CN105836119A

CN105836119A - 摆桨飞机

Info

Publication number: CN105836119A
Application number: CN201610152205.0A
Authority: CN
Inventors: 龙全洪
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-03-09
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2016-08-10

Abstract

一种可以随时调控桨轴倾斜度的摆桨飞机，包括飞机体、螺旋桨，其特征是桨轴、控向槽、控向管。在飞机启飞前，先使飞机两侧的桨轴垂直地面，再使螺旋桨高速旋转产生轴向推力推动飞机垂直升空，飞机到达适当的高度后就使两侧的桨轴向前方倾斜，螺旋桨产生的轴向推力就可分解为升力和推进力，如果螺旋桨产生的升力等于飞机的重力，飞机就水平飞行，如果升力大于飞机的重力，飞机就上升，如果升力小于飞机的重力，飞机就下降，摆桨飞机就是通过调控桨轴的倾斜度去调控螺旋桨产生的升力和推进力所占的比例，从而达到调控飞机飞行的高度的。飞机的方向由飞机尾部的桨轴左右摆动去调控。摆桨飞机的优点：受阻面小、自重轻、能量的转换效率高。

Description

摆桨飞机

一、技术领域

本发明属于飞机

二、背景技术

现有的有翼飞机做得很成功，但做得很成功并不都是最好的，甚至还可以说有翼飞机的设计是愚蠢的，使飞机飞行需要升力和推进力，飞机螺旋桨对着飞机的上前方旋转产生的轴向推力就可以分解为升力和推进力，通过调控桨轴的倾斜度就能调控升力和推进力所占的比例，从而，就能达到调控飞机飞行的高度，但有翼飞机是通过螺旋桨产生推进力后再通过机翼把推进力转换成升力，并通过调控机翼的倾斜度去调控飞机飞行的高度，把简单的问题变复杂，增加了一次力的转换过程，大大的降低了能量的转换效率。

三、发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，我设计了一种随时可以通过调控桨轴的倾斜度去调控飞机的飞行高度的摆桨飞机，该飞机通过调控两侧桨轴的倾斜度去调整升力和推进力所占的比例，从而达到调控飞机飞行的高度，通过调控飞机尾部的桨轴左右摆动去调控飞机飞行的方向。

本发明采取的技术方案如下

一种摆桨飞机，该飞机包括有飞机体、动力机构、操纵机构、轴承、螺旋桨，其特征是摆桨飞机还包括有：1、桨轴、转向齿轮、控向槽、槽盖、控向管、动力轴、受控器、动力接收器、控管套。2、控管套是套在控向管上的轴套，控向管可以在控管套内转动，控管套是固定在飞机体上的，受控器与控向管之间、控向管与控向槽之间、控向槽与槽盖之间都是固定连接，受控器的作用是把操纵机构传递给它的操纵力传递给控向管，螺旋桨是现有的飞机上用的螺旋桨，动力机构是固定安装在飞机体内的，它不随桨轴摆动。3、动力机构带动动力接收器、动力轴、转向齿轮、桨轴和螺旋桨共同转动的过程中，如果想要改变螺旋桨产生的轴向推力的方向，就通过操纵机构带动受控器、控向管、控向槽、槽盖、桨轴和螺旋桨以动力轴的中心线为圆心共同摆动，从而就能达到调控螺旋桨产生的轴向推力的方向，对于飞机两侧的桨轴和螺旋桨来说，带动桨轴摆动就是调控桨轴的倾斜度，调控轴向推力方向就是调控螺旋桨产生的升力和推进力所占的比例。4、螺旋桨、桨轴和桨轴上的转向齿轮在以桨轴中心线为圆心高速转动的同时，还可以以动力轴中心线为圆心摆动，产生升力的螺旋桨是在飞机的两侧，飞机两侧的螺旋桨的摆动范围可以达到360度。

在飞机启飞之前，先通过操纵机构使飞机两侧的桨轴垂直地面，再通过动力机构带动动力接收器、动力轴、转向齿轮、桨轴和螺旋桨转动，使螺旋桨产生垂直地面的升力推动飞机垂直上升到天空，飞机上升到适当的高度后，再通过操纵机构使飞机两侧的桨轴逐渐向前方倾斜，到达飞机的飞行路线与地面线基本平行后，可以固定飞机后面两侧的桨轴的倾斜度，只通过调控飞机前面两侧的桨轴的倾斜度去调控飞机的飞行高度。飞机的飞行方向要通过安装在飞机正后方尾部的螺旋桨及其相关部件共同调控，先启动后方的动力机构带动动力接收器、动力轴、转向齿轮、桨轴和螺旋桨转动，如果桨轴正对正后方，飞机就朝正前方飞行，如果通过操纵机构及其相关部件使桨轴后端和螺旋桨向飞机的右侧摆动，飞机就会向右转向，如果通过操纵机构及其相关部件使桨轴后端和螺旋桨向飞机的左侧摆动，飞机就会向左转向，如果达到目的地，要使飞机降落时，可以先使飞机正后方尾部的螺旋桨停止转动，再逐渐使两侧的螺旋桨摆动到上方，通过调控飞机两侧的桨轴的倾斜度去调整好飞机的位置后，然后再逐渐降低动力机构的转速，使飞机慢速的垂直降落。

