CN105620751A - 一种碟形直升式飞行装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于飞行设备技术领域，涉及一种碟形直升式飞行装置，主体结构包括底盘、动力系统、外罩、排气口、通风口、折边和插接爪，动力系统提供的气流动力使底盘旋转起飞并由通风口排出，气流和热量从各通风口中均匀流出并沿底盘的上表面喷流，使底盘的上表面压力小于底盘的下表面压力，为碟形直升式飞行装置提供上升力使其向上飞行，动力系统能够调节产生气流和热量的大小，并通过控制气流和热量喷出排气口和通风口的速度、部位和大小实现转向、前进、后退、上升和稳定悬停在空中的功能，应用于无人式空中探测和农业场合；其结构简单，原理科学合理，性能安全可靠，制作和维修成本低，操作和维护方便，飞行环境友好。

Description

一种碟形直升式飞行装置

技术领域：

本发明属于飞行设备技术领域，涉及一种碟形直升式飞行装置，可稳定飞行和直升并悬停空中，应用于无人式空中探测和农业场合。

背景技术：

飞行器是指由人类制造的，能飞离地面并在空间飞行，人为控制的在大气层内或大气层外空间(太空)飞行的器械飞行物，应用于科学探索、海洋和军事等领域；飞行器一般分为航空器、航天器、火箭、导弹和制导武器五大类：在大气层内飞行的飞行器称为航空器，包括气球、滑翔机、飞艇、飞机和直升机，靠空气的静浮力或空气相对运动产生的空气动力升空飞行；在空间任意飞行的飞行器称为航天器，包括人造地球卫星、载人飞船、空间探测器和航天飞机，在运载火箭的推动下获得必要的速度进入太空，然后在引力作用下完成轨道运动；火箭是以火箭发动机为动力的飞行器，能在大气层内，也能在大气层外飞行；导弹是装有战斗部的可控制的火箭，包括主要在大气层外飞行的弹道导弹、装有翼面在大气层内飞行的地空导弹和巡航导弹；制导武器是能够按照一定规律进行的、在大气中飞行的、高命中率武器，包括末敏弹和制导炮弹。目前，已经有很多的科研机构与个人对飞行器有较深的研究，美国马丁公司推出一款适合载人的标价为10万美元的单人空气动力飞行器，但在中国还处于探索阶段。随着时代发展的脚步有人大胆提出了多种飞行方案，2008年6月，由哈尔滨盛世特种飞行器有限公司、中国航天科工集团第四研究院和哈尔滨工业大学航天学院共同研发的单桨环道“飞碟”在哈尔滨研制成功，该飞行器直径约为1.2米，采用碟形环翼外形设计和特异式气动布局，飞行高度在50米至1000米之间，飞行速度为每小时0至80公里重10公斤，装满燃料一次可在空中飞行40分钟，能够应用在航空拍照、地质测量、突发事件照明和搭建临时通讯平台等方面，具有低空、低速、垂直起降和悬停的特点，兼具直升机和固定翼飞机的功能，能为多个领域提供技术支撑，飞行不受地域限制，飞行轨道可预先设定，也可随时更改，可广泛应用于航空拍照、地质测量、高压输电线路巡视、油田管路检查、高速公路管理、森林防火巡察、毒气勘查、缉毒、突发事件照明、搭建临时通讯、平台应急救援和救护等方面；但其结构复杂、制造工艺繁琐、成本高昂。因此，研发一种结构简单、制作简便和成本低廉的碟形直升式飞行装置，有良好的社会和经济价值，应用前景广阔。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计一种结构简单，制作工艺简便和成本低廉的碟形直升式飞行装置。

为了实现上述目的，本发明的主体结构包括底盘、动力系统、外罩、排气口、通风口、折边和插接爪；圆形结构的底盘的圆周边缘向下折弯形成0-10mm高度的折边，折边上对称设置有2个排气口，2个排气口分别与动力系统产生的气流出口处管道式连通，并可由动力系统实现气流的调控，使2个排气口中转换排气，控制前进和飞行方向与重设；底盘的上表面中心处固定设置有外罩，内空式结构的外罩的内部固定设置有动力系统，动力系统通过螺栓固定设置在底盘的上表面中心处，外罩的底部边缘等距离间隔设置有插接爪，外罩与底盘通过插接爪插接式固定连接，插接爪与底盘的上表面之间形成空隙式通风口，供动力系统产生的气流和散发的热量排出，并使底盘的上表面的气流速度大于下表面上的气流速度，形成气流差产生上升的浮力；底盘的上表面为弧式结构，底盘的厚度由外圆周向中心处均匀渐进增大，底盘的中心处的厚度不大于外圆周边缘处厚度的2倍，底盘的半径大于外罩半径的6倍以上，并根据底盘的自重和动力系统产生的动力大小经过理论计算或者飞行试验确定；动力系统包括内燃机、电动机和核能动力机，动力系统的中心与底盘的圆心重合；各部件配合构成碟形直升式飞行器，实现升空飞行、转向和稳定悬停在空中的功能。

