CN103523220B - 可旋转梯排多侧翼涡螺动力垂直起降飞机 - Google Patents
可旋转梯排多侧翼涡螺动力垂直起降飞机 Download PDFInfo
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Abstract
可旋转梯排多侧翼涡螺动力垂直起降飞机，包括机身两侧对称安装三排阶梯式排列的机翼，和在一排机翼或多排机翼远离机身的一端对称安装两个或多个前涡螺气垫增力推进器，以及在机尾附近的机身两侧对称安装两个后涡螺气垫增力推进器；其特征在于：机身两侧对称安装三排阶梯式排列的机翼，前排机翼最靠近机头且离驾驶舱和机背最近，中排机翼在前排机翼的下方靠近机身中部的位置，后排机翼在中排机翼的下方靠近机身后部的位置，中排机翼的前边缘在前排机翼的后边缘的垂直线附近，后排机翼的前边缘在中排机翼的后边缘的垂直线附近，每一排机翼的中部有一根轴与机身相连，机翼可以绕该轴做向前或向后的旋转。
Description
技术领域
本发明涉及可旋转梯排多侧翼涡螺动力垂直起降飞机，属于航空科技领域。
背景技术
现代航空器的研发突飞猛进，但所有这些飞行器都无法做到在大气中能自如地垂直起飞、空中高速飞行，英国曾经生产能垂直起飞的飞机，但其起降要消耗掉40%的燃料，大大地影响该飞机的飞行距离和飞行时间，所以现在英国也不再使用这类飞机，而美国的F-35也是在降落时要丢掉所有携带的武器包括导弹等，这将造成巨大的浪费并有可能造成不可想象的灾难；本发明是利用魏伯卿的专利 “201310448764. 2 涡螺气垫增力推进器”中在喷气口附近形成一个“气垫”来提高喷气反推力效率的方法，并使机翼梯度排列以提高其机翼产生的升力，从而使这种飞机能自如地垂直起降和高速飞行。
发明内容
本发明的目的是提供一种能自如地垂直起降和高速飞行的可旋转梯排多侧翼涡螺动力垂直起降飞机。
可旋转梯排多侧翼涡螺动力垂直起降飞机，包括机身两侧对称安装三排阶梯式排列的机翼，和在一排机翼或多排机翼远离机身的一端对称安装两个或多个前涡螺气垫增力推进器，以及在机尾附近的机身两侧对称安装两个后涡螺气垫增力推进器；其特征在于：
1、机身两侧对称安装三排阶梯式排列的机翼，前排机翼最靠近机头且离驾驶舱和机背最近，中排机翼在前排机翼的下方靠近机身中部的位置，后排机翼在中排机翼的下方靠近机身后部的位置，中排机翼的前边缘在前排机翼的后边缘的垂直线附近，后排机翼的前边缘在中排机翼的后边缘的垂直线附近，这样可以使从前排机翼上侧面流过的高速空气流部分吹过中排机翼的上侧面，同时，从前排机翼下侧面流过的较该机翼上侧面流过的高速空气流稍慢的高速空气流大部分进入到中排机翼的上侧面，从而使中排机翼的上侧面空气密度较前排机翼上侧面的空气密度大，这样必定会加大中排机翼上侧面的空气流的速度，而中排机翼下侧面的空气流密度和流速与前排机翼下侧面的空气流密度和流速相近，这就等于加大了中排机翼上侧面空气流和下侧面空气流的速度差，进而加大了中排机翼产生的升力；同理，从中排机翼上侧面流过的高速空气流部分吹过后排机翼的上侧面，同时，从中排机翼下侧面流过的较该机翼上侧面流过的高速空气流稍慢的高速空气流大部分进入到后排机翼的上侧面，从而使后排机翼的上侧面空气密度较中排机翼上侧面的空气密度大，这样必定会加大后排机翼上侧面的空气流的速度，而后排机翼下侧面的空气流密度和流速与前排、中排机翼下侧面的空气流密度和流速相近，这就等于加大了后排机翼上侧面空气流和下侧面空气流的速度差，进而加大了后排机翼产生的升力；每一排机翼的中部有一根轴与机身相连，机翼可以绕该轴做向前或向后的旋转，其旋转角度Q：-45°≤Q≤90°，即当机翼处于水平状态时，其机翼前边缘能向下最大旋转45°角、能向上最大旋转90°角至机翼垂直；飞机在陆上垂直起飞时，三排机翼的前边缘向上旋转90°至机翼垂直，开启所有的涡螺气垫增力推进器向下喷射托起飞机垂直起飞；当飞机在水平飞行需要向前上方斜向爬升时，前排机翼或前排、中排、后排三排机翼的机翼前边缘向上旋转一定角度，这样就能使飞机向前上方斜向爬升飞行；当飞机在水平飞行需要向前下方斜向俯冲时，前排机翼或前排、中排、后排三排机翼的机翼前边缘向下旋转一定角度，这样就能使飞机向前下方斜向俯冲飞行。
