本发明专利技术涉及一种以动力装置驱动的桨轮作为主要升力和推进力来源，能在流体中垂直及前后移动的航空航行器的推进系统。主要应用于航空，航海领域。本发明专利技术克服了螺旋桨不能自由变换上升力和推进力的不足，不但具有设想中的扑翼机的所有优点，而且有着比扑翼更高效的动力，尤其更强大自如的推进力。能轻易扩展出多种飞行姿态（如左右侧翻，前后滚翻）。垂直起降，空中悬停都只是最基本的功能，定常平飞性能、续航性能、有地效悬停和无地效悬停都将得到较大的提高。其次是结构简单紧凑，且稳定可靠，安全性高。更重要的是全世界没有这类机型，不管应用于军事，还是造福百姓，改变人类的出行模式。抢占这类机型的制高点都有着不可估量的战略意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种以动力装置驱动的桨轮作为主要升力和推进カ来源，能在流体中(空中或水中)垂直及前后移动的航空航行器的推进系统。在主轴的截面上万向转换カ的方向。主要应用于航空，航海领域
技术介绍
目前的飞机中垂直飞行性能和前飞性能不能兼顾，直升机能垂直起落，但前后飞行推力不足，以至定常平飞性能不理想，续航性能也差。固定翼机和旋翼机定常平飞性能较高，但又不能垂直起落以及往后飞行。所有使用螺旋桨的飞机中，螺旋桨产生的上升力和推进カ之间不能方便地自由转换，即A:当飞机需要上升时，用于推进的螺旋桨不能将发动机的功效完全用于上升力(这里主要指螺旋桨固定翼机和旋翼机)。这就造成对失速时的飞机没有可靠安全保障。B:当飞机在前后飞行状态需要加速吋，螺旋桨却不能将发动机的功效完全用于推进力(这里只指螺旋桨直升机和旋翼机)。这就限制了螺旋桨直升机和旋翼机的定常平飞性能。虽然扑翼飞行低速飞行时所需要的功率和普通飞机相比要小得多，并具有优异的垂直或短距起落能力，扑翼机扑动的机翼不仅产生升力，还产生向前的推动力，但是由于控制技术、材料和结构方面的问题一直未能解决，扑翼机仍停留在模型制作和设想阶段，实用的扑翼机并没有真正制造出来。就算制造出来了，往复扑动也不是最高效最节能的运动方式。在水中除上述相似的原理外，潜水艇当用于民用及短时间浅水域潜水时还通过压缩空气的方式成本高且复杂。再者目前也没有一种能够在水下，水中，空中，以及陆上四栖的交通工具。
技术实现思路
本专利技术克服了螺旋桨不能自由360度变换上升力和前后推力的不足，提供一种以动力装置驱动的桨轮作为主要升力和推进カ来源，在流体中(空中或水中)随时方便地360度变换カ的方向来推动航空航行器的推进系统。本专利技术不但具有设想中的扑翼机的所有优点，而且有着比扑翼更高效的上升力，尤其更強大自如的推进カ。本专利技术的技术方案是采用多个水平放置且垂直于机体的桨轮(桨轮主轴中心线垂直于机体由前至后的中心线，且平行于地平线)连续转动产生垂直或前后的推力来驱动航空航行器。桨翼状态控制器周期性控制安装在桨轮臂上的桨翼的角度。以实现桨翼在不同象限中的周期变距的需要。无论是在上升或是前后行进中，桨翼状态控制器对桨翼的运动全程进行控制，达到最高效的升力或前后推力。有效减少了桨轮所做的无用功，提高发动机的功率利用率。桨翼状态控制器的部件半轮和滑瓦是不随桨轮转动的，方便操控系统与推进系统的对接，増大了操控的可靠性。综上所述，达成的技术效果就显而易见了 首先是性能优良，功能扩展方便(如将两轮安装在机身两边，则可实现机体原地360度转向以及左右侧翻；如果在机身尾部加ー轮，则可实现机身前后翻滚；增加机舱的密封和供氧以及起落架的方向控制，则可实现陆上，空中，水上，水下四栖。垂直起降，空中悬停都只是最简单基本的功能了，定常平飞性能、续航性能、有地效悬停和无地效悬停都将得到较大的提高。其次是结构简单紧凑，且稳定可靠，安全性高。再次是效率高，向下扑动的桨翼效率高于螺旋桨，转动效率又高于往复的扑动，前后的推力就更高于二者。更重要的是全世界没有这类机型，不管应用于军事，还是造福百姓，改变人类的出行模式。抢占这类机型技术的制高点都有着不可估量的战略意义。