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牵引输能源式涵道旋翼飞吊器及其控制方法技术

技术编号:7932113 阅读:268 留言:0更新日期:2012-10-31 22:42
本发明专利技术飞吊器以提吊重物为主的涵道旋翼飞行器。气动结构以大直径主涵道共轴正反转双旋翼为中心承担主升力。在旋翼系统中设置变惯量装置,使其产生差动变惯量诱导产生陀螺效应的定轴性,而具有抗湍流转捩风能力。在多环层主涵道外设置多个小直径涵道旋翼体,其连接臂可做伸缩扭摇摆四自由度动作,起到辅助升力和方向姿态控制及防涡环。主涵道下端设主喷口内周围设侧喷口,内置摆动导风板调控方向和主动式防涡环。又设等离子能量波发生器主动式防涡环和改善雷诺数。本飞吊器为有线牵引输电力或燃料及自带能源动力机驱动无线摇控。使其具有抗逆风和大吊载能力,能在恶劣环境气候条件下持久作业。

【技术实现步骤摘要】
牵弓I输能源式涵道旋翼飞吊器利用涵道旋翼空气动力的升力做为一些领域所需起重、提吊、搬运作业的飞行设备。在常规起重作业领域中都是用传统的液压衍架结构系统与动、定滑轮组成的各式各样起重设备。在一些领域里很多起重作业都超出了传统起重机吊臂工作范围。例如海、陆、空远距离悬空吊运货物和救生作业等,一般都选用大型直升机进行远距离悬空吊运作业。但是,使用直升机有很多限制,由于宠大的旋翼不易在窄小空间中作业,十分危险。抗侧风、逆风、湍流转捩风能力十分有限。不易在空气湿度大、低气压,地面平整或盆形洼地长 时低空悬停飞行和垂直快速起降,否则会诱导出典型的涡环气态场,极易造成直升机失事。现有技术的传统直升机在遇有润环先兆气态时一般是驾驶员米取人工操作或者自动驾驶仪进行干涉驾驶系统,使其在空中作往复晃动飞行或晃动悬停飞行。斜向起降,以这种被动方式防涡环飞行,在很多窄小空域中是不允许也没有这种空间机会。在恶劣气候条件下作业的直升机一般选用单旋翼抗扭矩尾浆的大功率类型。因为此种机型具有陀螺效应的定轴性。在悬停时具有抗湍流转捩风能力。虽然章动性被旋翼挥舞角克服,但存在的进动性,悬停飞行时定位不稳易产生水平横向飘移,使其悬停抗侧风能力很有限。向前飞时旋翼浆面受的气动力两侧不平衡,遇有强逆向湍流转捩风时易失衡,汶川震灾救援中那架直升机失事与此因有关。共轴双旋翼直升机的正反转旋翼若在悬停飞行作业时转动惯量相互抵消,不存在陀螺效应的三性。其抗湍流转捩风和侧风能力不如单旋翼直升机,因此,现有技术的直升机的固有特点限制了在恶劣气候和小空域的作业范围。目前现有技术可悬停飞行的类似旋翼式的飞行器都因为存在这种先天性特殊的气动结构和布局所产生不安全性因素和气动结构诱导下的涡环气流,及其抗湍流转捩风能力有限等先天性问题。传统技术上大都用增加功率和前飞运动惯量,很少用改变气动结构和布局分配不同任务的方式。没有将主升力和推进力气动结构分开设置的类似旋翼式飞行器,没有完善专项不用躲避自身所诱导的先兆涡环气场,主动式抗击、干扰、预防根除涡环气动结构的技术方法和设备。因此,解决主动式抗防涡环和抗湍流转捩风、侧风、逆风能力,是当前旋翼飞行式起吊设备在恶劣环境下作业急需要解决的问题。本实施方案是在空中以悬停,水平低速移动为主要飞行姿态,能在恶劣气候条件下具有抗湍流转捩风和侧风能力。主动式和被动式多项防涡环能力,有长时续航持久飞行悬空吊运,并能在大风中抗逆风作业为主的有线输能牵引式涵道旋翼或风扇飞行器。为了解决上述问题,本实施方案和设备能实现适应这种环境作业的能悬停飞行姿态的飞行吊载设备简称为一飞吊器。I.解决气动结构和布局及抗恶劣环境条件相应技术功能方案— 同功率,同浆盘下优选具有很大升力系数和高效爬升率,适合悬停驻点定位和水平低速飞行姿态的控制能力,能在窄小空间作业防碰撞的气动结构在大直径主涵道内设置共轴正反转双旋翼或风扇系统,旋翼或风扇叶尖处安置带空腔的涵圈,该涵圈外径壁与主涵道内径壁间隙有相对高速度旋转,其间隙会形成负压区,增加了大直径主涵道的吸附升力。在大直径主涵道内设置多环层主涵道HI、H2,提供强化滑流吸附流的附壁效应,增强大直径主涵道悬停水平稳定姿态。在大直径主涵道体外对称同水平设置连接多个副小直径涵道单轴单旋翼系统,其连接臂可做对称或单向伸缩和扭摇摆四自由度动作,该多个副小直径涵道单轴单旋翼系统固有的定轴性和辅助升力可承担飞吊器飞行方向和调控飞行姿态及抗进动性、抗强逆风,使悬停和飞行具有稳定控制特性。二设置具有较强的抗湍流转捩风和侧风及逆风能力的结构而保持飞行姿态。 在大直径主涵道共轴正反转双旋翼或风扇系统中设置动态的变惯量系统,在飞吊器飞控计算机指令上下正反旋转的可变惯量的旋翼或风扇系统产生差动变惯量从而诱导出大直径主涵道旋翼或风扇系统产生陀螺效应的变量定轴性,与外对称同水平布置的多个小直径副涵道单轴单旋翼或风扇系统固有存在的定轴性一起共同作用,这种设置组合其特性类似机械式陀螺仪的定轴性。具有悬停抗湍流转捩风能力。在主涵道周围对称布置的多个小直径副涵道旋翼该连接臂可做伸缩扭摇摆四自由度对称动作,可抗侧风和飞吊器的进动性,非对称动作调控姿态和方向。飞吊器上连接的输能源牵力索与功能行走底盘相牵连,像风筝一样在牵曳线的牵引下可抗逆风在空中飞翔,并长时输能源,具有长时续航能力。三设置较强的主动抗击预防涡环先兆气流和改善雷诺数的方法及配套设备而不改变自身所在空中的飞行姿态高度和起落驻点定位及方向的控制能力三种气动结构。(I)在飞吊器气动机构和布局中分配不同任务,以大直径主涵道旋翼体承担主升力,周围对称布置的小直径多副涵道旋翼承担辅助升力和主控方向及主动防涡环,在其连接臂的伸缩扭摇摆器四自由度的动作,各自同时对称动作形成的独立气流场,可相互协助、又可相互干扰、为干扰抗涡环先兆气流的形成提供了先天条件,在不影响飞行姿态和悬停飞行作业定位要求的情况下用各自独立气动结构的气流场相互干扰对方气流运动方向,从而建立主动防涡环机制。(2)在主涵道下端设置了主喷口,侧壁对称布置了侧喷口道,在其导风道中设置了导风板作用下喷出摆动的水平穿插气流和等离子体能量波流与主涵道主喷口下洗气流经驻点返程上升环流运动方向的气流产生交叉,干扰、轰击防预主涵道旋翼系统在起降时的气流运行路线避兔涡环先兆气流的形成。这是一种主动式抗防涡环的一种设置结构,是在不影响和不牺牲飞行姿态,并符合作业要求下主动抗击、防止涡环形成。(3)在主涵道内设置了微波电晕放电等离子能量波发生器释放等离子体的电磁焦耳热能复合能量冲激波,引起周围空气发生气流状态变化和化学反应,产生气流的能量交换,激励、激荡,干扰涡环先兆气流场的形成机制。用分子、离子物理化学方法和设备主动抗防涡环和改善雷诺数以使本方案飞吊器具有的技术性能可在恶劣环境条件下正常作业。四飞吊器选用动力装备具有能在缺氧、有毒烟气条件下正常作业能力,解决提高续航能力结构组成。(I).优选用有线供电力的电动机驱动大小直径主副涵道旋翼气动结构。(2).优选用有线输燃气发动机驱动主涵道旋翼,小直径副涵道旋翼用电机驱动。(3).优选用有线输气化燃油发动机驱动主涵道旋翼,小直径副涵道旋翼用电机驱动。(4).选用管线供应能源,使飞吊器有长久续航能力,供能源线又是牵力线,相当于动力风筝工作原理,在牵力作用下具有抗逆风飞行作业能力,燃料能源供应是有线并联管线,一管供燃气管,一管供富氧气管,可使飞吊器在有毒烟气、无氧、缺氧高空域环境条件下正常工作持续作业。牵引线中设燃气或燃油管和富氧管,气管并联双管输能源线方法,提供燃料和富氧气体为密封抗压管。五飞吊器采用防水设计,电动机外壳用密封散热冷却结构。选用燃气、燃油发动机使用涡轮增压功能,在发动机排尾气口设单向抽压式蜗轮轴排气阀系统增强在瀑雨天气条件下的飞行能力。六在飞吊器牵引索L中选用双能源输送管外包裹飘浮喷高压气管,能使拖拽的牵引能源索克服重力飘浮在空中。牵力能源索外层设有耐磨导雷电金属网层,防雷电。在旋翼、风扇系统中设直电加热防冰系统。2、本实施方案气动结构和布局选择及特点分析(I)涵道旋翼式适合悬停和前飞速度低特性。涵道风扇式适合高速旋转,下洗流气动力大,但是,风扇一般不选变矩、垂直升降调整速度慢的特性。(2)涵本文档来自技高网...
