CN1115261C - 一种空、陆两用旋风陀螺直升机车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新颖的旋风陀螺直升机车，它是应用在机车质量中心装置一个上下相通的涵道，在其上部安装一个质量较大的高速旋转带变形桨叶的刚体旋风陀螺，使机车在空中保持平衡稳定，旋风陀螺体积不大高度小、宽度与机车宽度一样，能满足道路交通要求，在其下部安装一个升力风扇产生上升力，配上尾部推力风扇和其它装置，将以上的技术特征与普通汽车功能装置合理组合成型，就成为在任何地点都能垂直升降随时能飞能跑的“直升飞行汽车”。
Description
本发明涉及一种空、陆两用旋风陀螺直升机车。
现有的空、陆两用飞行机车，由普通汽车加装较大固定翼和螺旋桨推进器组成，当在陆地行驶时，由于其固定翼较大，需要拆下固定翼，才能在陆地上行驶，使用十分不方便。
本发明的目的，在于提供一种空、陆两用旋风陀螺直升机车，它升降时不需滑行跑道，无直升机大旋翼及长长的尾部和普通飞机宽大的固定翼，大大缩小投影面积、体积和升降所需的空间，它最大的特点是其旋风陀螺体积较小，高度小，宽度直径小，能满足道路交通行驶的要求。本发明外表同普通汽车外型无大区别，只是在普通汽车上设置了一个旋风陀螺和一个垂直安定面，而能在任何地点垂直升降、随时能飞能跑。
本发明与普通航空器和一般的飞行汽车相比较，其最大的特征是主要由中央涵道直升旋风陀螺装置能同时产生垂直升力、平衡稳定性作用，它由圆筒形上、下大，中间稍收小的中央涵道、旋风陀螺、升力风扇、三者同处于中央涵道中心轴线上组合成型，其应用高速旋转刚体运动特性，将普通陀螺改造成较大旋风陀螺，由高速转动的旋风陀螺通过中心转轴产生一个垂直于地面的旋风陀螺效应，达到机车在空间平衡稳定性的目的，这就是旋风陀螺原理，将中央涵道直升旋风陀螺装置作为旋风陀螺直升机车核心功能的直升、飞行和平衡稳定装置，使旋风陀螺直升机车平衡飞行；其次是在直升机车质量中心安装一个较大的(
)型中央涵道，将上部的旋风陀螺与下部的升力风扇合理结合在一起(上、下部分同处在一中轴线上)，安置于中央涵道中，使它同时获得平衡力和上升力，有效地解决了直升机车飞行、垂直升降的各种难题，再辅以前飞动力等各种装置，就达到了共轴式直升机平稳升降和飞行的功能，其技术原理简单而新颖，将以上特征和直升机的其它辅助装置与普通汽车装置科学地有机组合一起，就能制造出理想的旋风陀螺直升机车。
图1是本发明的右视图；
图2是本发明的剖视图，亦作为摘要附图；
图3是本发明的俯视图；
图4是本发明的主视图；
图5是本发明的后视图；
图6是旋风陀螺部分结构剖视图；
图7是旋风陀螺轮桨结构示意图；
图8是其中一个桨叶截面示意图。
本发明的任务是这样实现的：本实施例中的旋风陀螺直升机车是以活塞发动机为动力举例说明的，主要由一个高速旋转，带有多个特殊桨叶能产生强大侧向旋风的质量较大的机械旋风陀螺(A1、A2)，垂直安置在机车质量中心的中央涵道(2)中，由它高速旋转产生的运动特性，形成一个由该旋风陀螺(A1、A2)为中心处于机车上部的旋风陀螺气流旋(涡)体，使整个直升飞行机车在空中保持平衡而能自由上下、左右、向前向后运动，它由发动机系统[(4)当该机车质量增大时，动力部分改用普通直升机的涡轮轴发动机及其功能装置]经变速器传动装置(6)、旋风陀螺减速器传动装置(13)提供动力给陀螺中心转轴(A2)作高速旋动，产生旋风陀螺平衡功能效果。“旋风陀螺”的结构是一个“同心轴反转式旋风陀螺体(A1、A2)”，它是由同一同心轴线的外轴与内轴构成的陀螺中心转轴(A2)和两个旋风陀螺轮桨(A1)组成，上面轮桨加上一个环套(18)安装于内同心轴上端，下面轮桨套在外同心轴端上，两个旋风陀螺轮桨和内外同心轴是反转的，等时效的，转速是一样的，它的作用是能消除机车在飞行中由一个陀螺轮桨一个方向旋动对其重心构成的横侧不平衡力距，“同心轴反转式旋风陀螺体”(A1、A2)形成两个层面的反转旋风，交叉构成更大旋风力作用于同心轴上，使垂直地面的平衡力更大更稳定，而内部产生向下中央涵道气流增加，获得部分上升力，这是旋风陀螺的结构原理，由于它直径小，质量较大，要求获得的是横向旋风平衡力，所以它不同于普通直升机对旋翼要求的复杂结构，而能采用简单的同心轴反转式旋风陀螺结构装置；单个旋风陀螺轮桨结构是由多个内缘桨叶(25)、外缘垂直于内桨叶(25)并形成一定夹角的外缘桨叶(24)和轮桨齿轮盘(23)组成，由质量较大较厚的金属铸造成型，高速旋转时外缘桨叶(24)产生强大的水平旋风，内桨叶(25)产生向下的高速气流，从而获得一个大体积强力旋风陀螺效应，产生垂直于地面的稳定平衡力，并同时得到部分上升力，抵减了整个机车的一部分重量，还为中央涵道下部的升力风扇(3)提供了高速的气流，也提高了该机车发动机的有效功率，该旋风陀螺宽度与机车有效宽度一致，使适合道路上驾驶的功能要求。