本发明涉及的的碟形直升式飞行装置使用时，动力系统提供的气流动力使底盘旋转起飞并由通风口排出，气流和热量从各通风口中均匀流出并沿底盘的上表面喷流，使底盘的上表面压力小于底盘的下表面压力，为碟形直升式飞行装置提供上升力使其向上飞行，动力系统能够调节产生气流和热量的大小，并通过控制气流和热量喷出排气口和通风口的速度、部位和大小实现转向、前进、后退、上升和稳定悬停在空中的功能。

本发明与现有技术相比，由动力系统产生的部分气流通过排气口持续喷出推动碟形直升式飞行装置前行，而大部分气流通过各通风口沿底盘上表面外喷式流过，使底盘的上表面压力小于底盘的下表面压力，为碟形直升式飞行装置提供上升力使其向上飞行；其结构简单，原理科学合理，性能安全可靠，制作和维修成本低，操作和维护方便，飞行环境友好。

附图说明：

图1为本发明的主体结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步描述。

实施例：

本实施例涉及的碟形直升式飞行装置的主体结构包括底盘1、动力系统2、外罩3、排气口4、通风口5、折边6和插接爪7；圆形结构的底盘1的圆周边缘向下折弯形成0-10mm高度的折边6，折边6上对称设置有2个排气口4，2个排气口4分别与动力系统2产生的气流出口处管道式连通，并可由动力系统2实现气流的调控，使2个排气口4中转换排气，控制前进和飞行方向与重设；底盘1的上表面中心处固定设置有外罩3，内空式结构的外罩3的内部固定设置有动力系统2，动力系统2通过螺栓固定设置在底盘1的上表面中心处，外罩3的底部边缘等距离间隔设置有插接爪7，外罩3与底盘1通过插接爪7插接式固定连接，插接爪7与底盘1的上表面之间形成空隙式通风口5，供动力系统2产生的气流和散发的热量排出，并使底盘1的上表面的气流速度大于下表面上的气流速度，形成气流差产生上升的浮力；底盘1的上表面为弧式结构，底盘1的厚度由外圆周向中心处均匀渐进增大，底盘1的中心处的厚度不大于外圆周边缘处厚度的2倍，底盘1的半径大于外罩3半径的6倍以上，根据底盘1的自重和动力系统2产生的动力大小经过理论计算或者飞行试验确定；动力系统2包括内燃机、电动机和核能动力机，动力系统2的中心与底盘1的圆心重合；各部件配合构成碟形直升式飞行器，实现升空飞行、转向和稳定悬停在空中的功能。

本实施例涉及的碟形直升式飞行装置使用时，动力系统2提供的气流动力使底盘1旋转起飞并由通风口5排出，气流和热量从各通风口5中均匀流出并沿底盘1的上表面喷流，使底盘1的上表面压力小于底盘1的下表面压力，为碟形直升式飞行装置提供上升力使其向上飞行，动力系统2能够调节产生气流和热量的大小，并通过控制气流和热量喷出排气口4和通风口5的速度、部位和大小实现转向、前进、后退、上升和稳定悬停在空中的功能。

Claims (2)

1.一种碟形直升式飞行装置，其特征在于主体结构包括底盘、动力系统、外罩、排气口、通风口、折边和插接爪；圆形结构的底盘的圆周边缘向下折弯形成0-10mm高度的折边，折边上对称设置有2个排气口，2个排气口分别与动力系统产生的气流出口处管道式连通，并可由动力系统实现气流的调控，使2个排气口中转换排气，控制前进和飞行方向与重设；底盘的上表面中心处固定设置有外罩，内空式结构的外罩的内部固定设置有动力系统，动力系统通过螺栓固定设置在底盘的上表面中心处，外罩的底部边缘等距离间隔设置有插接爪，外罩与底盘通过插接爪插接式固定连接，插接爪与底盘的上表面之间形成空隙式通风口，供动力系统产生的气流和散发的热量排出，并使底盘的上表面的气流速度大于下表面上的气流速度，形成气流差产生上升的浮力；底盘的上表面为弧式结构，底盘的厚度由外圆周向中心处均匀渐进增大，底盘的中心处的厚度不大于外圆周边缘处厚度的2倍，底盘的半径大于外罩半径的6倍以上，并根据底盘的自重和动力系统产生的动力大小经过理论计算或者飞行试验确定；动力系统包括内燃机、电动机和核能动力机，动力系统的中心与底盘的圆心重合；各部件配合构成碟形直升式飞行器，实现升空飞行、转向和稳定悬停在空中的功能。

2.根据权利要求1所述的碟形直升式飞行装置，其特征在于使用时，动力系统提供的气流动力使底盘旋转起飞并由通风口排出，气流和热量从各通风口中均匀流出并沿底盘的上表面喷流，使底盘的上表面压力小于底盘的下表面压力，为碟形直升式飞行装置提供上升力使其向上飞行，动力系统能够调节产生气流和热量的大小，并通过控制气流和热量喷出排气口和通风口的速度、部位和大小实现转向、前进、后退、上升和稳定悬停在空中的功能。