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【技术保护点】
权利要求飞吊器(1)气动结构和布局及配置装备功能其特征是:以大尺寸直径单或多环层主涵道旋翼或风扇体(5)为中心的气动结构,承担主升力。在主涵道内设共轴上下正反转双旋翼或风扇,其翼尖装惯量涵圈(O1),内腔多为形。其外壁帖装斜翅(OJ)。在其主涵道旋翼或风扇体(5)外周围对称或非对称同水平面设置多个小尺寸直径副涵道单轴或共轴单或双旋翼或风扇(A)、(B)、(C)、(D)或(E)体等,承担辅助升力和调控方向及飞行姿态、防涡环。其连接臂为两节,一节是大直径转动节(97),该节一端与大直径主涵道旋翼或风扇体(5)连接并与内部驱动传动机构连接,另一端套进小直径的伸缩节(96),此另一端与小直径副涵道旋翼或风扇(A)、(B)、(C)、(D)或(E)体的弯月架(99)圆弧中部连接固定,弯月架(99)两端穿过摇摆轴(100)与小直径副涵道旋翼或风扇体(A)、(B)、(C)、(D)或(E)体中的下三角形静子组合体(101)贯穿安装。小直径副涵道单轴单旋翼或风扇(A)、(B)、(C)、(D)或(E)体在摇摆电机(MA1、MB1、MC1、MD1)驱动下可随连接臂(96)(97)和弯月架(99)一起做可单独或共同的对称有节奏的或非对称的相对与大直径主涵道旋翼或风扇体(5)的伸缩、扭、摇、摆、360度四自由度往复旋转动。每个副涵道旋翼或风扇(A)、(B)、(C)、(D)或(E)体形成的各自独立气动场与主涵道旋翼或风扇体(5)独立主气动场之间可协同配合,具有承担辅助升力和主控姿态及方向功能。也可各自独立相互干扰,具有主动式防蜗环功能。在外环层主一涵道(H1)下端口部与下静子(8)之间,与该端口部(24)同直径,共同以中心轴(6)为同心圆,设置像无底盆形主喷口(9),其内腔四周盆形收敛斜面(25)设开扁长方形(27)的对称或非对称数套水平侧喷口(10),该口内为扁长方形风道(38),道内设往复电驱动导风板(26),承担辅助调方向和主动防涡环。在共轴上下正反旋转主旋翼或风扇(3上)、(3下)系统中设差动变惯量系统(30喷)、(30线)、(30轴),用于抗湍流转捩风。优选在单环层或双环层大直径主涵道旋翼或风扇体(5)内外主涵道(H2)、(H1)壁腔内及下端口处和其中宽条三角形静子(93)中静子区(12)、(13)上设百褶裙涵圈式等离子能量波发生器(197)或设置电晕放电发射锅式等离子能量波发生器(89),用于主动式抗防涡环及改善雷诺数。在大直径主涵道旋翼或风扇体(5)与小直径副涵道旋翼或风扇体(A)、(B)、(C)、(D)或(E)连接臂中选一双对称连接臂,在转动节(97)外套毂箍(98)连接抛物线形弯管状输能牵引架(106),其内管腔(105)连通信号线(yo)、电力阳极线(y十)和阴极线(y一)。牵引架(106)中部窮弯处设有接口管腔(107)连接输能牵引索(L)系统,在输能牵引索(L)中设有光纤信号线(y0)、电力阳极线(y十)和阴极线(y一),并分别通过输电卷扬器与控制台(K1)、发电机(N1)、蓄电池组(N2)或外接电源(N3)等伺服系统相连。输能牵引索(L)系统中设双涵道旋翼飘浮器(246)使其在空中飘浮同时具有像风筝线功能,提供拖拽牵力可使飞吊器(1)抗强逆风作业。飞吊器动力可优选燃气、燃油气化发动机系列动力系统。由专用输气态燃料和信号的输能牵引索(L气),其索(L气)中装配可飘浮的压缩空气管系统,鼓有高压气,在不同段和角度设喷气孔,索(L气)可在空中飘浮。该索(L气)连接带有转换器的卷扬器(248)及燃料供应系统燃?气、气化燃油管(Q燃),富氧空气管(Q富氧)、飘浮专用等压缩空气、避雷等转换器,再连接燃料箱罐等配套伺服机构、控制计算机(K1)管理系统、飞吊系统功能托架底盘行走系统组成的具有防碰撞的、可在恶劣条件长时吊载悬停飞行的飞吊器系统。...

【技术特征摘要】
2011.03.29 CN 201110076539.11.权利要求飞吊器(I)气动结构和布局及配置装备功能其特征是以大尺寸直径单或多环层主涵道旋翼或风扇体(5)为中心的气动结构,承担主升力。在主涵道内设共轴上下正反转双旋翼或风扇,其翼尖装惯量涵圈(O1),内腔多为形。其外壁帖装斜翅(0J。在其主涵道旋翼或风扇体(5)外周围对称或非対称同水平面设置多个小尺寸直径副涵道单轴或共轴单或双旋翼或风扇(A)、(B)、(C)、(D)或(E)体等,承担辅助升力和调控方向及飞行姿态、防涡环。其连接臂为两节,一节是大直径转动节(97),该节一端与大直径主涵道旋翼或风扇体(5)连接并与内部驱动传动机构连接,另一端套进小直径的伸缩节(96),此另ー端与小直径副涵道旋翼或风扇(A)、(B)、(C)、(D)或(E)体的弯月架(99)圆弧中部连接固定,弯月架(99)两端穿过摇摆轴(100)与小直径副涵道旋翼或风扇体(A)、(B)、(C)、(D)或(E)体中的下三角形静子组合体(101)贯穿安装。小直径副涵道单轴单旋翼或风扇(A)、(B)、(C)、(D)或(E)体在摇摆电机(MA1、MB1、MC1、MD1)驱动下可随连接臂(96) (97)和弯月架(99) 一起做可単独或共同的对称有节奏的或非対称的相对与大直径主涵道旋翼或风扇体(5)的伸縮、扭、摇、摆、360度四自由度往复旋转动。每个副涵道旋翼或风扇(A)、(B)、(C)、(D)或(E)体形成的各自独立气动场与主涵道旋翼或风扇体(5)独立主气动场之间可协同配合,具有承担辅助升力和主控姿态及方向功能。也可各自独立相互干扰,具有主动式防蜗环功能。在外环层主ー涵道(Hl)下端ロ部与下静子(8)之间,与该端ロ部(24)同直径,共同以中心轴(6)为同心圆,设置像无底盆形主喷ロ(9),其内腔四周盆形收敛斜面(25)设开扁长方形(27)的对称或非対称数套水平侧喷ロ(10),该口内为扁长方形风道(38),道内设往复电驱动导风板(26),承担辅助调方向和主动防涡环。在共轴上下正反旋转主旋翼或风扇(3上)、(3下)系统中设差动变惯量系统(30喷)、(30线)、(30轴),用于抗湍流转捩风。优选在单环层或双环层大直径主涵道旋翼或风扇体(5)内外主涵道(H2)、(H1)壁腔内及下端ロ处和其中宽条三角形静子(93)中静子区(12)、(13)上设百褶裙涵圈式等离子能量波发生器(197)或设置电晕放电发射锅式等离子能量波发生器(89),用于主动式抗防涡环及改善雷诺数。在大直径主涵道旋翼或风扇体(5)与小直径副涵道旋翼或风扇体(A)、(B)、(C)、(D)或(E)连接臂中选一双对称连接臂,在转动节(97)外套毂箍(98)连接抛物线形弯管状输能牵引架(106),其内管腔(105)连通信号线(yo)、电カ阳极线(y十)和阴极线(y—)。牵引架(106)中部窮弯处设有接ロ管腔(107)连接输能牵引索(L)系统,在输能牵引索(L)中设有光纤信号线(y0)、电カ阳极线(y十)和阴极线(y—),并分别通过输电卷扬器与控制台(Kl)、发电机(NI)、蓄电池组(N2)或外接电源(N3)等伺服系统相连。输能牵引索(L)系统中设双涵道旋翼飘浮器(246)使其在空中飘浮同时具有像风筝线功能,提供拖拽牵力可使飞吊器(I)抗强逆风作业。飞吊器动カ可优选燃气、燃油气化发动机系列动カ系统。由专用输气态燃料和信号的输能牵引索(Ln),其索(Ln)中装配可飘浮的压缩空气管系统,鼓有高压气,在不同段和角度设喷气孔,索(Ln)可在空中飘浮。该索(Ln)连接带有转换器的卷扬器(248)及燃料供应系统燃气、气化燃油管(Qjt),富氧空气管(Qstt)、飘浮专用等压缩空气、避雷等转换器,再连接燃料箱罐等配套伺服机构、控制计算机(K1)管理系统、飞吊系统功能托架底盘行走系统组成的具有防碰撞的、可在恶劣条件长时吊载悬停飞行的飞吊器系统。2.