專利名稱：無旋翼垂直升空裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及主動型垂直升空飛行器技術領域，特別是一種無旋翼垂直升空裝置。
背景技術：
現代直升機存在的弊端(1)在巡航中，旋翼傾斜向前，既提供升力，又提供前進的拉力，由于旋翼品質因數太低，能量損耗太大，因而直升機航程苦短，致使在翰海中、大漠中、草原中無力執行任務，更無力越洋飛行。(2)旋翼裸暴飛轉，不能在復雜的地物中穿行，執行救援、消防、緝捕。

發明內容
本實用新型的目的旨在提供一種可垂直升空并克服背景技術中所述弊端(2)，以高CL∶CD的呆翼提供巡航中的升力，克服背景技術中所述弊端(2)，以實現遠航的無旋翼垂直升空裝置。
實現上述發明目的的技術方案是該無旋翼垂直升空裝置包括發動機、變速箱、風扇等部件外，它還包括構成半風洞結構的左右兩端擋風板，所述風扇容入其內，風扇鼓出的氣流方向設置有由翼片組成的衿翼群機構，每個翼片均通過其端軸活動安裝在左右兩端擋風板上，各翼片沿氣流方向由高向低排列，衿翼群配置有翼片迎角調節機構。在外部人為風源的作用下，上、下透氣的“半風洞結構”和衿翼形成的良好氣動外形首先產生升力，升空后再產生向前的拉力和推力，升力和拉力的形成靠組成衿翼群的翼片的迎角調節機構。由此使本實用新型無旋翼垂直升空裝置被稱為“主動型垂直升空飛行器”。
依照上述技術方案實施的無旋翼垂直升空裝置，設置于飛機上才能體現其價值。如制造一類無旋翼遠程直升機WVH，推廣使用，飛機造價降低一倍乃至更多，飛機燃料消耗降少50％甚至更少，飛機客貨運成本降至1/3或更低，飛機故障率降至1/10左右。故而實際上采用了本實用新型的飛機，其性能優異，用途廣泛。


圖1為本實用新型升力裝置連接部件/可實施性結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖給出本實用新型的一個具體實施例。該實施例所述的無旋翼垂直升空裝置由發動機1、變速箱2、風扇3、擋風板4、翼片5、連桿軸結6、調姿連桿7、連桿掛鉤8、滑軌9、手柄10、固定軸輪11、調姿活結12、整向活結13、活動連桿14、整流柵機構15組成，發動機1--變速箱2后面以左右兩端擋風板4(圖中顯示左板，右板略)構成半風洞結構，風扇3容入該半風洞結構之中，風扇3鼓出的氣流方向設置有由翼片5組成的衿翼群機構，每個翼片5均通過其端軸活動安裝在左右兩端擋風板4上，各翼片5沿氣流方向由高向低排列，衿翼群配置有翼片5的迎角調節機構。
本實施例中的每個衿翼群由1～8片翼片組成。
本實施例中的翼片迎角調節機構為手動連桿機構，該連桿機構的活動連桿14和調姿連桿7由滑軌9定位，該調姿連桿7其上端通過連桿軸結6與翼片5連接，其下端通過連桿掛鉤8與活動連桿14連接，該活動連桿14通過整向活結13、調姿活結12、固定軸輪11與手柄10構成手動控制機構。
本實施例中的翼片迎角調節范圍為4°～15°。
本實施例中風扇3與衿翼群之間設置有由直立平行的整流板組成的整流柵15，該整流柵由0～10片整流板組成。
本實施例中風扇3-衿翼組合可以是單級，也可以是多級，范圍1～5級。風扇3半徑為0.5～2.5m，風扇3葉片為2～30片。
本實用新型中所述的翼片迎角調節機構還可以是電子控制機構、伺服控制機構或其它方式的機械控制機構。
