CN104802983A - 一种旋转动面翼升力生成装置 - Google Patents
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Abstract
一种旋转动面翼升力生成装置，属航空技术领域。包括机架、主轴和均匀分布在主轴周围的两个、三个或四个结构相同的转翼；主轴水平布置，主轴的左端和右端分别通过轴承安装在机架上。每个转翼包括左转臂、右转臂和动面翼；左转臂和右转臂平行，它们均与主轴垂直连接，动面翼与主轴平行。动面翼包括翼体、电机、主动滚筒、翼面和从动滚筒；电机与主动滚筒轴相连；在电机的带动下，主动滚动筒转动带动翼面和从动滚筒转动。由于在过主轴的水平面的上方，动面翼的翼面自转方向为逆时针方向；在过主轴的水平面的下方，动面翼的翼面自转方向为顺时针方向。该装置将产生向上的升力。该装置应用于垂直升降飞行器上作升力装置。
Description
技术领域
一种旋转动面翼升力生成装置，属航空技术领域，尤其涉及一种动面翼升力生成装置。
背景技术
传统的飞行器是靠机翼或旋翼来产生升力，飞机的机翼和直升机的旋翼的结构相似，它们的截面均为翼型，靠空气流过翼的上下表面产生压差而产生升力，翼型确定时，它们产生升力的大小与攻角、翼面大小和来流速度有关，调整升力的大小是通过改变攻角、速度或翼面大小来实现的。机翼和旋翼的相对厚度均较薄，结构强度较差。固定翼飞机低速飞行性能不高，低速时需要的机翼面积较大，且不能垂直升降。直升机的旋翼转速很高才能产生较大升力。
发明内容
本发明的目的是克服传统机翼和旋翼的上述不足，发明一种能产生较大升力的适合制作垂直升降飞行器的旋转动面翼升力生成装置。
一种旋转动面翼升力生成装置，包括机架、主轴和均匀分布在主轴周围的两个、三个或四个结构相同的转翼；主轴水平布置，主轴的左端和右端分别通过轴承安装在机架上。每个转翼包括左转臂、右转臂和动面翼；左转臂和右转臂平行，它们均与主轴垂直连接，动面翼与主轴平行。动面翼包括翼体、电机、主动滚筒、翼面和从动滚筒；翼面包裹在翼体、主动滚筒和从动滚筒外面；主动滚筒轴的左右两端分别通过轴承安装在翼体左端板和翼体右端板上；电机与主动滚筒轴相连；从动滚筒轴的左右两端分别通过轴承安装在翼体左端板和翼体右端板上；在电机的带动下，主动滚动筒转动带动翼面和从动滚筒转动。
动面翼的翼面的运动采用同步带或皮带的传动方式。
该旋转动面翼升力生成装置的工作原理是：从主轴的左端往右端观察，主动力从主轴输入，在主轴的带动下，转翼作顺时针转动。在过主轴的水平面的上方，动面翼围绕主轴顺时针公转，在电机控制器的控制下，电机驱动动面翼的翼面作逆时针方向自转；在过主轴的水平面的下方，动面翼围绕主轴顺时针公转，在电机控制器的控制下，电机驱动动面翼的翼面作顺时针自转。由于在过主轴的水平面的上方，动面翼的翼面自转方向为逆时针方向；在过主轴的水平面的下方，动面翼的翼面自转方向为顺时针方向。根据流体的连续性方程、伯努利方程和库塔-儒科夫斯基升力定律可得，该装置将产生向上的升力。
该装置能产生升力，升力的大小可通过调节主轴的转速和电机的转速来实现，升力的方向可通过调节电机的转向来实现。该装置应用于垂直升降飞行器上作升力装置，也可用作飞行器的推力装置。
附图说明
图1是本发明一种带有两个转翼的旋转动面翼升力生成装置的正视示意图；图2是图1的左视示意图；图3是图1中处于上方的动面翼的俯视示意图；图4是图1中处于上方的动面翼的放大了的左视示意图。
图中，1-机架；2-主轴；3-转翼，31-左转臂，32-右转臂，33-动面翼，331-翼体，3311-翼体左端板，3312-翼体右端板，332-电机，333-主动滚筒，3331-主动滚筒轴，334-翼面，335-从动滚筒，3351-从动滚筒轴；4-动面翼公转的运动轨迹和运动方向指示。
具体实施方式
现结合附图对本发明加以具体说明：一种旋转动面翼升力生成装置，包括机架1、主轴2和均匀分布在主轴2周围的两个、三个或四个结构相同的转翼3；主轴2水平布置，主轴2的左端和右端分别通过轴承安装在机架1上。每个转翼3包括左转臂31、右转臂32和动面翼33；左转臂31和右转臂32平行，它们均与主轴2垂直连接，动面翼33与主轴2平行。动面翼33包括翼体331、电机332、主动滚筒333、翼面334和从动滚筒335；翼面334包裹在翼体331、主动滚筒333和从动滚筒335外面；主动滚筒轴3331的左右两端分别通过轴承安装在翼体左端板3311和翼体右端板3312上；电机332与主动滚筒轴3331相连；从动滚筒轴3351的左右两端分别通过轴承安装在翼体左端板3311和翼体右端板3312上；在电机332的带动下，主动滚动筒333转动带动翼面334和从动滚筒335转动。动面翼33的翼面的运动采用同步带或皮带的传动方式。