权利要求飞吊器(I)的中心主涵道为单环层涵道其特征是单环层大直径主涵道旋翼体(5)外壳形似偏鼓状(29)与外环层主ー涵道(Hl)之间内腔(14)设装环状ロ形主梁(28),承担主刚性支承,单环层大直径主涵道内壁为上下直线状环圈壁(Hl)环腔,以中心轴(6)为中心与环腔上ロ沿边相连设上静子(2)、下ロ沿边相连设下静子(8)、环腔中部相连设有中静子(12),形成大直径单环层主涵道体(5)腔体结构,适合整体倾斜姿态飞行优势。同样优选单环层大直径主涵道风扇体、螺旋浆体和具有防撞功能结构类旋翼式飞行器。3.权利要求飞吊器(I)所述中心主涵道为双环层涵道其特征是双环层大直径主涵道旋翼体(5)外壳形似偏鼓状(29)与外环层主一涵道壁(Hl)之间内腔(14)设环状ロ形主梁(28),外环层主ー涵道(Hl)内壁表面(11)为上下直线状环圈壁环腔。内径套装内环层主ニ涵道(H2)内外径上下内外壁(20)、(19)都为直线狀环 圈壁,以中心轴(6)为中心共为同心圆并与双环层大直径主涵道旋翼体(5)腔上ロ沿相连设上静子(2)、下ロ沿相连设下静子(8),环腔中部内环层主ニ涵道(H2)内腔壁(12)间相连设有中静子(12)区,连接贯穿内环层主ニ涵道(H2)内径壁(20)和外径壁(19)与外环层主ー涵道(Hl)内径壁(11)连接贯穿后连接在环状ロ形主梁(28)上,内外双环层主涵道璧(11)、(19)之间壁的中静子为 (13)区,其之间环腔(4)形成滑流区,流经气流(Q13)、(Q14)具有附壁效应,具有增强悬停飞行姿态稳定性优势。本案形成大直径双环层主涵道体(5)腔体结构技术特性。同样优选双环层大直径主涵道风扇体、螺旋浆体和具有防撞功能结构类似旋翼飞行器。4.根据权利要求1、2、3的飞吊器(I)大直径主涵道旋翼体(5)上端ロ边特征是设上静子(2)在大直径主涵道(5)上端ロ部与垂向主涵道壁间呈钝角横斜向方位设置对称数个上静子(2),似马刀形,为刚性结构,可选弯形和直形,刀背截面上沿为弧状朝上,刀刃朝下,单环层主涵道型的上静子(2) —端连接在主涵道体(5)上端ロ部边沿,双环层主涵道型的上静子(2) —端连外环层主ー涵道(Hl)和内环层主ニ涵道(H2)上端ロ部边沿,另一端连于中心轴(6)上部轴殼(23)处。优选设配上静子(2)是为防止上滑流吸附流发生龙卷畸变,提高上旋翼气动升カ效率。优选截面形和设置是防止上静子(2)下边沿产生尾涡流和减小诱导形阻。5.根据权利要求1、2、3所述的飞吊器(I)大直径主涵道中设中静子(12)、(13)其特征是在主涵道旋翼体(5)腔内中部设置与主涵道内径垂直璧呈垂直角横向的中静子(12)、(13),其一端以中心轴(6)为中心同心园呈放射状多栅联结布置,若是单环层主涵道体(5)内的中静子设一个区为中静子(12),若是双环层主涵道体(5)腔内的中静子设ニ个区,内环层主ニ涵道(H2)中静子区为中静(12),与外环层主ー涵道内壁(Hl)之间中静区为中静(13),另一端贯穿连内环层主ニ涵道H2壁后又贯穿连外环层主一涵道壁Hl后与主涵道横环状ロ形主粱(28)连接固定。中静子主截面象中式剑体载面形状,设置为两刃面上下竖立。其中一个中静子为宽形(93)也可分区为(13)、(12),截面形状象三角形,上尖为30°,下部两角各为75°布置。中静子(13)、(12)为刚性支承结构,承担上主旋翼下洗气流整流,防畸卷,提高气动力。其中一个中静子为宽形(93)三角形,在下部两角各为75°的连接面上设发射锅(89)式等离子发生器装置(87) (88) (90) (91),用等离子能量激波改善旋翼空气动カ雷诺数。6.根据权利要求1、2、3的飞吊器(I)在大直径主涵道体(5)下ロ端设下静子(8)其特征是在大直径主涵道旋翼体(5)下端ロ部设置与垂向主涵道壁间呈钝角横斜下向方位设置下静子(8)似马刀形,为刚性结构,可选弯形和直形,刀背为弧状朝下,刀刃朝上,单环层主涵道型的下静子(8) —端连接在主涵道旋翼体(5)下端ロ部边沿,双环层主涵道型的下静子(8) —端连外环层主ー涵道(Hl)和内环层主ニ涵道(H2)下端ロ部边沿,另一端连于中心轴(6)下部轴毂(113)处。该毂盘(113)与外配功能器件安装平台(158)组合,上设有外接电源插口和控制信号插ロ。优选配下静子(8)是为防止主涵道旋翼下洗主气流和双环层涵道之间的滑流吸附流发生龙卷畸变,承担整流,提高气动升カ效率和附壁效应。优选下静子(8)形和设置上沿为刃朝上是防止下静子(8)上边沿减小诱导形阻。7.根据权利要求I的飞吊器(I)的大直径主涵道(5)中空气动カ机构设置其特征是在大直径主涵道(5)中以中静子(12)、(13)为界分上下两个气动区,在中静子(12)、(13)上端与上静子(2)之间为上气动区,以共轴中心主轴出)为转动中心设置上旋翼或风扇糸统(3±)。在中静子(12)、(13)下端与下静子⑶之间为下气动区,以共轴中心主轴(6)为转动中心设置下旋翼或风扇系统(3〒)。上下主旋翼(3±)、(3〒)可选同直径、可选不同直径、共轴正反旋转、可同速、可不同速、承担主气动升力。优选涵道共轴正反旋转双旋翼或风扇气动系统,提高旋翼系统升カ效率。8.根据权利要求7的飞吊器(I)在设置上下主旋翼(3±)、(3〒)其特征是叶片数为奇数,优选上主旋翼或风扇(3±)叶片数多于下主旋翼或风扇(3〒)叶片数,其特点防止气动系统产生共振和减小下主旋翼(3〒)形阻。9.根据权利要求I所述的飞吊器(I)主涵道旋翼体(5)气动系统的主旋翼或风扇(3上)、(3T)电动カ机设置在中心主轴(6)上其技术特征是在中心轴¢)为中心轴上,以中静子(13) (12)与上静子⑵之间设置上主旋翼(3上)的电动机(Mjl)。以中静子(13) (12)与下静子(8)之间设置下主旋翼(3T)的电动机(Mt)。上下电动机选为直接驱动,或设变速器传递驱动,上主旋翼(3±)与下主旋翼(3〒)为正反对转共轴涵道旋翼气动糸统,也可优选涵道风扇气动系统、涵道螺旋浆糸统,优选中心轴(6)设置电动机为主旋翼动力,承担主升力,为有线供电。10.权利要求飞吊器(I)主涵道旋翼体(5)气动系统电动力机设在主涵道与主旋翼(3上)、(3τ)尖惯量圈O1之间所述的设置其技术特征是在单环层主涵道(Hl)与旋翼或风扇叶尖端惯量涵圈(01)外壁之间设置电动机结构转子永磁铁。优选在上下主旋翼(3上)(3τ)尖端的惯量涵圈(O1)为实心扁方状截面外壁上安装电动机(M±) (Mt)的转子永磁铁(17)成为电动机转子。将电动机定子绕组(18)安装在单环层主涵道内壁内与外壳(29)之间,中静子(12)、(13)上下两层设成上下两套电动机绕组定子(18)。以中心轴(6)为同心圆,在上静子(2)与中静子(12)之间,外环层主涵道(Hl)径内设上电动机上旋翼(3±)翼尖惯量涵圆(Oo)外壁镶装永磁铁(17)转子,成为上主旋翼(3±)电动机组合体动カ系统。在下静子(8)与中静子(12)之间,外环层主ー涵道(Hl)径内设下旋翼(3〒)翼尖惯量涵圆(O1)外壁镶装永磁铁(17)转子,成为下旋翼(3〒)电动机组合体动カ系统,此状单环层主涵道旋翼体(5)实际成为上下双层共轴正反转两套大直径扁形旋翼体电动机动カ系统。根据上述技术设置形成大功率、大扭矩、低转速、变速范围大、可直驱、高度小直径大、薄片开放形涵道旋翼式电动机联合体,为有线供电。11.权利要求飞吊器(I)主涵道旋翼体(5)气动系统的电力动カ所述的设置其技术特征是优选双环层主涵道旋翼体(5)电动机的设置,在外环层主ー涵道(Hl)内套设置内环层主ニ涵道(Η2),在内壁(20)和外壁(19)之间设电动机(M±)、(Mt)的上下两套定子绕组(18)。以中心轴(6)为同心园,在上静子(2)与中静子(12)区之间,内环层主ニ涵道壁(H2)腔内设置上电动机上旋翼(3±)翼尖惯量涵圆(O1)外壁镶装永磁铁(17)转子,成为上电动机组合体动カ系统。