自然状态中的低流速之间产生压力差，从而产生更大的升力；3、关于飞行器推动力的公知常识是「发动机排气产生推动力」，而实际上发动机吸入多少流体就能喷出多少流体，产生多大正压动力就产生多大负压动力，而现有的飞行器至少浪费了一半以上推动力，本发明的推动力来源为正压动力和负压动力，在通过负压动力使飞行器产生更大的升力以及改变流体分布的前提下，使正压动力大大增加，甚至成倍增加；4、多个运载舱组合成不同形状的有机翼或无机翼的大飞机或小飞机，每个运载舱内外壳之间为流体通道与发动机吸气口相通，由于去掉了庞大的飞机壳体，使飞机组合结构更容易量产；5、采用本发明的装置能够使大飞行器、飞行器航母的组合或结构成为现实，即使是普通飞行器发动机也能为大飞行器及飞行航母提供足够动力。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的飞机的结构示意图；

图2是图1中A-A向的剖面视图；

图3是本发明的第二实施方式的飞机的结构示意图；

图4是本发明的第三实施方式的飞机的剖面结构示意图；

图5是本发明的第四实施方式的飞机的剖面结构示意图；

图6是本发明的第五实施方式的飞机的结构示意图；

图7是本发明的第六实施方式的飞机的结构示意图；

图8是本发明的第七实施方式的碟形的飞行航母的结构示意图；

图9是本发明的第八实施方式的飞机的结构示意图；

主要元件符号说明：

1、飞机；101、飞机上半部；102、飞机下半部；103、导入口；104、导入口控制机构；2、外壳；3、流体通道；301、前运载舱；302、后运载舱；303、上运载舱；304、下运载舱；305、上左运载舱；306、上右运载舱；307、下左运载舱；308、下右运载舱；309、运载舱；4、壳体；401、舱门；402、密封固定框；403、连接件；5、迎风面导入口；6、发动机；601、隔板；7、背风面导出口。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

先从整体上概括本发明的技术方案：

1、实施例一至七的飞机在壳体上设有多个导入口并与流体通道相通，在发动机巨大吸力作用下，使流体通道内的高速流体经过每个运载舱周围，使每个运载舱产生升力，并扩展到与之相通飞机壳体上，形成位于飞机上半部的高速流体层和位于下半部的低速流体层，流体层之间流速不同而产生更大的升力。

2、实施例八为多个运载舱组合成飞机，每个运载舱的内外壳之间为彼此相通的流体通道，发动机巨大的吸力使流体通道内的流体围绕每个运载舱四周，再扩展到运载舱组合的飞机的上半部形成高速流体层，与下半部在自然状态下的低速流体层之间因流速不同而产生极大压力差进而产生更大升力。

3、在上述两点的结构中，均可通过多个运载舱组合为不同形状的大飞机、小飞机、飞行航母等，使飞机生产制造标准化、组合化后更简单。

下面按照不同的实施例来对本发明的技术方案进行说明。

请参阅图1和图2，图1和图2为本发明的第一实施方式的一种飞机1，其由外壳2和设于外壳2内的多个运载舱组成。在本实施方式中，外壳2和运载舱的壳体4之间形成环绕四周的流体通道3，流体通道3把飞机1内部分为前运载舱301和后运载舱302两个相互独立的空间，在前运载舱301和后运载舱302之间设有舱门401使两者彼此相通，舱门401的密封固定框402四周边缘与流体通道3密封固定，并通过连接件403连接前运载舱301和后运载舱302，使两者之间相互连接得更加牢固。

在飞机1前端设有迎风面导入口5，在飞机后部设有背风面导出口7，流体通道3位于迎风面导入口5和背风面导出口7之间，在背风面导出口7内设有发动机6，发动机6的吸气口与流体通道3相通，发动机6的排气口与外界相通，在飞机上半部101的外壳2上设有多个导入口103与流体通道3相通，在导入口103上设有可进行启闭控制和角度控制的导入口控制机构104。

进一步地，发动机6的下部设有隔板601以隔断下部的流体通道3，发动机6的吸气口与迎风面导入口5、位于机身上半部的导入口103通过位于各运载舱四周的流体通道3相通。同理，隔板601也可设于发动机6的上部以隔断上部流体通道3。

