垂直升降有前翼的固定翼螺旋桨飞翼制造技术

一种能垂直升降和水平快速飞行的有前翼的固定翼螺旋桨飞翼，机头设置前翼，在机尾设置主翼，前翼和主翼的连接用直径较小的管道相连，飞翼的重心远离前翼的气动中心，并在前翼的气动中心之后，飞翼的重心靠近主翼的气动中心，并在主翼的气动中心之前。在机舱和驾驶舱在主翼里面而且可以转动，前翼和主翼上安装螺旋桨，螺旋桨的滑流能对称流过机翼，主翼上螺旋桨的后边安装阻力板，起落架与主翼连接，并安装轮子，有前翼的飞翼垂直放置。机翼的操纵面在垂直升降阶段、水平飞行阶段都能有效的操纵飞机的飞行姿态，可转动的驾驶舱和机舱使地板处于水平状态，实现乘坐舒适。因无需跑道起降，将广泛用于私人飞行等领域。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种能垂直升降和水平快速飞行的有前翼的固定翼螺旋桨飞翼，机头设置前翼，在机尾设置主翼，前翼和主翼的连接用直径较小的管道相连，飞翼的重心远离前翼的气动中心，并在前翼的气动中心之后，飞翼的重心靠近主翼的气动中心，并在主翼的气动中心之前。在机舱和驾驶舱在主翼里面而且可以转动，前翼和主翼上安装螺旋桨，螺旋桨的滑流能对称流过机翼，主翼上螺旋桨的后边安装阻力板，起落架与主翼连接，并安装轮子，有前翼的飞翼垂直放置。机翼的操纵面在垂直升降阶段、水平飞行阶段都能有效的操纵飞机的飞行姿态，可转动的驾驶舱和机舱使地板处于水平状态，实现乘坐舒适。因无需跑道起降，将广泛用于私人飞行等领域。【专利说明】垂直升降有前翼的固定翼螺旋桨飞翼
本专利技术涉及一种能垂直升降和水平飞行的有前翼的固定翼螺旋桨飞翼，具有象直升机一样垂直升降、悬停、机体垂直地平移。也能象常规固定翼飞机快速水平飞行。
技术介绍
目前公知的固定翼螺旋桨飞机，实现垂直升降和快速水平飞行的成功方法有倾转旋翼方式。其缺点是结构复杂，自重大，操作困难。在垂直升降阶段，机翼的操纵面是无效的。飞机的稳定依靠倾转旋翼控制，在垂直升降阶段一但失稳，机翼的操纵面无法帮助改出失稳状态。
技术实现思路
本专利技术的特点是充分利用机翼的操纵面，机翼的操纵面在垂直升降阶段、水平飞行阶段都能有效的操纵飞机的飞行姿态，有效实现稳定的垂直升降和水平快速飞行。驾驶舱和机舱采用可旋转结构，当飞翼由垂直旋转90度水平飞行，驾驶舱和机舱反向旋转90度，始终保持驾驶舱地板和机舱地板处于水平状态，实现乘坐舒适。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:由于飞机有六个自由度，需要控制滚转、升降、方向。有效的控制滚转、升降、方向飞机就能稳定飞行。飞机的气动布局采用在机头设置前翼，在机尾设置主翼；前翼和主翼的连接用直径较小的管道相连，但不作为机舱，起前翼的杠杆作用，放大前翼对主翼的操纵力。机舱在主翼里。它的气动布局就是有前翼的飞翼。前翼的气动中心在飞机重心的前面，并远离重心；主翼的气动中心在重心的后面，并靠近重心。这样的布局使有前翼的飞翼水平飞行时是纵向静态稳定的，并有效降低垂直升降阶段时有前翼的飞翼的重心，是垂直升降阶段稳定可控和水平飞行稳定的关键。前翼上安装螺旋桨，主翼上左右安装螺旋桨，螺旋桨的滑流能对称流过机翼。主翼上螺旋桨的后边对称安装阻力板，通过阻力板张开和闭合对滑流产生阻力，辅助调节主翼上左右螺旋桨拉力的大小。 有前翼的飞翼采用垂直放置的结构，起落架与主翼连接。机头向上。翼弦是垂直方向，不是水平方向的。假设观察者的水平视线与翼面垂直。利用螺旋桨的拉力作垂直上升的升力，在垂直上升阶段，如果没有螺旋桨的滑流，特别是飞机没有离开地面时空气与翼面的相对速度为零，机翼的操纵面无效。但通过螺旋桨与机翼的配合，利用螺旋桨的滑流在前翼上的环流产生的力，前翼和主翼的连接用直径较小的管道起杠杆作用，放大控制有前翼的飞翼在观察者的水平视线的前后飞行姿态的能力，即俯仰控制(相当于水平飞行时的升降舵)。同样利用螺旋桨的滑流在主翼上的环流产生的力(使这个力左右反向)，控制有前翼的飞翼绕垂直轴旋转(相当于水平飞行时的副翼控制滚转)。主翼左右的螺旋桨的拉力差控制有前翼的飞翼左右偏转，或通过控制主翼上螺旋桨后边对称安装的阻力板的张开和闭合调节主翼上左右螺旋桨的拉力，从而控制有前翼的飞翼的左右偏转(相当于水平飞行时的方向舵)。这样的结构使机翼操纵面在垂直升降阶段能仍然有效的控制有前翼的飞翼滚转、升降、方向。