在下静子(8)与中静子(12)区之间,内环层主ニ涵道(H2)腔内,以中心轴(6)为同心圆设置下主旋翼(3T)翼尖惯量涵圆(O1)外壁镶装永磁铁(17)转子,成为下电动机组合体动カ系统。双环层主涵道旋翼体(5)实际成为上下双层共轴正反转两套大直径扁形旋翼体电动机组合体动カ系统。主涵道体(5)的外环层主ー涵道(Hl)在外,内环层主ニ涵道(Η2)在内,套在一起,形成滑流区(4)涵道腔,其滑流(Q13)具有强的附壁效应。上下旋翼(3±)、(3Τ)电动机系统直径相同、共轴正反转、设在内环层主ニ涵道(Η2)内同心圆涵道内。根据上述技术设置形成大功率、大扭矩、低转速、变速范围大、可直驱、高度小直径大、薄片开放形涵道旋翼式电动机联合体,为有线供电。12.权利要求飞吊器(I)所述的双环层大直径主涵道旋翼体(5)中主涵道和主旋翼结构选同直径设置特性选项其特征是上下主旋翼(3±)、(3Τ)优选同直径结构,以中心轴(6)共轴正反转,共同设置在内环层主ニ涵道(Η2)内并与之配套直径的同心圆内,该外层 再设外环层主ー涵道(Hl)直径大与内环层主ニ涵道(Η2)直径一定尺寸,形成中静子(13)区环形涵腔(4)。外环层主ー涵道(Hl)高度与内环层主ニ涵道(Η2)高度相同,都从上静子(2)上沿边连至下静子(8)下沿边之间。所形成的环形涵腔(4)具有吸附滑流附壁效应气流动力,提高气动カ系数。上下主旋翼和双环层内外主涵道都以中心轴(6)为同心圆。其特点适合悬停飞行。13.权利要求飞吊器(I)所述的双环层大直径主涵道旋翼体(5)中主涵道和主旋翼结构的上下主旋翼(3±)、(3Τ)和涵道可选上大下小不同直径结构特性选项其特征是。优选上主旋翼(3±)制成大直径,下主旋翼(3Τ)制成小直径,在外环层主ー涵道(Hl)直径选大直径与上主旋翼(3±)直径配套,其外环层主ー涵道(Hl)高度设为与上静子(2)上沿边连接至下静子(8)下沿边之间。内环层主ニ涵道(Η2)直径与下主旋翼(3了)直径配套,内环层主ニ涵道(Η2)高度设为与中静子(12)上边沿连至下静子(8)下边沿并相连,同时将内环层主ニ涵道(Η2)与外环层主ー涵道(Hl)之间的中静分区为中静(13)。在中静(13)下部形成的环形涵腔(4)为上主旋翼(3上)的下洗气流强整流,提高气动カ系数。上下主旋翼和双环层内外主涵道都以中心轴(6)为同心圆。其特点重心高适合倾斜前飞行。14.权利要求飞吊器(I)所述的双环层大直径主涵道旋翼体(5)中主涵道和主旋翼结构的上下主旋翼(3±)、(3Τ)和涵道可选上小下大不同直径结构特性选项其特征是。优选上主旋翼(3±)制成小直径尺寸,下主旋翼(3〒)制成大直径尺寸,在外环层主ー涵道(Hl)直径选大直径与下主旋翼(3〒)直径配套,其外环层主ー涵道(Hl)高度设为上静子(2)上沿边连至下静子(8)下沿边之间。内环层主ニ涵道(Η2)直径与上主旋翼(3上)直径配套,内环层主ニ涵道(Η2)高度设为与上静子(2)上边沿连至中静子(12)下边沿并相连,同时将内环层主ニ涵道(Η2)与外环层主ー涵道(Hl)之间的中静分区为中静(13)。在中静子(13)上部形成的环形涵腔(4)为上主旋翼(3±)与上部内环层主ニ涵道(Η2)体和下主旋翼(3〒)共同的强吸滑气流形成的强吸附气流区具有强附壁效应气流动力,提高气动カ系数。上下主旋翼和双环层内外主涵道都以中心轴(6)为同心圆。其特点重心低适合悬停飞行。15.根据权利要求I所述的飞吊器(I)设牵引架(106)其特征在对称位的臂伸缩节(96)所连的转动节(97)外套转动毂箍(98)上连接牵引架(106),截面为长偏弧园形。设有内腔(105)为椭圆形,刚性结构。牵引架(106)两端头与飞吊器⑴的对称臂的转动节(97)外套转动毂箍(98)联结。该环箍可自由滑转,可強制操控电カ驱动旋转牵引架(106),中部窮端设有法兰环箍(107)上有输能牵引索(L)相连。并设有拉カ传感器(Ltl)和光电转换器(G0)。在牵引架(106)通道腔(105)中设有电カ线(y+)、(y_)和信号线(y0)。为飞吊器⑴飞控计算机提供传输信号。为飞吊器⑴上下主旋翼电机(M±)、(MT)和四个小直径副涵道旋翼电机(MA)、(MB)、(MC)、(MD)等各电器提供电カ和传导操控信号,又为地面控制室提供控制返馈信号。16.根据权利要求I所述的飞吊器(I)设牵引架(106)并相连的输能牵引索(L)特征是联结输能牵引索(L),在输能牵引索(L)结构中设有光缆(yO)传递信号,两头设有光电转换器(Go),安装有电カ线,正极电カ线(y+)和负极电カ线(y_)。输能牵引索(L)同时承担着牵力。在逆风中牵力的提供像风筝的牵线一祥的功能,使飞吊器具有抗逆风作业能力。牵引索设多层,从内向外设内I层包襄信号光缆(y0)正极线(y+),负极线(y_),为抗高蠕变性、抗高强拉伸强度纤维防水复合内中心层(117)。其外为耐高温金属丝网屏蔽层,又起散热作用为内2层(116)。在外耐高温、防低温、防水、高强耐拉伸抗蠕变纤维复合层为第3层(115)。最外设耐磨、耐高温、耐低温、防水外表复合膜(114)为最外防护层组成。17.权利要求飞吊器(I)优选涵道旋翼气动布局四涵道、四轴、四单旋翼三角形气动布局其技术特征是其中大尺寸主涵道旋翼在整体三角形布局的中心位置,承担主升力,在其四周外对称同平面的三个角上布局小直径副涵道旋翼,其连接臂为ニ节可伸縮可旋转,小直径副涵道旋翼与大直径主涵道体间可相对做四自由度动作,承担辅助升力和调控方向及防涡环特点。并优选涵道风扇、涵道螺旋浆配置。18.权利要求飞吊器(I)优选涵道旋翼气动布局四涵道、四轴、五旋翼共轴式气动布局,其技术特征是其中大尺寸主涵道旋翼或风扇是共轴双旋翼正反转为中心,承担主升力,另三个小直径副涵道旋翼或风扇在其四周外对称同平面的三个角上布局,其连接臂为ニ节可伸縮可旋转,小直径副涵道旋翼或风扇与大直径主涵道旋翼或风扇体间可相对做四自由度动作,可调控方向和防涡环特点。并优选涵道风扇、涵道螺旋浆配置。19.权利要求飞吊器(I)涵道旋翼气动布局其特征是多涵道、多层内外套在同一外环层主涵道内,单轴或共轴、单旋翼或双旋翼,中心布置大尺寸直径主涵道旋翼体,周围以对称和非称设置臂接连多个小尺寸副涵道单轴单旋翼、共轴双旋翼式的气动布局,其相互间可做四自由度动作,各自形成的独立的空气动カ场可相互配合,提高升カ效率,可相互干扰用于防涡环。并优选涵道风扇、涵道螺旋浆配置。20.权利要求在飞吊器(I)所述的发射锅式等离子能量波发生器其技术特征是在主外ー涵道(Hl)与主内ニ涵道(H2)之间的下端沿ロ处和中静子(13)、(12)上安装电晕放电能量波发射锅式等离子体发生器(87) (89) (92)。在飞吊器(I)飞控计算机(Ktl)会自动发出指令指挥等离子发生器工作,从发射装置(88) (90) (92)和聚焦发射锅(89)发射电晕放电复合能量激波等离子(Zl) (Z2)作用,主涵道(HI) (H2)主喷ロ(9)排向地面气流(Q3)在地面壁面辐射作用使气流(Q3)返射回空中的壁面辐射流(Q4),在周围环境和气温的作用下形成涡环气态场先兆气流(Q5) (Q6)运动途中,此时飞控计算机(Ko)接受传感器检测到的数据经处理向能量波等离子发生器(89)发出信号,使其工作发出复合能量离子波(Zl)(Z2),激荡、冲击、干涉涡环先兆气流(Q3、Q4、Q5、Q6)的运动方向,用物理、电、化学主动作用干扰涡环气态场先兆气流达到防止涡环气态场形成机制的主动式抗防涡环和改善雷诺数方法及相应设备。本方法和机构设置的方法防涡环同样选配旋翼、风扇、螺旋浆式能悬停飞行方式的飞行器。21.权利要求选用等离子能量波发生器防止涡环先兆气流的装置其技术特征是用等离子能量波发生器释放能量粒子冲击、干扰飞行器外周气流原运动方向而防涡环,本方法适用于一切旋翼或风扇及螺旋浆式能悬停飞行的飞行器主动防止根除涡环气态先兆气流机制,主动抗防涡环和改善雷诺数,而不影响飞行姿态的方法和设备。22.