2、在一排或多排的机翼旋转轴伸出机翼远离机身端100mm~1000mm的位置，对称安装两个或多个可以独立绕机翼旋转轴旋转的前涡螺气垫增力推进器，伸出机翼100mm~1000mm的一段为前涡螺气垫增力推进器连接杆，前涡螺气垫增力推进器绕机翼旋转轴旋转与机翼绕该轴旋转不关联；前涡螺气垫增力推进器绕机翼旋转轴旋转角度P：-90°≤Q≤90°，即飞机在水平位置时，当前涡螺气垫增力推进器的喷气口垂直向下时，前涡螺气垫增力推进器的喷气口可以向机头方向旋转90°至前涡螺气垫增力推进器的喷气口朝前水平喷射、向机尾方向旋转90°至前涡螺气垫增力推进器的喷气口朝后水平喷射；在机尾附近的机身两侧对称安装两个后涡螺气垫增力推进器，后涡螺气垫增力推进器与机身连接杆为后涡螺气垫增力推进器连接杆，后涡螺气垫增力推进器可以绕后涡螺气垫增力推进器连接杆旋转角度P：-90°≤Q≤90°，即飞机在水平位置时，当后涡螺气垫增力推进器的喷气口垂直向下时，后涡螺气垫增力推进器的喷气口可以向机头方向旋转90°至后涡螺气垫增力推进器的喷气口朝前水平喷射、向机尾方向旋转90°至后涡螺气垫增力推进器的喷气口朝后水平喷射；当前涡螺气垫增力推进器和后涡螺气垫增力推进器的喷气口向下垂直喷射时，产生向上托起飞机的升力，当前涡螺气垫增力推进器和后涡螺气垫增力推进器的喷气口向机尾方向水平喷射时，产生向前加速的推力，当前涡螺气垫增力推进器和后涡螺气垫增力推进器的喷气口向机头方向水平喷射时，产生向后并使飞机减速的推力。
3、在机翼远离机身端安装的前涡螺气垫增力推进器，必须以机身的中心轴线对称安装，机尾附近的机身两侧安装的后涡螺气垫增力推进器，也必须以机身的中心轴线对称安装，在这些对称安装的前涡螺气垫增力推进器或后涡螺气垫增力推进器对称开启并使其喷射方向一致时，才能产生同向的推力；当对称的前涡螺气垫增力推进器或后涡螺气垫增力推进器同时开启，但其喷射方向不一致时，会使飞机产生不同方向的力，如将左侧的前涡螺气垫增力推进器和后涡螺气垫增力推进器开启并向机尾方向喷射时，关闭右侧的一个或几个前涡螺气垫增力推进器及后涡螺气垫增力推进器，其他几个涡螺气垫增力推进器喷射方向与右侧的涡螺气垫增力推进器喷射方向一致，这时，左侧涡螺气垫增力推进器产生的向后推力大于右侧的涡螺气垫增力推进器产生的向后推力，飞机将向右侧方向转弯，而且这个向后的推力差越大，飞机向右转弯的半径就越小，利用不对称开启的前涡螺气垫增力推进器和后涡螺气垫增力推进器所产生的不同方向的推力，可以使飞机做各种各样的转弯、旋转、翻滚等飞行。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、这种梯度排列的机翼，相对现有飞机同翼展面积来说，能给飞机带来更大的升力。
2、这种机翼的可旋转性能给飞机带来更好的操控性和更大的飞行灵活性。
附图说明
图1是本发明实施例的侧视示意图；
图2是图1所示实施例俯视示意图。