本发明摆桨飞机与同等级的靠机翼产生升力的飞机作比较：①摆桨飞机没有机翼，因此，摆桨飞机的受阻面比有翼飞机小得多。②摆桨飞机只用螺旋桨产生升力，有翼飞机是通过螺旋桨产生推进力后，再通过机翼把推进力转换成升力，摆桨飞机的桨轴垂直地面时，螺旋桨产生的轴向推力就完全是升力，如果螺旋桨把旋转力转换成轴向推力的转换效率是40％，那么，螺旋桨把旋转力转换成升力的转换效率也是40％，有翼飞机的螺旋桨产生的轴向推力是使飞机前进的推进力，要通过机翼转换才能把推进力转换成升力，如果有翼飞机的螺旋桨把旋转力转换成推进力的转换效率是40％，机翼把推进力转换成升力的转换效率也是40％(机翼把推进力转换成升力的原理与用螺旋桨把旋转力转换成推进力的原理基本相同)，那么，有翼飞机把旋转力转换成升力的转换效率就只有16％，因此，有翼飞机的能量有效利用率特别低。③现有的有翼飞机比摆桨飞机重，其原因有：机翼本身重量；飞机受阻面大、自重大，能量有效利用率低等因素导致有翼飞机发动机功率相对要比摆桨飞机的发动机功率大得多，发动机功率大，发动机的自重就很重；发动机功率大、耗油量大、飞机的储油量就必须大。④摆桨飞机可以垂直起降，如果密封度能到达防水的要求，还可以在湖面或海面起降。⑤如果摆桨飞机的后面一台主机突然熄火，后面两侧的螺旋桨停止转动，可以通过调整飞机前面两侧的螺旋桨的方向，使飞机的机头朝上，机尾朝下，像这样做还可以保持飞机受力平衡，慢速的降落，同样的原理，如果前一台主机突然熄火，也可以通过后一台主机的力量使飞机安全降落。⑥如果摆桨飞机用于战争，该飞机可以飞到敌方上空，向蜂鸟一样停留在敌方上空寻找目标并准确的炸毁目标。⑦一根动力轴同时推动飞机两侧的螺旋桨同步转动能避免因左右螺旋桨出现巨大的轴向推力差而造成机毁人亡事故。

四、附图说明

图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9是本发明摆桨飞机的结构示意图。在图1中，1——飞机体，2a——动力机构，3a、3b——操纵机构，4a、4b——螺旋桨，5a、5b——桨轴，6a、6b、6c、6d——转向齿轮，7a、7b-控向槽，8a、8b——槽盖，9a、9b——控向管，10a——动力轴，11a、11b——受控器，12a——动力接收器，13a、13b、13c、13d——控管套，14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14h——轴承。在图2中，1——飞机体，2b——动力机构，3c——操纵机构，4e——螺旋桨，5e——桨轴，6e、6f——转向齿轮，7e——控向槽，8c——槽盖，9e、9f——控向管，10b——动力轴，11c——受控器，12b——动力接收器，13e、13f——控管套，14i、14j、14k、14L——轴承。在图3中，1——飞机体，4a、4b、4c、4d、4e——螺旋桨，5a、5b、5c、5d、5e——桨轴，7a、7b、7c、7d——控向槽，9a、9b、9c、9d——控向管。在图4中，1——飞机体，4a、4b、4c、4d、4e——螺旋桨，5a、5b、5c、5d、5e——桨轴，7a、7b、7c、7d——控向槽，9a、9b、9c、9d——控向管。在图5中，1——飞机体，2a、2b——动力机构，3a、3b——操纵机构，4a、4b——螺旋桨，5a、5b——桨轴，6a、6b、6c、6d——转向齿轮，7a、7b——控向槽，8a、8b——槽盖，9a、9b——控向管，10a、10b——动力轴，11a、11b——受控器，12a、12b——动力接收器，13a、13b、13c、13d——控管套，14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14h——轴承，15a、15b——机脚，16——脚翼。在图6中，1——飞机体，3a、3b——操纵机构，7a、7b——控向槽，9a、9b——控向管，11a、11b——受控器，13a、13b、13c、13d——控管套，17a、17b——供料管，18a、18b——供料机，19a、19b——喷气口。在图7中，1——飞机体，3c——操纵机构，7a、7b、7c、7d——控向槽，9a、9b、9c、9d——控向管，20——圆弧桨。在图8中，1——飞机体，4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g、4h——螺旋桨，5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h——桨轴，7a、7b、7c、7d——控向槽，9a、9b、9c、9d——控向管。在图9中，1——飞机体，2a——动力机构，4a、4b——螺旋桨，5a、5b——桨轴，6a、6b、6c、6d——转向齿轮，7a、7b——控向槽，8a、8b——槽盖，9a、9b——控向管，10a——动力轴，12a——动力接收器，13a、13b、13c、13d——控管套。