权利要求飞吊器(I)专配的输能牵引索(L)卷扬器一端安装蜗轮蜗杆电机驱动机构其特征是在另一端安装光电信号转换器和电力正负极(y十)、(y—)导电换向器。在牵引索装配有飞吊器专用输能牵引索的电动双涵道旋翼飘浮器(260)赋予本案卷扬器及输能牵引索具有传输电能(y十)、(y—)和光电信号(Go),同时又能在空中飘浮,配合飞吊器远距离有线输能作业。23.权利要求输能牵引索(Ln)卷扬器一端安装现有技术的蜗轮蜗杆电机驱动机构其特征是在另一端安装飞吊器专用的可使输能牵引索(Ln)飘浮的空气袋喷气式飘浮器(245)所配的压缩空气转换器(254)、光电信号转向器(257)、燃气或气化油换向器(256)、富氧气换向器(255)输送管的换向器机构,输能牵引索(Ln)卷扬器(248)具有传输燃气、气化油管及富氧气(Qttt)和光电信号(Gd)功能,又可同时使输能牵引索(Ln)能在空中飘浮功能。空气袋喷气式飘浮器(245)所用的配的空气压缩机(238)及储压缩空气瓶罐(237)及燃气压给罐(235)、富氧空气压缩罐(236)系统配气机构的伺服配套装置应用。24.权利要求所述的飞吊器(I)其特征是选用输能牵引索配有飘浮装置(246)、(245)。用有线输能源式(U、(Ln)输供燃料。为燃气、气化油燃料涡扇、涡轮、涡轴、活塞发动机(226)供能源。并配减选变速箱(224)传递动力系统,应用于能悬停飞行方式的旋翼、风扇、螺旋浆飞行器的这种配套方法和系统设备。25.权利要求飞吊器(I)大直径主涵道(5)下端口设主喷口(9)及侧喷口(10)防涡环调方向其特征是在大直径主涵道旋翼体(5)下端口部与下静子(8)间设主喷口(9)及侧喷口(10),主喷口(9)是收敛口,有强风压,承担主升力功能。该主喷口(9)环状周圈呈盆边斜形,上端环形联结面(24)与主涵道(5)外层主一涵道内壁(Hl)同直径对接,下端收敛口似盆无底状。在其内径似盆周斜状面(25)对称水平设置扁长方形(27)的侧喷口(10),对称偶数或奇数个布置。侧喷口(10)内腔道(38)安装了在一端装带上下转动竖轴(32)的长方形片状导风板(26),在飞吊器飞控计算机(Ktl)的指令下步进电机(36)转动轴上主驱动齿轮(33)及固定轴承机构(37)组成共同驱动机构驱动齿条(35)沿导轨(39)内往复带动导风板(26)连接转动轴(32) —起随方向(34)往复摆动,按设计技术要求,飞控计算机指令导风板(26)进行关、闭、或往复以技术要求速度摆动。达到调方向或水平直吹射,干扰、冲击涡环先兆气流(Q2)、(Q3)经驻点向上方向返程的涡环流(Q4、Q5、Q6、Q7)运动方向,进行防涡环和调方向功能。26.权利要求所述的飞吊器(I)优选燃料动力机特征是优选燃气、气化燃油涡轮、涡轴、涡扇、活塞发动机驱动。在输燃料管中最内层设置柔性导电加热网状管(QttnA),控制适当温度,保持燃油呈雾化状态在管中运行,油气分子相互碰撞,动能传递。由电加热管网热能呈接力状对油气分子加热运行输送。内层管外是保温层和承担抗拉、耐蠕变层(Q_nB),在输燃料管地面端头连接在燃油雾化器(235C),再接连燃油泵(23 ),并连接安装在燃油箱(235B),另一端与飞吊器燃料发动机相连,组成飞吊器配套的专用燃料能源的动力系统的方法和设备。该燃料输送系统方法也可应用于本案飞吊器配的燃气发动机系统,专用于寒带地区作业的装有燃料能源动力系统的飞吊器。27.根据权利要求I所述飞吊器(I)主涵道旋翼体(5)外装置多个小直径副涵道旋翼体(A、B、C、D)结构组成特征是在主涵道(5)壳外四周对称设置了优选四个小直径的副涵道旋翼体(108)涵圈内壁为直面(H4)筒状壁,外面为鼓形弧状壁,单轴单旋翼或风扇(102)体为(A、B、C、D)四个,内设的单轴旋翼或风扇糸统由电动机(MA、MB、MC、MD),驱动的总体(104),可选电机直驱或变速机构传递驱动。该驱动系统设在小直径副涵道体(A)、(B)、(C)、(D)内呈十字下静子上,其簿片静子(103)设为与臂(97)、(96)方向一致,另一十字交叉下静子(101)为三角形,内贯穿摇摆空心轴(100),一端穿镶接在弯月架(99) 一端并在此被与摇摆电机(MA、MB、MC、MD)连接,空心轴(100)另一端穿连弯月架(99)另一端安装转动轴承,此时小直径的副涵道旋翼、风扇体(A、B、C、D)在电机(MA、MB、MC、MD)驱动下围绕空心轴(100)可做摇摆动作转动。优选的四个小直径的副涵道旋翼体(A、B、C、D)为单轴单旋翼或风扇体(A、B、C、D),内设的单轴旋翼糸统的连接臂为两节(96)节和(97)节可伸缩和转动的组合在一起,内设伸缩轴(122)、伸缩传动器(123)、伸缩驱动步进电机糸统(124)、扭摇动作驱动步进电机。此伸缩臂的一端连接在主涵道(5)壳体内口形主环形梁(28)上,另一端连接在弯月架(99)的中段上固定。在弯月架(99)的一端一侧设有驱动四个小直径的副涵道(H4)旋翼或风扇的摇摆的步进电机GA、mBp InC1, HiD1),其内设空腔中心轴管贯穿弯月架(99)下端并贯穿与副涵道(H4)和下静子(101)顺方向内穿连接在一起,该轴管的另一端穿连副涵道(A、B、C、D)壁(H4)下端与弯月架(99)另端穿连并设有轴承完成摇摆动作的结构。此伸缩扭摇臂的一端与主涵道体(5)连接转动节(97),内设置驱动扭摇动作的步进电机(mA2、mB2、mC2、mD2),并与套连的伸缩节(96)间可伸缩又可作扭摇动作,其一端并固连在弯月架(99)的中部段上组成了扭摇动作的结构。在上述两套结构组合下共同动作可作扭、摇、摆、等做四自由度动作。起到辅助升力和强化调控方向及防涡环功能作用。在小直径的副涵道上端增添上静子防止上吸附滑流附带气流变涡旋畸变龙卷,影响气动效率,优选小直径四副涵道上端口设置上静子整流。28.权利要求飞吊器(I)主涵道体(5)中上下主旋翼或风扇(3±)、(3t)糸统设置变惯量机构其特征是在共轴上下旋翼糸统、风扇糸统、螺旋浆糸统中设置变惯量机构。其功能使飞吊器(I)上下主旋翼(3±)、(3t)间产生差动变惯量诱导产生陀螺效应的变量或非变量定轴性,达到抗湍流转捩风能力的功能。29.权利要求可悬停飞行的飞行器的共轴正反旋转双旋翼系统设置变惯量系统抗湍流突切变转捩风原理方法特征是在可悬停飞行的飞行器的共轴正反转双旋翼或风扇糸统的飞行器中设飞控计算机自动系统设置控制上下旋翼转速控制不变,旋翼迎角不变,只变上下其中一个旋翼内设的可沿浆盘直径变化的质量物,其沿径向半径放置位置发生变化,而使该旋翼系统的转动惯量产生变化,使共轴正反同转速双旋翼系统之间产生差动惯量诱导出共轴旋翼或风扇、螺旋浆系统的陀螺效应的定轴性变量,从而赋于本系统具有对称旋转刚体定轴特性,使可悬停飞行姿态的飞行器具有抗湍流突切变转捩风能力的方法及设备。30.权利要求可悬停飞行的飞行器的共轴正反旋转双旋翼体中设置变惯量系统原理抗湍流突切变转捩风装置特征是在可悬停飞行的飞行器中共轴正反转上下主旋翼系统中设置变惯量糸统(30喷)或(30线)、(30轴),在其飞控中心计算机(K。)指令设置的上下旋翼或风扇(3±)、(3〒)变惯量糸统产生差动变惯量诱导出可悬停飞行的飞行器的旋翼体陀螺效应的定轴性变量,赋予可悬停飞行的飞行器的具有抗湍流侧风及转捩风能力的设备。31.根据权利要求1、30所述的飞吊器(I)上下主旋翼(3±)、(3t)安装了变惯量系统(30喷)工作过程方法其技术特征是在飞吊器(I)上端中心轴¢)的顶端法兰盘(23)中央有一个灌变惯量液的注口(51)注入液体经中心轴(6)的内竖向导管(74)套在中竖向导管(75)并有导变惯量液的横向导流口(84)和(83),经流出口(53)进入不旋转的顶储液仓(50)系统,液满后在原注口(51)的注容器注液压力作用小,顶储液仓(50)内的液体从内导流管(55)的进口(56)进入,从管出口(·57)液出,由于两进出口位差会自动驱动液体在内导流管(55)虹吸流动到进口(56)平面停止。