图1-2中：1、机头 2、驾驶舱 3、驾驶员 4、机身 5、左前涡螺气垫增力推进器 6、左前侧翼 7、左中侧翼 8、左中侧翼旋转轴 9、左后侧翼 10、左后侧翼旋转轴 11、机腹 12、机背 13、左后涡螺气垫增力推进器 14、机尾 15、机尾翼 16、右前侧翼 17、右前涡螺气垫增力推进器 18、左前涡螺气垫增力推进器连接杆 19、右中侧翼 20、右后侧翼 21、左后涡螺气垫增力推进器连接杆 22、右后涡螺气垫增力推进器连接杆 23、右后涡螺气垫增力推进器 。
具体实施方式
在图1—2所示的实施例中：可旋转梯排多侧翼涡螺动力垂直起降飞机，包括机身4两侧对称安装三排阶梯式排列的机翼，和在一排机翼或多排机翼远离机身4的一端对称安装两个或多个前涡螺气垫增力推进器，以及在机尾14附近的机身4两侧对称安装两个后涡螺气垫增力推进器；其特征在于：机身4两侧对称安装三排阶梯式排列的机翼，前排机翼最靠近机头1且离驾驶舱2和机背12最近，中排机翼在前排机翼的下方靠近机身4中部的位置，后排机翼在中排机翼的下方靠近机身4后部的位置，中排机翼的前边缘在前排机翼的后边缘的垂直线附近，后排机翼的前边缘在中排机翼的后边缘的垂直线附近，这样可以使从前排机翼上侧面流过的高速空气流部分吹过中排机翼的上侧面，同时，从前排机翼下侧面流过的较该机翼上侧面流过的高速空气流稍慢的高速空气流大部分进入到中排机翼的上侧面，从而使中排机翼的上侧面空气密度较前排机翼上侧面的空气密度大，这样必定会加大中排机翼上侧面的空气流的速度，而中排机翼下侧面的空气流密度和流速与前排机翼下侧面的空气流密度和流速相近，这就等于加大了中排机翼上侧面空气流和下侧面空气流的速度差，进而加大了中排机翼产生的升力；同理，从中排机翼上侧面流过的高速空气流部分吹过后排机翼的上侧面，同时，从中排机翼下侧面流过的较该机翼上侧面流过的高速空气流稍慢的高速空气流大部分进入到后排机翼的上侧面，从而使后排机翼的上侧面空气密度较中排机翼上侧面的空气密度大，这样必定会加大后排机翼上侧面的空气流的速度，而后排机翼下侧面的空气流密度和流速与前排、中排机翼下侧面的空气流密度和流速相近，这就等于加大了后排机翼上侧面空气流和下侧面空气流的速度差，进而加大了后排机翼产生的升力；每一排机翼的中部有一根轴与机身4相连，机翼可以绕该轴做向前或向后的旋转，其旋转角度Q：-45°≤Q≤90°，即当机翼处于水平状态时，其机翼前边缘能向下最大旋转45°角、能向上最大旋转90°角至机翼垂直；飞机在陆上垂直起飞时，三排机翼的前边缘向上旋转90°至机翼垂直，开启所有的涡螺气垫增力推进器向下喷射托起飞机垂直起飞；当飞机在水平飞行需要向前上方斜向爬升时，前排机翼或前排、中排、后排三排机翼的机翼前边缘向上旋转一定角度，这样就能使飞机向前上方斜向爬升飞行；当飞机在水平飞行需要向前下方斜向俯冲时，前排机翼或前排、中排、后排三排机翼的机翼前边缘向下旋转一定角度，这样就能使飞机向前下方斜向俯冲飞行。
在一排或多排的机翼旋转轴伸出机翼远离机身4端100mm~1000mm的位置，对称安装两个或多个可以独立绕机翼旋转轴旋转的前涡螺气垫增力推进器，伸出机翼100mm~1000mm的一段为前涡螺气垫增力推进器连接杆，前涡螺气垫增力推进器绕机翼旋转轴旋转与机翼绕该轴旋转不关联；前涡螺气垫增力推进器绕机翼旋转轴旋转角度P：-90°≤Q≤90°，即飞机在水平位置时，当前涡螺气垫增力推进器的喷气口垂直向下时，前涡螺气垫增力推进器的喷气口可以向机头1方向旋转90°至前涡螺气垫增力推进器的喷气口朝前水平喷射、向机尾14方向旋转90°至前涡螺气垫增力推进器的喷气口朝后水平喷射；在机尾14附近的机身两侧对称安装两个后涡螺气垫增力推进器，后涡螺气垫增力推进器与机身4连接杆为后涡螺气垫增力推进器连接杆，后涡螺气垫增力推进器可以绕后涡螺气垫增力推进器连接杆旋转角度P：-90°≤Q≤90°，即飞机在水平位置时，当后涡螺气垫增力推进器的喷气口垂直向下时，后涡螺气垫增力推进器的喷气口可以向机头1方向旋转90°至后涡螺气垫增力推进器的喷气口朝前水平喷射、向机尾14方向旋转90°至后涡螺气垫增力推进器的喷气口朝后水平喷射；当前涡螺气垫增力推进器和后涡螺气垫增力推进器的喷气口向下垂直喷射时，产生向上托起飞机的升力，当前涡螺气垫增力推进器和后涡螺气垫增力推进器的喷气口向机尾14方向水平喷射时，产生向前加速的推力，当前涡螺气垫增力推进器和后涡螺气垫增力推进器的喷气口向机头1方向水平喷射时，产生向后并使飞机减速的推力。