五、具体实施方式

本发明具体实施时可以做成靠水浮力支撑船体重量，螺旋桨只产生推进力的船，也可以做成靠螺旋桨在水中旋转产生升力和推进力把船体驮出水面快速飞行的水上飞船，还可以做成靠螺旋桨在空气中旋转产生升力和推进力支撑飞机体在天空中飞行的摆桨飞机，具体实施方式很多，再此只介绍五种方式。

1、一种可以像船一样在水中航行、又可像水上飞船一样在水面上飞行、还可以在高空飞行的摆桨飞机，包括有飞机体1，螺旋桨4a、4b、4c、4d、4e，桨轴5a、5b、5c、5d、5e，控向槽7a、7b、7c、7d，控向管9a、9b、9c、9d，其特征是飞机两侧的螺旋桨是在控向槽的后下方旋转产生升力和推进力，通过操纵机构使在水中的螺旋桨低速旋转，使飞机两侧的桨轴与水面线基本平行，该飞机就可以像船一样在水中航行，如果需要提高飞机的运动速度，就通过操纵机构使两侧的螺旋桨朝着后下方中速旋转，螺旋桨在水中旋转所产生的升力和推进力就能把飞机体驮出水面并接近水面快速飞行，如果需要飞机进入高空飞行，就通过操纵机构使两侧的螺旋桨朝着正下方高速旋转，螺旋桨就会进入空气中并在空气中高速旋转产生升力把飞机体推到高空，飞机升空后再通过操纵机构调控螺旋桨的方向，使螺旋桨产生的推进力逐渐增大，推动飞机在高空中飞行，并通过调控两侧螺旋桨的方向去调控好飞机飞行的高度。不管在水中还是在空中，飞机的方向都是通过飞机尾部的螺旋桨左右摆动去调控的，如果要让飞机降落在地面上，就在高空中使飞机两侧的螺旋桨摆动到控向槽的上方，与此同时使两侧的螺旋桨停止转动后再反向转动产生升力保障飞机慢速降落。

2、本发明采用两个螺旋桨的实施方式，一种站立式摆桨飞机，具体结构如图5所示，该飞机包括有飞机体1，动力机构2a、2b，操纵机构3a、3b，螺旋桨4a、4b，桨轴5a、5b，转向齿轮6a、6b、6c、6d，控向槽7a、7b，槽盖8a、8b，控向管9a、9b，动力轴10a、10b，受控器11a、11b，动力接收器12a、12b，控管套13a、13b、13c、13d，轴承14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14h，其特征是站立式摆桨飞机还包括有机脚15a、15b，脚翼16，站立式摆桨飞机除了右前方的机脚15a和左前方的机脚15b外，正后方还有一只机脚，正后方的机脚没有在图中表示出来，该飞机垂直降落时，由下方的三只脚支撑，机头在正上方，脚翼是连在右前方和左前方机脚上的机翼，它与飞机体的延长线有30度左右的夹角，飞机垂直升空达到一定速度后，脚翼上产生的力会使飞机向前方倾斜，当飞机达到正常飞行速度后，脚翼上产生的升力要能保障飞机的机头在前、机脚在后的飞行状态，该飞机是通过操纵机构调控飞机两侧桨轴的倾斜度去控制飞机飞行高度的，也是通过操纵机构调控飞机两侧桨轴的倾斜度去调控飞机的飞行方向的，如果操纵机构使左侧的桨轴向前方倾斜的角度增大，左侧螺旋桨产生的升力就会减小，推进力就会增大，那么，左侧螺旋桨产生的推进力就会大于右侧螺旋桨产生的推进力，飞机就会向右方飞行，使飞机向左飞行的原理与此相同。站立式摆桨飞机的技术主要用于制造无人机或小型的有人飞机。