液体又从储液罐(43)主环凹仓¢7)底的主储液仓(42)进口(58)流进灌涡。主储液罐(43)内仓(63)的直面壁(82)与上下主旋翼(3上)、(3下)电动机(M±)、(Mt)的转子(68)壁(82)相连是一体,在永磁转子(68)带动下主储液罐¢3)高速旋转,在离心力作用下,又因主储罐(43)的内仓¢3)的另一斜面壁(81)形状特点使液体集中聚力在仓(63)出口(62)。当飞吊器(I)上面与不同方向的风速传感器(fl、f2、f3、f4)和气压传感器(P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8)检测到不良气流数据后会传入飞控计算机(Ko)进行处理,发出选择对上下其中一套变惯量系统的环形电磁铁(44) (45)作出指令。吸合释液阀吸合铁柱(46)。带动阀柱(41)克服弹簧(47)力,阀柱(41)打开,惯量液从释液阀口(49)涌进旋翼迎角变矩转轴管(Ietl),即通变惯量液体管道(16)内腔(16。)喷进主旋翼惯量涵圈(O1)腔(O。)内。增加了主旋翼惯量涵圈(O1)的转动惯量。在离心力作用下液体附在主旋翼惯量涵圈(O1)腔(Otl)壁上是均衡的。从而使主涵道上下主旋翼(3±)、(3t)之间的转动惯量控制在有差值情况中,同时飞控计算机自动控制调整上下主旋翼正反转速不变,旋翼迎角不变,不会产生飞行耦合落差的影响,确保飞吊器在空中飞行姿态不变的情况下,在主涵道旋翼体(5)产生了差动惯量的增量(Al)(差量)诱导出陀螺效应的定轴性变量。使飞吊器主涵道共轴双旋翼糸统体5具有了抗湍流突切变转捩风能力。当不需要主旋翼或风扇差动惯量时,飞控计算机(Ktl)指令主涵道壁内电磁感应器(40b)通电产生强电感磁场,惯量涵圈(O1)仓内(O。)的电感电动开关(40a)切割磁力线产生电流,驱动自身内芯转动打开阀孔,惯量液从惯量涵圈(O1)的泄液孔(40)喷流出,转为惯量减小恢复原状惯量,差动惯量消失,此时上下旋翼转动惯量相等,方向相反,惯量相互抵消,主涵道旋翼体(5)的定轴性也消失,此时飞行调姿灵活性增大。从而实现喷液式变惯量方法和相应设备。32.根据权利要求30飞吊器(I)在主旋翼上优选电驱动卷线活塞输送惯量液式变惯量(30线)糸统结构组成其工作原理及方法特征是在变惯量储液仓(63)内改设电机(172)连接卷扬器(174)在轴上绕有拉线(173),此线在旋翼变矩迎角轴内管(16)中与可沿该管内腔(16^滑动的活塞(176)连接。当需要在上旋翼或风扇(3±)和下旋翼或风扇(3〒)之间产生差动惯量时,飞控计算机指令为其中一套旋翼系统供电给电磁线圈绕组(168)及电磁铁(169)产生强磁场,变惯量仓的电磁感应发电线圈(170)切割电磁力线产生电能,经导线(171)供电动机(172)运行带动卷扬器(174)释放拉线(173),在迎角轴管(16)内腔(160)中的活塞(176)向(176A)方向滑到该处端头,有惯量液(175A)流到活塞(176)尾部,活塞(176)中两个泄液阀(177)因离心力作用被惯量涵圈(O1)内腔(O。)壁顶开,一方面关塞了惯量涵圈(O1)内仓(O0)的卸液孔(40),同时惯量液(175A)经两个泄液阀管(177)腔(177c)流经从活塞(176)泄液口(176a)喷进旋翼惯量涵圈(O1)惯量仓(Otl)内增大惯量,在上下主旋翼(3上)、(3t)同速正反转和不变迎角的同时只选择改变其中一套变惯量系统的转动惯量,使之上下共轴主旋翼(3上)、(3t)间产生了差动惯量的增量A I诱导出定轴性。赋予飞吊器主涵道共轴旋翼糸统体(5)具有了抗湍流突切变转捩风能力。若飞吊器(I)需耍灵活调姿飞行不需要定轴性时,飞控计算机指令(Ko)电机(172)反向供电系统工作,活塞176在拉线(178)拉力作用下向(176B)方向移动,活塞(176)上泄液阀(177)在弹簧(176b)回弹下泄液阀管(177)关闭了泄液口(176a),惯量涵圈(O1)内仓(O0)卸液孔40被活塞(176)上的泄液阀管(177)塞头(177a)拉力作用下打开,惯量涵圈(O1)内仓(Otl)中惯量液(175A)在离心力作用下像洗衣机甩干筒一样卸甩出。若上下主旋翼惯量一样方向相反,角动量相互抵消,主涵道旋翼体(5)定轴性消失,具有一定的飞行调姿灵活性,由于小直径四副涵道旋翼体(A)、(B)、(C)、(D)的定轴性还存在,仍保持一定飞行稳定性和定轴性,上述的方法实现飞吊器具有抗湍流转捩风能力和相应设备。从而实现线拉活塞式液体变惯量方法和相应设备。33.根据权利要求30飞吊器(I)在主旋翼上设优选电动蜗轴活塞输送惯量液式变惯量糸统(30#)结构组成其工作原理及方法特征是在变惯量储液仓(63)内中部改设有电机(172)连接螺纹轴器(190)在轴上制有螺纹(191),在该轴上套螺母式活塞(192),在该轴端头镶在惯量涵圈(O1)内仓(Otl)璧上的轴承(193)穿联。在该外层储液仓内(175)储有变惯量液(175A),当需要在(M(3±))和(M3t)间产生差动惯量时,飞控计算机指令为其中一套旋翼系统的电磁铁(169)及电磁线绕组供电产生强磁场,变惯量仓(63)的电磁感应发电线圈(170)切割了电磁力线产生电能经导线(171)供电给电机(172)运转驱动螺纹轴(190)旋转,在该轴螺纹(191)推动下套在该轴上的螺母式活塞(192)顺旋翼迎角轴管(16)腔(160)中滑动,活塞(192)沿(176A)方向滑动到该处端头,活塞(192)端头外露的泄液阀管(177)的塞头(177a)被顶开,一方面关塞了惯量涵圈(O1)内仓(O0)的卸液孔(40)。另方面泄液阀管(177)的泄液口(176a)被打开,惯量液(175a)经泄液阀管腔(177c)从泄液口(176a)释进惯量涵圈(O1)内仓(O。)内并在离心力作用下进入惯量涵圈(O1)的仓(Oo)内产生增大惯量。在上下主旋翼(3±)、(3〒)同速正反转和不变迎角的同时只选择改变其中一套变惯量系统的转动惯量,使之上下共轴主旋翼(3±)、(3t)间产生了差动惯量的增量诱导出定轴性。使飞吊器主涵道共轴旋翼或风扇(5)糸统具有了抗湍流突切变转捩风能力。若飞吊器(I)需要灵活调姿飞行不需要主涵道体(5)定轴性时,飞控计算机(Ko)指令反向供电给电机(172)工作,电机反向带动螺母式活塞(192)在螺纹轴(190)及螺纹(191)作用下反向(176B)方向移动,活塞(192)上泄液阀管(177)在弹簧(176b)回弹下泄液阀管(177)关闭了泄液口(176a),惯量涵圈(O1)内仓(O0)内卸液孔(40)被活塞(192)上的泄液阀管(177)塞头(177a)拉力作用下打开,惯量涵圈(O1)内仓(O0)中惯量液(175A)在离心力作用下像洗衣机甩干筒一样卸甩出。此时上下主旋翼(3上)、(3t)惯量变成一样,方向相反,角动量相互抵消,主涵道旋翼体(5)定轴性消失,具有一定的飞行调姿灵活性,由于小直径四副涵道旋翼体(A、B、C、D)的定轴性还存在,仍保持一定飞行稳定性和定轴性,上述的方法实现飞吊器具有抗湍流转捩风能力和相应设备。从而实现蜗轴驱动活塞输送液体变惯量方法和相应设备。34.根据权利要求30的所述在主旋翼(3±)(3〒)安装变惯量系统增加惯量差诱导产生陀螺效应的变量定轴性。使飞吊器(I)具有抗湍流转捩风能力的方法和设备其技术特征是优选用于其它涵道旋翼飞行器、涵道风扇飞行器、涵道螺旋浆、及孤立旋翼、风扇、螺旋浆能悬停飞行的飞行器产生变量定轴性而具有提高抗湍流切变转捩风能力。35.