控制有前翼的飞翼稳定升降飞行姿态。当螺旋桨的拉力大于重力，有前翼的飞翼就垂直上升；当螺旋桨的拉力等于重力，有前翼的飞翼就悬停。 通过控制前翼操纵面就可实现有前翼的飞翼垂直地平移或由垂直上升转入水平飞行。驾驶舱和机舱采用可旋转结构，当有前翼的飞翼由垂直旋转90度水平飞行，驾驶舱和机舱反向旋转90度，始终保持驾驶舱地板和机舱地板处于水平状态，实现乘坐舒适。 有前翼的飞翼在水平飞行时因空气高速流过翼面，机翼的操纵面能有效的操纵有前翼的飞翼。前翼控制升降、主翼左右的副翼控制滚转、主翼左右的螺旋桨的拉力差控制方向(或主翼左右的螺旋桨后面的阻力板开合控制方向)。主翼的气动中心在重心的后面，所以水平飞行时有前翼的飞翼是纵向静稳定的。有前翼的飞翼能有效的水平飞行。 通过控制前翼操纵面就可实现有前翼的飞翼由水平飞行转入垂直飞行。驾驶舱和机舱采用可旋转结构，有前翼的飞翼由水平飞行旋转90度垂直飞行，驾驶舱和机舱反向旋转90度，始终保持驾驶舱地板和机舱地板处于水平状态，实现乘坐舒适。当螺旋桨的拉力小于重力，有前翼的飞翼就垂直下降。 本专利技术的有益效果是结构简单，无需倾转旋翼，也无需倾转机翼，有前翼的飞翼无需跑道垂直升降。在垂直升降阶段和水平飞行都能通过旋转驾驶舱和机舱，始终保持驾驶舱地板和机舱地板处于水平状态，实现乘坐舒适。在垂直升降阶段和水平飞行都能使用机翼的操纵面操纵飞翼的飞行姿态。利用前翼与主翼的连杆放大前翼操纵面的操纵能力。主翼左右的螺旋桨后面的阻力板开合控制方向(左右的螺旋桨等速时，由阻力板开合控制方向)，取代垂直尾翼。通过前翼远离重心的布局，增大力矩，能有效控制垂直升降阶段的稳定。因使用多螺旋桨，可以使用直径较小的螺旋桨，水平飞行是固定翼飞机，比直升机飞得更快。 下面结合附图和实例对本专利技术进一步说明。 图1是本专利技术的一个3螺旋桨有前翼的飞翼的简单例子。 图2、图3、图4是本专利技术的一个使机翼操纵面在垂直升降阶段仍然能有效的操纵飞行姿态的螺旋桨与机翼结合的工作原理图。 图5、图6是本专利技术的一个使机翼操纵面在垂直升降阶段能仍然有效的操纵飞行姿态的螺旋桨与阻力板结合的工作原理图。 图7是本专利技术的一个垂直状态的旋转驾驶舱和机舱剖视图。 图8是本专利技术的一个水平状态的旋转驾驶舱和机舱剖视图。 图9是本专利技术的前翼有效控制角原理图。 图10是本专利技术的一个4螺旋桨有前翼的飞翼的简单例子。 图中1.螺旋桨，2.前机翼，3.前机翼襟翼，4.连接管，5.左右主机翼，6.左右主机翼襟翼，7.主机翼螺旋桨后可开合式阻力板，8.内置机舱和驾驶舱主机翼，9.内置机舱和驾驶舱主机翼襟翼，10.起落架，11.可旋转机舱，12.可旋转机舱地板，13.可旋转驾驶舱，14.可旋转驾驶舱地板，15.驾驶舱视窗，16.简化有前翼的飞翼机体，17.飞机重心，18.前翼气动中心，19.水平地面，20.垂直线，XYZ是直角坐标系的三个轴，YZ是铅锤平面(对称面)，XY是水平面，XZ是侧向平面。 在图1中，有前翼的飞翼垂直放置坐标原点，有前翼的飞翼的纵轴在Z轴。机翼的展向在XZ平面上，YZ是有前翼的飞翼对称面，机腹向Y轴正向。螺旋桨(I)产生拉力使有前翼的飞翼垂直上升，沿Z轴上升。前翼(2)与螺旋桨(I)产生的滑流攻角为零，前翼(2)不产生绕流力(参见图2，F是螺旋桨(I)产生的拉力，V是螺旋桨(I)产生的滑流速度)。主机翼(5)与螺旋桨(I)产生的滑流攻角为零，与前翼(2)同理不产生绕流力。主机翼螺旋桨后可开合式阻力板(7 )处于闭合状态(参见图5 )。 在当机体受干扰，偏离垂直线Z轴，偏向Y轴。如机头向Y轴正方向偏转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能垂直升降和水平快速飞行的有前翼的固定翼螺旋桨飞翼，其特征是，机头设置前翼，在机尾设置主翼，前翼和主翼的连接用直径较小的管道相连，机舱和驾驶舱在主翼里，并可转动，前翼和主翼上安装螺旋桨，螺旋桨的滑流能对称流过机翼，主翼上螺旋桨的后边安装阻力板，对滑流产生阻力，起落架与主翼连接，起落架上安装有制动和转向的轮子，有前翼的固定翼螺旋桨飞翼垂直放置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：江富余，
申请(专利权)人：江富余，
类型：发明
国别省市：广东;44