以下簡述本實用新型的設計原理本實用新型所述的無旋翼垂直升空裝置屬小展弦比者，為了降低誘導阻力，并防止氣流向左右兩側逃逸，而豎起兩擋板4，將風扇3、衿翼容入其內，構成上、下透氣的“半風洞”，每片小翼片5兩端粘以致密絨毛，與當板4彈性接觸形成動態氣密于“半風洞”中，翼前氣流動能為Pow.air＝1/2ρ0∮U3；衿翼上，視升力FL＝CL*1/2ρ0SWU2，衿翼中會消耗一部分動能，氣流離開速度會有所降低，大約uleave=0.6U3,]]>所以作用在衿翼上的氣流有效值約為Uef＝0.918U，實際升力值為FL.sure＝0.42CLρ0SWU2，系統品質因數Q0＝0.84CLSW/∮U。
適當選擇CL、SW、∮、U等主要參數，就可以實現起飛總重量/發動機總功率≥6Kgf/KW之標的。
可見，提高SW/∮或降低U，則可提高Q0，于是可用多級半風洞結構，將功率分布在幾個風扇上，升力由幾組衿翼提供。此系統中，軸采用空心軸，萬向結用尼龍；軸和衿翼組合用碳纖維復合材料；扇葉也采用碳纖維復合材料。
實際飛行(1)垂直升空階段——風扇3提供風源，衿翼CL≥16，起飛時，將手柄10推至前位，組成衿翼的各個小翼片5下擺迎角調到α＝15°，此時在氣流作用下，衿翼升力系數最大，在發動機1額定轉速下，獲得最大升力/動力率，大約6～15kgf/KW，實現垂直起飛；(2)巡航平飛狀態——隨著飛機在水平方向加速，逐漸操縱衿翼組的每個小翼片5使之逐漸向水平方向趨近，根據飛行速度的需要，各個小翼片5的迎角α在15°～4°范圍內調整，當手柄10拉至最后位時，各小翼片5迎角α＝4°，此時系統阻力最小，以實現高速巡航。由于各個小翼片5上下、前后錯落有致，可使CL/CD≈20±5，乃至更高，這是一套新穎的升力.推力組合，品質優高，能實現零航速的垂直起降，也能實現航程R≥1600km。
權利要求1.一種無旋翼垂直升空裝置，包括發動機、變速箱、風扇，其特征在于它還包括構成半風洞結構的左右兩端擋風板，所述風扇容入其內，風扇鼓出的氣流方向設置有由翼片組成的衿翼群機構，每個翼片均通過其端軸活動安裝在左右兩端擋風板上，各翼片沿氣流方向由高向低排列，衿翼群配置有翼片迎角調節機構。
2.根據權利要求1所述的無旋翼垂直升空裝置，其特征在于每個衿翼群由1～8片翼片組成。
3.根據權利要求1所述的無旋翼垂直升空裝置，其特征在于該翼片迎角調節機構為手動連桿機構，該連桿機構的活動連桿和調姿連桿由滑軌定位，該調姿連桿其上端通過連桿軸結與翼片連接，其下端通過連桿掛鉤與活動連桿連接，該活動連桿通過整向活結、調姿活結、固定軸輪與手柄構成手動控制機構。
4.根據權利要求1或3所述的無旋翼垂直升空裝置，其特征在于翼片迎角調節范圍4°～15°。
5.根據權利要求1所述的無旋翼垂直升空裝置，其特征在于風扇與衿翼群之間設置有由直立平行的整流板組成的整流柵。
6.根據權利要求1或5所述的無旋翼垂直升空裝置，其特征在于整流柵由0～10片整流板組成。
7.根據權利要求1所述的無旋翼垂直升空裝置，其特征在于風扇-衿翼組合可以是單級，也可以是多級，范圍1～5級。
8.根據權利要求1所述的無旋翼垂直升空裝置，其特征在于風扇半徑為0.5～2.5m，風扇葉片為2～30片。
專利摘要本實用新型涉及主動型垂直升空飛行器技術領域，特別是一種無旋翼垂直升空裝置。它包括發動機、變速箱、風扇等部件外，還包括構成半風洞結構的左右兩端擋風板，所述風扇容入其內，風扇鼓出的氣流方向設置有由翼片組成的衿翼群機構，每個翼片均通過其端軸活動安裝在左右兩端擋風板上，各翼片沿氣流方向由高向低排列，衿翼群配置有翼片迎角調節機構。由于組成衿翼的各個小翼片上下、前后錯落有致，可使C
文檔編號B64C29/00GK2714420SQ20032012809
公開日2005年8月3日 申請日期2003年12月18日 優先權日2003年12月18日
發明者李治國 申請人:唐山大唐動力機械有限公司