根据权利要求30、32、33、34所述的主旋翼(3±)(3T)惯量涵圈(O1)内腔截面(0。),其技术特征是在旋翼尖、螺旋浆尖、风扇叶尖设变惯量涵圈(O1),内腔(Otl)截面是月牙形(Oa)、月牙形(Ob)、园形(Oc)、三角形(Od)、长方形(Oe),每形状的惯量涵圈(O1)内腔(O0)的底和侧位设置了数个惯量卸液孔(40)和柱塞强制式卸惯量液系统(177a),其同样运用于其它涵道旋翼飞行器、涵道风扇飞行器、涵道螺旋浆飞行器、孤立旋翼、风扇、螺旋浆能悬停飞行的飞行器产生差动变惯量诱导出陀螺效应的定轴性变量控制。从而使飞吊器(I)具有抗湍流转捩风能力的方法和配套设备。36.权利要求飞吊器(I)中的主涵道和上下主旋翼(3±)、(3t)直径不同时的翼尖惯量涵圈(O1)的设置及形状设置其技术特征是当上旋翼(3±)直径尺寸小于下旋翼(3 T)直径尺寸时,上旋翼(3±)的翼尖惯量涵圈(O1)设置为空心的内腔截面形状可为月牙形(Oa)、矩弯形(Ob)、圆形(Oc)、三角形(Od)、长方形(Oe)上旋翼(3上)安装其中一种变惯量系统(30_)、(30a) (30#)。下旋翼(3t)不安装变惯量系统,翼尖涵圈(O1)为扁带状实心环圈外镶斜翅(C^)或镂空双扁带状圈内镶斜翅(Oh)。当上旋翼(3上)直径尺寸大于下旋翼(3下)直径尺寸时,在下旋翼(3〒)安装其中一种变惯量系统(30喷)、(30a) (30#)。翼尖涵圈(O1)内腔为空心,截面形状可为月牙形(Oa)、矩弯形(Ob)、圆形(Oc)、三角形(Od)、长方形(Oe)。上旋翼(3上)不安装变惯量系统,旋翼(3±)的翼尖涵圈(O1)为扁带状实心环圈外镶斜翅(C^)或镂空双扁带状圈内镶斜翅(Oh)。37.根据权利要求35飞吊器(I)中的主涵道和上下主旋翼(3上)、(3t)同直径时翼尖惯量涵圈(O1)的设置及形状设置其技术特征是都选装同种变惯量系统(30喷)、(30线)(30#),其惯量涵圆(O1)内腔(Oo)都设同形状内腔截面形状可为月牙形(0a)、矩弯形(Ob)、圆形(Oc)、三角形(Od)、长方形(Oe),其外壁郝设斜翅(Oj)。38.根据权利要求36飞吊器(I)中的上下主旋翼(3±)(3t)翼尖惯量涵圈为镂空双扁带状圈(Oh)所述的形状的设置其技术特征是在上下主旋翼(3±)、(3〒)的翼尖涵圈(O1)为镂空双扁带状圈(Oh),在翼尖涵圈(Oh)为内双壁间设计制有顺旋转方向的一定宽度尺寸的斜翅,斜翅倾度上端帖双内壁翼尖涵圈旋转方向上沿边,下端帖壁甩后至下沿边附近,倾斜角度方向和长度与主旋翼(3上)(3t)旋转方向顺向并根据其部位旋转功率及速度马赫数选定倾角和长度及翅数。以增加吸附负压,提高升力系数。39.根据权利要求36飞吊器(I)中的上下主旋翼(3±)(3t)翼尖惯量涵圈(O1)为单环扁带环圈所述的形状的设置其技术特征是在翼尖惯量涵圈(O1)单环扁带环圈外壁设计制有顺旋转方向的一定宽度尺寸的斜翅(O1),斜翅倾度上端帖翼尖惯量涵圈(O1)旋转方向上沿边,下端帖壁甩后至逆向下沿边附近,倾斜角度方向和长度与主旋翼(3上)(3t)旋转方向顺向,并根据其部位旋转功率及速度马赫数选定倾角和长度及设置斜翅条数。共轴正反转上下主旋翼(3±)、(3t)翼尖涵圈(O1)与内外主涵道(H1)、(H2)壁间隙形成高负压区(15)增加气动吸力,提高升力系数。40.权利要求所述飞吊器(I)优选采用多组气动结构及布局分配不同的任务方案主动防涡环方法其特征是首先将垂直主升力和方向控制推进力分开,分配给不同的气动机构执行。飞吊器(I)飞控中心计算机(Ko)从高度仪(h)接收的高度信号指令以大直径主涵道共轴正反转双旋翼或风扇系统(5)的上下主旋翼(3上)、(3t)气动机构承担垂直主升力,保持水平升降面变量任务。在飞吊器(I)主涵道体(5)周围设置的上下8个大气压传感器(P1,P2,P3>P4>P5>P6>P7>P8,)不同部位感知不同方向的来流气压差和四个方向风速器坑、F2、F3、F4)测的风速信号,及承担不同立体空间方位稳定检测责任的陀螺仪(T pT 2、T3、T4)提供先兆气流对飞吊器(I)的姿态影响的信号,飞控计算机(Ko)进行综合评诂分析指令其周围对称同水平设置的四个小直径副涵道单轴单旋翼或风扇体(A、B、C、D)气动机构,随其连接的两节臂分别是伸缩节(96)和转动节(97),该臂能做E1I-OE2方向伸缩和往复扭转E3< a > E4及摇摆E5< >E6的方向相对于主涵道旋翼(5)的四自由度的同时有节奏 的对称动作或不对称动作,承担辅助升力和水平方向控制推进力及防飞吊器(I)进动、抗侧风、抗湍流转捩风及防涡环的任务。飞吊器(I)大直径主涵道旋翼(5)气动机构与四个 或多个小直径副涵道旋翼(A、B、C、D...)气动机构形成的都是各自独立的气动场,能相对运动,各自的湍流面气体分子弹性碰撞产生能量交换传达空气动力,可互相助力也可相互干扰,为飞吊器(I)整体防涡环提供了先决条件。飞吊器在起降或悬停飞行中,大直径主涵道旋翼(5)气动机构承担全机总承载的主要升力和水平姿态平衡面。主涵道旋翼(5)下洗的主气流(Q2、Q9)垂直排向下方到驻点面气流(Q3)。在特殊气候、湿度、温度、场地平衡面或凹盆形地面的反射作用下,又在飞吊器(I)对称规则外形影响下,形成返回周围空域中的涡环先兆气流状态流(Q4、Q5、Q6、Q7)。此时飞吊器(I)的飞控计算机(Ktl)经各传感器检测到的涡环先兆流信号反馈进行运算,指令装配在主涵道周围对称布局的小直径副涵道旋翼(A)、⑶、(C)、⑶采取动作,为了不影响飞吊器总体平衡和飞行姿态的稳定面。四个副涵道旋翼(A、B、C、D)将同时作对称的有节奏的四自由度动作£1〈-冗2、?1〈-汗2、?3〈-汗4。对于每个小直径副涵道旋翼体就相当于一架单旋翼直升机的主旋翼。用仿人工或类似自动驾驶仪的防涡环,主动方式进行作四自由度的摆、摇、扭、伸缩的动作,使各自气动场气流(Qll)、(Q12)相互干扰而防涡环。这种方式也干涉和扰乱主涵道旋翼(5)的下洗主气流诱导的涡环先兆流外围上返空中的气流场(Q4、Q5、Q6、Q7)。从而达到这种不牺牲飞行姿态而主动式防止根除涡环先兆气流场的形成机制的方法和机构及气动布局。41.根据权利要求I所述的飞吊器(I)不同气动结构和布局及任务分配防涡环方法相应设备其技术特征是在同一体中设置不同气动布局可防止干扰、延迟、摆脱涡环气态场先兆气流的发生。主涵道旋翼体(5)设在十字中心布置承担主升力和主保飞行姿态功能,四个副涵道旋翼(A)、(B) (C) (D)对称布置在十字支端头接联并有可伸缩,可扭摇和外摆动的(97) (96)承担飞行方向和水平移动的推力。飞吊器(I)的飞控计算机(K)在悬停、升降姿态时会主动发出指令让主涵道旋翼体(5)负责调整主升力和水平姿态保持的运行能力。让四副涵道旋翼(A)、(B)、(C)、(D)做对称匀衡的扭、摇、摆及臂(97)、(96)伸缩的四自由度动作,用副涵道旋翼(A)、(B)、(C)、(D)的摆动摇移的形成的独立气动力场进行抗防、干涉、激波能量冲击主涵道下洗气流运动方向(Q2) (Q4)、(Q5)、(Q6),不形成(Q7) (Q8) (Q13)涡环气流机制状态,干扰规则的涡环气态场先兆气流(Q2)、(Q5) (Q6)。在飞吊器(I)在空中悬停飞行时不产生耦合升降落差波动的情况下,摆脱和延迟干扰涡环气态场气流状态的发生。而主动防止了涡环发生的空气分子碰撞原理的方法和设备。本方法和机构设置的方法防涡环同样适用于选配的涵道式或非涵道式的旋翼、风扇、螺旋浆或能悬停飞行方式的飞行器。42.权利要求所述飞吊器(I)优选采用设计多组气动结构及布局分配不同的任务给小直径四副涵道旋翼糸统(A)、(B)、(C)、(D)实现控制飞行的方法和任务其特征是小直径四副涵道旋翼糸统(A)、⑶、(C)、⑶在飞控中心计算机Ktl指令下 ①.同时对称有节奏的动作防止了飞吊器的进动和防涡环。②.不对称动作或统一向一侧倾斜控制操纵了飞吊器的飞行方向。③.保水平姿态,起到飞吊器的辅助升力作用。④.自动统一向一侧倾斜姿态运转,防止飞吊器遭受侧吹风影响,稳定飞行姿态。43.