附图说明 为了方便观察和说明以下匀以本专利技术的右式轮说明，左式轮原理相同，只是左右手的关系； 图I是本专利技术的垂直方向力变化规律示意 图2是本专利技术的某一操作状态下カ变化规律示意 图3是本专利技术的主视图；· 图4是本专利技术的俯视 图5是本专利技术的左视 图6是本专利技术的桨轮结构示意 图7是本专利技术的轮臂结构示意 图8是本专利技术的桨翼结构示意 图9是本专利技术的桨翼状态控制器结构示意 图10是本专利技术的桨翼状态控制器传动轴结构示意 图11是本专利技术应用于运输机假想 图12是本专利技术应用于战斗机假想 图13是本专利技术应用于战斗机假想俯视 图中主轴I、轮毂2、轮臂3、桨翼4、桨翼轴孔5、桨翼轴齿轮6、控制器传动轴承座7、控制器传动轴8、控制器传动轴小齿轮9、控制器传动轴大齿轮10、桨叶11、桨叶架12、桨翼轴13、控制器传动轴锁凸14、控制器传动轴锁弹簧15、下半轮16、下半轮滑瓦17、上半轮18、上半轮滑瓦19、控制器传动轴锁十字凹20。具体实施例方式 下面结合附图对本专利技术结构原理以及工作原理作具体的说明 本专利技术的万向轮航空航行器推进系统主要分为桨轮和桨翼状态控制器两部分构成，桨轮包括主轴I、轮毂2、轮臂3、桨翼4等机件构成，由多对轮臂3环绕固定于轮毂2，每ー对轮臂3上装有多付可转动的桨翼4，其中每ー付桨翼4由多片桨叶11 (多片桨叶11之间保持一定的错位距离)和一对桨叶架12、ー对桨翼轴13及轴承组成；桨翼状态控制器包括下半轮16、下半轮滑瓦17、上半轮18、上半轮滑瓦19、控制器传动轴锁凸14、控制器传动轴锁凸弹簧15、控制器传动轴大齿轮10、控制器传动轴8、控制器传动轴小齿轮9、控制器传动轴承座7等机件构成，其中下半轮16、下半轮滑瓦17为一整体，上半轮18、上半轮滑瓦19为一整体，都是固定在机架上，不随桨轮转动，只通过操控系统可调节其转动(调节时的运动轨迹是以主轴I的轴心为圆心的圆)，这就有利于方便可靠地与操控系统对接，起着操控系统和推进系统之间的桥梁和接ロ作用。整个桨翼状态控制器控制着桨翼4在公转中的方向，保证桨翼4只会产生有效的升力和推力，以及接收、传递并实施操控系统的意图，达到控制机体的运行状态和姿态的目的。所有部件的联动机理如下发动机的力距经过变速箱传递至主轴1，从而带到轮毂2、轮臂3、桨翼4绕主轴I中心线公转。通过桨翼状态控制器周期性控制安装在轮臂3上的桨翼4的角度，以实现桨翼4只产生需要的力。在桨轮顺时针的转动过程中，垂直上升时カ的变化规律是如图1，从O度到180度(即第一第象限和ニ象限)时，桨翼做由上而下的位移，产生上升力，为有用功，因此要让其做功最大。此时各部件的动作过程如下，在O度时上半轮滑瓦19顶动控制器传动轴锁凸14到控制器传动轴锁十字凹20的中点，因为十字凹的中点正好是控制器传动轴大齿轮10底面轴心点，即控制器传动轴锁凸14和控制器传动轴大齿轮10同轴同心，控制器传动轴大齿轮10便可自由转动，因为上半轮18、下半轮16不參与公转，即可齿动控制器传动轴大齿轮10同速自转，经控制器传动轴8、控制器传动轴小齿轮9、桨翼轴齿轮6带动桨翼4逆时针同速自转，因公转和自转同速，那么桨翼4始終保持平行于地平面，所以这ー过程中主要产生向上的力，直至到达180度自转结束。从180度到360度(即第三象限和第四象限)时，桨翼做由下而上位移，为复位运动，此时会产生无效的下降力，属无用功，因此要让其做功最小，理论上不让其做功。在180度时，下半轮16工作完成，不再齿动控制器传动轴大齿轮10，桨翼4自转结束，下半轮滑瓦17也完成工作，在控制器传动轴锁弹簧15的作用下，控制器传动轴锁凸14复位，位移到控制器传动轴锁十字凹20的十字端，控制器传动轴锁凸14和控制器传动轴大齿轮10不再同轴同心，锁定控制器传动轴大齿轮10。桨翼4不能再自转，这时桨翼4始終以最小迎风面运行至360度，即在第三象限和第四象限中桨翼4始终是轨迹圆的切线。这样便完成一个循环周期。水平方向上的力的变化规律本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：罗华东，
申请(专利权)人：罗华东，
类型：发明
国别省市：
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