旋风陀螺直升机车中央涵道(2)中下部安装一台较大直径的轴驱动升力风扇[(3)当机车质量增大时采用燃气驱动升力风扇]，为直升机车提供上升力，其中心轴与旋风陀螺中心转轴(A2)同处于一中心轴线上，但不同处于一组齿轮盘上，其动力由同组发动机系统(4)经变速器传动装置(6)、升力风扇减速器传动装置(14)提供。
本旋风陀螺直升机车在机车质量中心安置中央涵道(2)，它的上部为旋风陀螺(A1、A2)、下部升力风扇(3)，其优点是同时获得上升力和平衡稳定力，并提高了上升力和发动机的有效功率，达到了理想的功能组合，解决了直升机车核心技术难题，以上是本发明创造的原理和目的。
旋风陀螺直升机车前飞动力、空中转向操控、空中平稳操控、道路行驶功能的实现：
直升机车前飞动力由尾部涵道风扇[(8)末端带转向舵作方向修正]作用，其动力由发动机系统(4)经另一个综合变速器传动装置(5)和尾部风扇与风扇综合减速传动装置(15)传递给尾部涵道风扇(8)，它的空气由两侧进气口(10)和发动机尾气提供，前飞动力由一个推杆操控，末端转向舵与方向盘连动。
直升机车在空中的转向由尾部两侧各一个小型涵道转向风扇(9)作用，它的出风口安装可转向管口，向侧边作转向作用，向下提供作辅助升力作用，其动力由发动机系统(4)经综合变速器传动装置(5)和尾部风扇与转向风扇综合减速器传动装置(15)提供，它的空气由两侧进气口(10)和发动机尾气提供，其由“十”推杆操控。
直升机车尾上部中位置上设置一垂直安定面(12)，它的后部安装一个方向舵(11)，使飞行时更平稳和便于操纵，它与方向盘连动。
该机车在陆上道路行驶，它的功能装置同普通汽车功能装置一样，配置在机车内部，当空转地、地转空，由一拉杆作空、地动力切换和空、地功能变换；空转地时，发动机系统(4)只通过综合变速器传动装置(5)传递动力给机车轮轴箱(7)驱动车轮(16)行走，机车变成一辆陆路交通工具(同时飞行功能系统全部被锁定)，象普通汽车一样在道路奔驰。
另外，直升机车内装置一套以中央涵道为质量中心的质量重心调平平衡系统装置，以保证旋风陀螺直升机车平衡稳定性。
直升机车采用汽车方向盘式连动操控空、地方向。
该“旋风陀螺直升机车”由以上所述的特征，辅以配备的其它功能系统与普通汽车装置系统有机结合，就实现了垂直升降、悬停、飞行、道路行驶的综合功能，成为理想的“直升飞行汽车”。
本发明如不装置汽车行驶系统，就是一架无旋翼、无固定翼的“旋风陀螺直升机”，它将更加轻巧，更灵活可人。
本发明适用于多种航空器，用途十分广泛。
Claims (1)
1.一种空、陆两用旋风陀螺直升机车，其特征在于“旋风陀螺”(A1、A2)，它是由同一同心轴的外轴和内轴构成的陀螺中心转轴(A2)和两个旋风陀螺轮桨(A1)组成，上面轮桨加上一个环套(18)安装于内同心轴上端，下面轮桨套在外同心轴端上，两个旋风陀螺轮桨(A1)和内外同心轴(A2)是反转的、等时效的、转速是一样的，它的作用是能消除直升机车在飞行中由一个陀螺轮桨一个方向旋动对其重心构成的横侧不平衡力距，“同心轴反转式旋风陀螺体”(A1、A2)形成两个层面的反转旋风，交叉构成更大旋风力作用于同心轴上，从而获得一个较大体量强力旋风陀螺效应，使垂直地面的平衡力更大更稳定，而内部产生向下中央涵道气流增加，同时获得部分上升力，还为下部升力风扇提供强大的加速气流，单个旋风陀螺轮桨结构是由多个内桨叶(25)、外缘垂直于内桨叶(25)并形成一定夹角的外缘桨叶(24)和轮桨齿轮盘(23)组成，由质量较大较厚的金属铸造成型，高速旋转时外缘桨叶(24)产生强大的水平旋风，内桨叶(25)产生向下的高速气流，该旋风陀螺的宽度与旋风陀螺直升机车有效宽度一样，使适合道路上驾驶的功能要求。
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