权利要求飞吊器(I)采用物理式空气分子弹性碰撞主动防涡环装置其特征是在主涵道(5)下端设置一个无底盆形主喷口(9)并在其主喷口(9)上端面(24)结合,在其周围斜壁(25)开了对称布置的扁长方侧喷口(10),在侧喷口(10)风道(38)中设置往返摆动的导风板(26)。在起飞或下降时飞控计算机(Ko)措指令导风板(26)自动打开到与侧喷口(10)腔道侧面平行状和复往摆动,从侧喷口(10)喷射出水平直射摆动的气流(QP、QPl)。运动路线与下主喷口(9)的下洗气流(Q2、Q9)喷向地面驻点流(Q3)后环状返上流(Q4)到主涵道旋翼体(5)外上端吸口处的运动路线的涡环先兆气流(Q4、Q5、Q6、Q7)产生交叉,从而冲击、切断、阻止、干扰了上返气流(Q2、Q9、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7)运动方向,物理性主动式防止了涡环先兆气态场的形成的方法和机构。44.权利要求飞吊器(I)采用等离子物理化学空气分子弹性和非弹性碰撞特性主动式防涡环装置原理所述其特征是优选等离子体释放能量激波等离子体干扰、冲击周围空气分子运动方向,干涉根除涡环先兆气流形成机制的方法主动式抗防涡环方法和相应设备。45.权利要求飞吊器(I)所述采用等离子体生成方法防涡环,在交流微波频段功率和电磁场耦合过程同时又与等离子体的相互作用通常是共振的相互作用。在这种互作用中,等离子体作为一种介电媒质参与电子群的互相作用。交流微波产生的等离子体电子温度为(5eV_15eV),比直流(DC)或射频(RF)产生的等离子体电子温度(leV-2eV)有更高的电子温度。选交流微波功率为千瓦级,等离子体中的电子密度可接近频率所确定的临界密度。选频率为(2. 2-2. 5GHz)间入,密度约为(6-7X1016nT3)。交流微波等离子体可以在很宽的气压范围内产生,选大气压强范围,选择适合的射频源段、功率、强度、生成等离子体其特征是应用上述技术设计自动调整的发射锅式(89)和百褶裙式(197)能量波等离子发生器所产生的等离子体能量射流,应用于涵道式或非涵道的旋翼、风扇、螺旋浆能悬停飞行姿态的飞行器防涡环和改善雷诺数的设备。46.权利要术能悬停飞行的涵道式或非涵道式的旋翼、风扇、螺旋浆飞行器选用等离子体生成技术防涡环其特征是选用交流电容耦合、电感耦合、电磁波耦合(微波等离子耦合)等离子、电子回旋谐振(ECR)磁化微波等离子、介质阻挡放电等离子体生成原理。并与发射锅式(89)和百褶裙式(197)能量波等离子发生器技术结合生成等离子体能量激波,等离子体应用于解决能悬停飞行的涵道式或非涵道式的旋翼、风扇、螺旋浆飞行器防涡环和改善雷诺数的设备。47.根据权利44、45、46所述发射锅式等离子体反应发生器结构组成防涡环和改善雷诺数设备其特征是防涡环能量波发生器阴极电路模块(87)伸出负极线(95)与阴极发射极板(88)相接与阳极电路模块(91)伸出阳极线(94)与阳极发射极板(90)相接,并共同设在发射器锅(89)中平行对称设置放电极板,其电极板间的相对气隙间隔约(I 一 3Cm)之间组成电晕放电离子云,该发射锅等离子生成系统有偶数若干个组成,对称环形状布置安装在大直径主涵道外层主一涵道(Hl)壁内下端与主喷口(9)接镶处上端的能量波发生器托架(86)上。该装置若干个又分别安装在中静子(12)、(13)中一个三角形宽中静子架(93)内,共同和外环层主一涵道(Hl)内壁下端与主喷口(9)接镶处设置围绕环状托架(92)安装数个防涡环电晕放电能量波发射锅式等离子发生器(89)。建立等离子动能粒子场,选用非弹性碰撞方法产生等离子体作用于气流分子、原子、粒子,使其能量的传递、交换、激励,产生连锁化学化应和多米诺骨牌效应,对周围空气分子运动方向产生冲击,引起气流场的振荡和干扰了涡环先兆气流场,用电子粒所含的动能量干涉周围空气分子粒子的运动方向达到防涡环作用。同时附加产生的放电次声波的共同作用下对可能产生的涡环先兆气流进行了干扰。从而防止和根除涡环形成先兆气流的形成机制。当飞吊器在起飞或降落时,或着低空悬停作业时,飞吊器飞控计算机(Ktl)下指令让能量波等离子发生器(89)工作。由于空气湿度大,气压低,空气湿潮热无风或低于(1-2)低风速时,地面平整或凹形极易诱导出涡环气态场,为了防止这种涡环先兆气流形成,能量波发生器提前工作,作用周围空气分子原运动轨迹进行防涡环和改善雷诺数。48.根据权利44、45、46所述选用交流电容耦合原理与发射锅式等离子发生器结合生成等离子防涡环和改善空气动力雷诺数的方法和设备,在交流电容耦合微波电晕放电能量波发生器发射锅(89)中设置放电平行板阴极板(88)和阳极板(90),设加自然空气做为工作气体,在两极板间施加(12-14MHZ)之间高频功率的激励下产生电容耦合等离子体、放电条件优选常压自然空气做为工作气体,电极间距选(2cm-4cm)之间,高频功率选(30W —310W)可调,其生成等离子体密度可调控在(1015m_3--1018m_3)量级范围。该技术特点在常气压时,可控放电分布均匀。.能够容易生成大口径等离子体。.电极上集积的鞘层可维持稳定等离子体状态其特征是用该生成方法和设备用于防涡环和改善雷诺数。49.根据权利44、46所述可选标准交流单频电容耦合原理与发射锅式等离子发生器结合生成等离子用于防涡环和改善雷诺数方法和设备设匹配器和阳极(90)高频电极(Ks)之间连接配隔离电容,当在该耦合极板间加上(12-14MHZ)的高频功率时,可使放电装置获得最佳的功耗和保护功率频源模块电源。在其中阴极(88)加有(RF)电压(自给偏压)后两电极板间会产生负直流电。而等离子体中的正离子被电极鞘层加速后轰击阳电极(90)板(Ka)0通过这种设置可改变单频电容耦合等离子发生器的放电功率后调控离子轰击能量和通量,而设置该防涡环型能量波发生器的这种工作特性。用该生成方法和设备其特征是用于防涡环和改善雷诺数。50.根据权利44、46所述选交流双频电容耦合原理与发射锅式等离子发生器结合生成等离子用于防涡环和改善雷诺数方法和设备,该方法在两极间(88) (90)施加不同频率,在阳极(90)施加(《k/2ji = 8MHz-60MHz)频压,在阴极(88)施加(《a/2ji =·0.6MHz-l. 5MHz)频压,其产生等离子体。在阳电极(90)板(K)施加放电用的高频电压,承担调控等离子体密度。在放置有基板的阴电极(88)板(A)施加频率较低的高频电压,负责调控自给偏压(离子轰击能量)。在反射聚能锅(89)极板间维持和释放能量激波等离子体的方法和设备其特征是用于防涡环和改善雷诺数。51.根据权利44、46所述设用双频型是在一个阴电极(88)、或阳电极(90)上同时加两个频率(《K)、(《A),的高频电压来调控离子密度和离子轰击能量的方式。等离子体是通过外部的高频电场对电子的加速作用引起电离而产生等离子体,在这种高频放电中,在两电极(88)、(90)间与等离子体间形成一个高压容性鞘层,流过鞘层的射频电流导致了鞘层的随机或无碰撞加热,而流过主体等离子体区的射频电流其特征是导致了发射锅(89)中两极极间(88)、(90)或百褶裙式等离子发生器(197)腔内(205)、(200)主体等离子体区的欧姆加热,即称焦耳加热频射的等离子体含有动能的释放而改变涡环先兆流形成机制和改善主涵道旋翼体(5)内空气动力雷诺数,提高升力系数。52.根据权利44、46所述选用电子回旋谐振(ECR)磁化微波等离子生成方法,该方法选发射锅式发生器底部中安装几何结构像一个...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑鹏
申请(专利权)人:郑鹏
类型:发明
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