飞机1上升时开启位于机身上半部的导入口103，使进入其内的流体流速大于下半部处于自然状态中流体的流速，进而产生压力差使飞机上升；飞机下降时，开启位于机身下半部导入口103使飞机上下部之间产生向下的压力而下降；飞机1转向时，通过对导入口103的进气角度的控制，使流体在局部产生压力差而使飞机转向。

本发明的原理为：当飞机飞行时发动机巨大的吸力把流体从迎风面导入口5和飞机上半部101的多个导入口103高速吸入流体通道3内，使飞机迎风面和飞机上半部101形成负压区，此时流体在发动机的巨大吸力中，高速经过环绕在前运载舱301和后运载舱302的壳体4周围的流体通道3，流体通道3内高速流体的流速远大于通道外，因此气压也低于通道外，这股流速极快、气压极低的流体充盈在每个运载舱周围的流体通通道3内，并从内部通过多个导入口103扩展到飞机上半部101的流体通道3中，与飞机下半部102的外壳2上处于自然状态中的低速流体之间产生很大压力差，因而产生更大的升力。

值得一提的是，发动机6巨大的吸力作用使飞机上半部101的外壳2内表面和外表面的很大面积和机身内部流体通道3经过的前后舱的四周的更大面积的表面共同形成高速流体层。通过公知常识可知，机翼面积越大产生升力越大，如果把通有高速流体层的飞机上半部101和机身作为一个整体共同看作机翼上表面，底部的流体处于自然状态下的低流速的飞机下半部102为下表面，则上下部之间因流体流速不同就会产生很大的压力差，从而产生更大的升力。

更为重要的是，流体通道3与飞机上半部101及机身内部的前后舱分别相通，使飞机上半部101、前后运载舱301、302与飞机下半部102之间因流速不同，都会分别产生向上的升力，共同形成机身内部和上半部整体产生的升力，由于本发明把机身内分为多个独立运载空间，每个运载舱都独立的通过导入口103与外界相通，与飞机下半部102之间因流体的流速不同形成很大压力差而产生升力，然后多个运载舱共同产生更大的升力，升力的叠加能够轻松克服向下的重力，不需采用更大推动力的发动机的前提下，就能使飞机具有更大的载重量和更高的飞行速度。

通过对发动机6的控制，很容易使前后相通的流体通道3内和上半部壳体表面的流体的流速比传统机翼上表面的流体的流速快若干倍甚至几十倍，这就增加了几十倍升力，使飞机的速度载重量都显著提高，同时能耗显著下降。如飞机体积增大，还可设置二个或多个发动机。

由附图1中可见，本实施方式还保留有传统飞机的机翼及下部发动机和尾翼，这些传统结构能对本实施方式起到辅助的作用。实际上由于从内部能产生远远大于机翼能产生的巨大升力，太大的机翼反而成了增加阻力的负担，所以机翼面积可大大缩小。较合理的结构是：流体通道与缩小后的机翼壳体内部及上表面导入口相通（未在示意图中标出），在动力作用下来产生升力，起到控制飞机升降或产生辅助升力稳定机身的作用。由于本发明产生的升力比传统飞机大得多，同时飞机迎风面形成负压区，背风面为动力推动区，改变了现在飞机的流体分布状态，使流体阻力减少，在此前提下发动机产生的推动力也大很多，所以还可去掉机翼和尾翼。

机身内的前运载舱301和后运载舱302通过流体通道还可分为多个舱，体积不大的舱体制作相对容易，同时还方便批量生产，多个舱体组合后，再加上飞机壳体就能组成为一架大飞机。虽然飞机壳体较大，但通过多个导入口与外界相通，飞机壳体所承受的压力不大，很容易制造。虽然飞机行驶时几乎所有压力都由运载舱的外壳承受，但它体积不大，制作容易并不影响其量产，所以本发明为量产大飞机甚至飞行航母找到一种组合方法。

本发明改变了传统固定翼飞机中机翼作为唯一升力产生来源、机身为一封闭的整体结构的常规模式，而在对传统飞机的认识中不可能产生上述大飞机或飞行航母。现有的机翼产生的升力有限，机身的空间封闭，严重影响飞机的发展，而本发明改变了上述两种传统结构，为各种更大载重量的客机、运输机、轰炸机、甚至飞行航母，以及各种大小飞机及无人机提供了更大升力、更高速度、更大载重量、及更低油耗的全新设计思路，通过把机身内分为多个彼此相对独立的运载舱来产生更大升力，对各种大小飞机都适用，同时可提高速度和节约能源。