该旋转动面翼升力生成装置是这样工作的：从主轴2的左端往右端观察，主动力从主轴2输入，在主轴2的带动下，转翼3作顺时针转动。在过主轴2的水平面的上方，动面翼33围绕主轴2顺时针公转，在电机控制器的控制下，电机332驱动动面翼33的翼面334作逆时针方向自转；在过主轴2的水平面的下方，动面翼33围绕主轴2顺时针公转，在电机控制器的控制下，电机332驱动动面翼33的翼面334作顺时针自转。由于在过主轴2的水平面的上方，动面翼33的翼面334自转方向为逆时针方向；在过主轴2的水平面的下方，动面翼33的翼面334自转方向为顺时针方向。根据流体的连续性方程、伯努利方程和库塔-儒科夫斯基升力定律可得，该装置将产生向上的升力。
该装置能产生升力，升力的大小可通过调节主轴2的转速和电机332的转速来实现，升力的方向可通过调节电机332的转向来实现。该装置应用于垂直升降飞行器上作升力装置，也可用作飞行器的推进装置。利用两个结构相同且对称的该装置制作垂直升降飞行器时，两个装置的主轴2呈“一”字形水平排列，两个装置的主轴2转动的方向相反。利用四个结构相同的该装置制作垂直升降飞行器时，四个装置呈“十”字形水平排列，它们的主轴2指向同一中心，两两相对的主轴2转向相反。利用该装置作飞行器的推进装置时，主轴2竖直布置。
Claims (5)
1.一种旋转动面翼升力生成装置，其特征在于：包括机架（1）、主轴（2）和均匀分布在主轴（2）周围的两个、三个或四个结构相同的转翼（3）；主轴（2）水平布置，主轴（2）的左端和右端分别通过轴承安装在机架（1）上；每个转翼（3）包括左转臂（31）、右转臂（32）和动面翼（33）；左转臂（31）和右转臂（32）平行，它们均与主轴（2）垂直连接，动面翼（33）与主轴（2）平行；动面翼（33）包括翼体（331）、电机（332）、主动滚筒（333）、翼面（334）和从动滚筒（335）；翼面（334）包裹在翼体（331）、主动滚筒（333）和从动滚筒（335）外面；主动滚筒轴（3331）的左右两端分别通过轴承安装在翼体左端板（3311）和翼体右端板（3312）上；电机（332）与主动滚筒轴（3331）相连；从动滚筒轴（3351）的左右两端分别通过轴承安装在翼体左端板（3311）和翼体右端板（3312）上；在电机（332）的带动下，主动滚动筒（333）转动带动翼面（334）和从动滚筒（335）转动。
2.根据权利要求1所述的一种旋转动面翼升力生成装置，其特征在于：动面翼（33）的翼面（334）的运动采用同步带或皮带的传动方式。
3.根据权利要求1或2所述的一种旋转动面翼升力生成装置，其特征在于：利用两个结构相同且对称的该装置制作垂直升降飞行器时，两个装置的主轴（2）呈“一”字形水平排列，两个装置的主轴（2）转动的方向相反。
4.根据权利要求1或2所述的一种旋转动面翼升力生成装置，其特征在于：利用四个结构相同的该装置制作垂直升降飞行器时，四个装置呈“十”字形水平排列，它们的主轴（2）指向同一中心，两两相对的主轴（2）转向相反。
5.根据权利要求1或2所述的一种旋转动面翼升力生成装置，其特征在于：利用该装置作飞行器的推进装置时，主轴（2）竖直布置。
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| CN201510238737.1A CN104802983A (zh) | 2015-05-12 | 2015-05-12 | 一种旋转动面翼升力生成装置 |
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|---|---|
| CN (1) | CN104802983A (zh) |
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