3、本发明采用可以控制喷气口方向的实施方式，一种可控制喷气口喷气方向的喷气式飞机，具体结构如图6、图7所示，该飞机包括有机体1，操纵机构3a、3b、3c，控向槽7a、7b、7c、7d，控向管9a、9b、9c、9d，受控器11a、11b，控管套13a、13b、13c、13d，其特征是供料管17a、17b，供料机18a、18b，喷气口19a、19b，圆弧桨20。飞机的方向由圆弧桨控制，当操纵机构使圆弧桨完全进入飞机体内，在圆弧桨上不产生转向力，当操纵机构使圆弧桨的左侧从飞机的左侧出口出来，就会在圆弧桨上产生使飞机向左转向的力，当操纵机构使圆弧桨的右侧从飞机的右侧出口出来，就会在圆弧桨上产生使飞机向右转向的力。

4、本发明采用多个螺旋桨组合的实施方式，一种多桨飞机，具体结构如图8所示，该飞机包括有飞机体1，螺旋桨4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g、4h，桨轴5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h，控向槽7a、7b、7c、7d，控向管9a、9b、9c、9d，其特征是转向槽的两端都有螺旋桨，螺旋桨所受到的阻止螺旋桨前进的气体阻力互相平衡，需要用去使螺旋桨、桨轴和控向槽摆动的力就小。

5、本发明采用固定桨轴倾斜度的实施方式，具体结构如图9所示，该飞机包括有飞机体1，动力机构2a，螺旋桨4a、4b，桨轴5a、5b，转向齿轮6a、6b、6c、6d，控向槽7a、7b，槽盖8a、8b，控向管9a、9b，动力轴10a，动力接收器12a，控管套13a、13b、13c、13d，其特征是螺旋桨对着后下方，桨轴与飞机水平线的夹角固定为30度左右，该飞机要用飞机尾翼操纵，要利用飞机跑道启飞或降落。如果采用固定桨轴倾斜度的技术做船或水上飞船，船尾可以设置能左右摆动的螺旋桨去控制船向。

Claims

1.一种随时可以通过调控桨轴的倾斜度去调控飞机的飞行高度的摆桨飞机，包括有飞机体(1)，动力机构(2a、2b)，操纵机构(3a、3b、3c)，螺旋桨(4a、4b、4c、4d、4e)，轴承(14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14h、14i、14j、14k、14L)，其特征是摆桨飞机还包括有：桨轴(5a、5b、5c、5d、5e)，转向齿轮(6a、6b、6c、6d、6e、6f)，控向槽(7a、7b、7c、7d、7e)，槽盖(8a、8b、8c)，控向管(9a、9b、9c、9d、9e、9f)，动力轴(10a、10b)，受控器(11a、11b、11c)，动力接收器(12a、12b)，控管套(13a、13b、13c、13d、13e、13f)；控管套是固定在飞机体上套在控向管上的轴套，控向管可以在控管套内转动，受控器与控向管之间、控向管与控向槽之间、控向槽与槽盖之间都是固定连接，动力机构是固定安装在飞机体内的，它不随桨轴摆动；动力机构带动动力接收器、动力轴、转向齿轮、桨轴和螺旋桨共同转动的过程中，如果想要改变螺旋桨产生的轴向推力的方向，就通过操纵机构带动受控器、控向管、控向槽、槽盖、桨轴和螺旋桨以动力轴的中心线为圆心共同摆动，从而就能达到调控螺旋桨产生的轴向推力的方向；螺旋桨、桨轴和桨轴上的转向齿轮在以桨轴中心线为圆心高速转动的同时，还可以以动力轴中心线为圆心摆动，产生升力的螺旋桨是在飞机的两侧，飞机两侧的螺旋桨摆动范围还可以达到360度，一根动力轴同时推动飞机两侧的螺旋桨同步转动。

2.一种可以接近水面飞行的摆桨飞机，包括有飞机体(1)，螺旋桨(4a、4b、4c、4d、4e)，桨轴(5a、5b、5c、5d、5e)，控向槽(7a、7b、7c、7d)，控向管(9a、9b、9c、9d)，其附加技术特征是摆桨飞机还包括有：飞机两侧的螺旋桨是在控向槽的后下方旋转产生升力和推进力，摆桨飞机可以向船一样在水中航行，还可以使螺旋桨在水中旋转产生升力和推进力把飞机体驮出水面并接近水面飞行，也可以在高空中飞行。

3.一种站立式摆桨飞机，包括有飞机体(1)，动力机构(2a、2b)，操纵机构(3a、3b)，螺旋桨(4a、4b)，桨轴(5a、5b)，转向齿轮(6a、6b、6c、6d)，控向槽(7a、7b)，槽盖(8a、8b)，控向管(9a、9b)，动力轴(10a、10b)，受控器(11a、11b)，动力接收器(12a、12b)，控管套(13a、13b、13c、13d)，其附加技术特征是该摆桨飞机还可以包括有：机脚(15a、15b)，脚翼(16)。