从公知常识可知，发动机吸入多少流体都能排出多少流体，产生多大正压推动力就产生多少负压动力；现在飞机为增加一些发动机的推动力已是困难重重，但飞机却把发动机一半的负压动力白白浪费了。

本发明把发动机吸气产生的负压动力，作为产生更大升力的动力来源，同时用负压动力巨大吸力使飞机迎风面形成负压区，后部为动力推动区来改变流体的分布状态，减少流体阻力，在此前提下使发动机产生推动力成倍增加，为各种大小飞机，尤其是大飞机和飞行航母提供足够的动力来源，使飞行航母的实施成为现实。

请参阅图3，图3为本发明的第二实施方式的结构示意图，与第一实施方式不同的是：流体通道3把机身分隔为上下布置的上运载舱303和下运载舱304，根据飞机载重量，在飞机后部设置两个或多个发动机6。

进一步地，请参阅图4，图4为本发明的第三实施方式的剖面图，本实施方式在第二实施方式的基础上，去掉了位于飞机下半部102内的流体通道，飞机上半部101内设有近似半圆形的流体通道3，围绕在上运载舱303周围。飞机下半部102的运载舱与传统飞机一样，没有流体通道。

请参阅图5，图5为本发明的第四实施方式的剖面图，在本实施方式中，流体通道3把机身内部分为上下左右的上左运载舱305、上右运载舱306、下左运载舱307和下右运载舱308四个运载舱。

进一步地，还可根据需要，把运载舱的壳体4设计为具有不同表面形状，各运载舱之间通过第一实施方式中的舱门401、密封固定框402和连接件403固定并相连通。

请参阅图6，图6为本发明的第五实施方式，在本实施方式中，机体内均布有多个运载舱309，每个运载舱309的上部壳体4都为波浪形或弧形，使流体经过运载舱309上部的流体通道3时能经过更长的路径，加快流速，使流速不同而产生压力差和升力增加。

进一步地，运载舱309的上部和侧部周围壳体4还可以是凹凸形或螺旋形，这样每个运载舱309上部和侧部周围通过的流体比下部的流体经过的路径更长，从而产生压力差和升力，使每个运载舱309在飞机飞行时都产生升力，从而与飞机上半部101一齐共同与飞机下半部102之间产生压力差和更大升力。

请参阅图7，图7为本发明的第六实施方式，本实施方式去掉了位于前部的迎风面导入口5，飞机上半部101上均布的导入口103与流体通道3相通，流体通道3把机身内部空间分为上下两层，每层设有多个运载舱309，发动机6的吸气口仅与中间的流体通道3相通，再通过上下二层的每个运载舱侧壁之间和四周的流体通道3与环绕机身四周的流体通道3相连通，在发动机6的吸力作用下，使流体产生更快的流速，产生更低的气压与飞机上半部101外壳上均布的导入口103相通，使机身上下部之间产生更大压力差从而制造更大的升力来源。发动机的吸气口还可仅与上部或下部的流体通道3相通。

请参阅图8，图8为本发明的第七实施方式，本实施方式为一种碟形的飞行航母。在飞行航母的壳体内部分为上下两层，每层设有多个运载舱309，在上半部壳体的表面设有多个导入口103与流体通道3相通，流体通道3环绕在每个运载舱309四周，流体通道3与壳体中部和底部中间的多个发动机6的吸气口相通，每个运载舱309内装有多架飞机。

运载舱309上部和两侧的壳体4的形状为弧形、凹凸或螺旋形，使通过其中的流体经过的路径大于经过运载舱309下部的流体所经过的路径，因此每个运载舱分别产生了压力差从而产生了升力。

当位于飞行航母中间和底部的多个发动机6工作时，巨大的吸力把流体从上半部壳体上的多个导入口103高速吸入流体通道3内，使每个运载舱309四周都流动着高速流体，每个运载舱309上部和两侧的流体经过的路径大于其底部流体经过的路径，在各运载舱的上下部之间、各运载舱与下半部壳体之间因流速不同因而分别产生向上的升力，然后与上半部壳体共同与下半部壳体产生压力差和更大升力，同时，在飞碟产生很大升力前提下各发动机6通过矢量喷口向下喷射气流，向下产生推力，使飞行航母很容易垂直升降并能悬停空中。

飞行航母在空中向前行驶时，开启后部发动机向后方喷射气流。同理，开启不同部位的发动机可以使其向不同方向高速行驶。

由于每个运载舱都能产生升力，同时在迎风面形成负压区，所以发动机只需不大推动力就能高速飞行。

运载舱内可以装载小飞机或小飞碟，小飞机的结构可以是上述实施例中的飞机缩小体积后的结构，小飞碟的外形可参照本实施方式中的飞行航母缩小整体体积后只保留底部中间的一个发动机来实现，它的吸气口与流体通道3相通，发动机的喷出口通过矢量技术控制气流喷向而推动飞碟行驶。

由于飞行航母具有的升力比传统飞机大几十倍，所以运载量和飞行速度远快于传统飞机，从飞行航母运载舱飞出大量有人或无人小飞机，能够形成庞大的飞行航母战斗群。由于飞行航母的运载量大，能够远距离大量投送，可在空中、水面、地面停留，产生的战略或战术上的威慑力和实际战斗力已远超过水中的航母。

进一步地，本实施方式中的飞行航母的外形除了可以呈飞碟形外，还可以为球形、半球形、椭圆形、橄榄形、三角形以及与现有的飞机具有相同的形状。

请参阅图9，图9为本发明的第八实施方式，在本实施方式中，去掉飞机外壳2，运载舱309的壳体4分为外壳体和内壳体，两层壳体之间设有流体通道3，外壳体上设有导入口103与流体通道3相通。通过多个运载舱309的组合直接构成不同形状的飞机的主体，两个运载舱的外壳体的结合处之间不连接为环形缝隙，作为环形导入口，但也可相连或局部连接形成多个导入口，各个运载舱309之间的流体通道3彼此相通，然后各运载舱外壳上的多个导入口通过流体通道与背风面导出口内设置的发动机吸气口内相通，发动机的排气口通过背风面导出口与外界相通。发动机设置在后部的运载舱内，或设在底部中间的运载舱内，如实施例1-7所述。这样，就组合成一种结构更加简单、且具有极大升力的飞机。去掉整体的飞机外壳2后，飞机制造更简单，多个运载舱可直接组合成各种不同形状的有机翼或无机翼的大小飞机，为生产飞机找到一种低成本又简单可靠的装置和方法。

综上，本发明在飞机内部设置前后相通的流体通道，把机身内部分为多个能够产生升力的运载舱，大大提升了飞机的升力，并能够灵活地通过运载舱的组合组成不同用途的飞行器，这将对飞机未来的发展产生深远的影响。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种产生更大升力的组合飞行器，其特征在于，包括壳体和发动机，所述壳体表面设有多个用于引入气流的导入口，壳体内设有通过所述导入口与外界相通的流体通道，所述流体通道把壳体内部分隔为至少两个独立的运载舱；所述发动机的吸气口通过流体通道与所述导入口相通，发动机的排气口与外界相通。

2.根据权利要求1所述的产生更大升力的组合飞行器，其特征在于：所述壳体的迎风面上设有用于引入气流的导入口。

3.根据权利要求1所述的产生更大升力的组合飞行器，其特征在于：所述运载舱相互连接，运载舱之间设有舱门。

4.根据权利要求1所述的产生更大升力的组合飞行器，其特征在于：所述导入口上设有可进行启闭控制和角度控制的导入口控制机构。

5.根据权利要求1所述的产生更大升力的组合飞行器，其特征在于：所述发动机与所述流体通道之间设有隔板。

6.根据权利要求1所述的产生更大升力的组合飞行器，其特征在于：所述运载舱的外壳的上部和/或侧部四周表面为波浪形、弧形、凹凸形或螺旋形。

7.根据权利要求1所述的产生更大升力的组合飞行器，其特征在于：所述壳体的外形呈碟形。

8.根据权利要求7所述的产生更大升力的组合飞行器，其特征在于：所述发动机设有多个，分别沿所述壳体中部的周缘均匀分布和/或设于壳体的都不中间，该发动机为喷口可改变方向的矢量发动机。

9.一种产生更大升力的组合飞行器，其特征在于，包括发动机和多个运载舱，所述运载舱的壳体分为外壳体和内壳体，所述外壳体和内壳体之间设有流体通道，运载舱互相连接后所述流体通道之间也彼此相通，所述发动机的吸气口与流体通道相通，发动机的排气口与外部相通。

10.根据权利要求9所述的产生更大升力的组合飞行器，其特征在于：其还包括权利要求2至8任意一项所述的附加的技术特征。

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