在机翼远离机身4端安装的前涡螺气垫增力推进器，必须以机身4的中心轴线对称安装，机尾14附近的机身4两侧安装的后涡螺气垫增力推进器，也必须以机身4的中心轴线对称安装，在这些对称安装的前涡螺气垫增力推进器或后涡螺气垫增力推进器对称开启并使其喷射方向一致时，才能产生同向的推力；当对称的前涡螺气垫增力推进器或后涡螺气垫增力推进器同时开启，但其喷射方向不一致时，会使飞机产生不同方向的力，如将左侧的前涡螺气垫增力推进器和后涡螺气垫增力推进器开启并向机尾14方向喷射时，关闭右侧的一个或几个前涡螺气垫增力推进器及后涡螺气垫增力推进器，其他几个涡螺气垫增力推进器喷射方向与右侧的涡螺气垫增力推进器喷射方向一致，这时，左侧涡螺气垫增力推进器产生的向后推力大于右侧的涡螺气垫增力推进器产生的向后推力，飞机将向右侧方向转弯，而且这个向后的推力差越大，飞机向右转弯的半径就越小，利用不对称开启的前涡螺气垫增力推进器和后涡螺气垫增力推进器所产生的不同方向的推力，可以使飞机做各种各样的转弯、旋转、翻滚等飞行。
Claims (2)
1.可旋转梯排多侧翼涡螺动力垂直起降飞机，包括机身（4）两侧对称安装三排阶梯式排列的机翼，和在一排机翼或多排机翼远离机身（4）的一端对称安装两个或多个前涡螺气垫增力推进器，以及在机尾（14）附近的机身（4）两侧对称安装两个后涡螺气垫增力推进器；其特征在于：三排机翼中，前排机翼最靠近机头（1）且离驾驶舱（2）和机背（12）最近，中排机翼在前排机翼的下方靠近机身（4）中部的位置，后排机翼在中排机翼的下方靠近机身（4）后部的位置，中排机翼的前边缘在前排机翼的后边缘的垂直线附近，后排机翼的前边缘在中排机翼的后边缘的垂直线附近，这样可以使从前排机翼上侧面流过的高速空气流部分吹过中排机翼的上侧面，同时，从前排机翼下侧面流过的较该机翼上侧面流过的高速空气流稍慢的高速空气流大部分进入到中排机翼的上侧面，从而使中排机翼的上侧面空气密度较前排机翼上侧面的空气密度大，这样必定会加大中排机翼上侧面的空气流的速度，而中排机翼下侧面的空气流密度和流速与前排机翼下侧面的空气流密度和流速相近，这就等于加大了中排机翼上侧面空气流和下侧面空气流的速度差，进而加大了中排机翼产生的升力；同理，从中排机翼上侧面流过的高速空气流部分吹过后排机翼的上侧面，同时，从中排机翼下侧面流过的较该机翼上侧面流过的高速空气流稍慢的高速空气流大部分进入到后排机翼的上侧面，从而使后排机翼的上侧面空气密度较中排机翼上侧面的空气密度大，这样必定会加大后排机翼上侧面的空气流的速度，而后排机翼下侧面的空气流密度和流速与前排、中排机翼下侧面的空气流密度和流速相近，这就等于加大了后排机翼上侧面空气流和下侧面空气流的速度差，进而加大了后排机翼产生的升力；每一排机翼的中部有一根轴与机身（4）相连，机翼可以绕该轴做向前或向后的旋转，其旋转角度Q：-45°≤Q≤90°，即当机翼处于水平状态时，其机翼前边缘能向下最大旋转45°角、能向上最大旋转90°角至机翼垂直；飞机在陆上垂直起飞时，三排机翼的前边缘向上旋转90°至机翼垂直，开启所有的涡螺气垫增力推进器向下喷射托起飞机垂直起飞；当飞机在水平飞行需要向前上方斜向爬升时，前排机翼或前排、中排、后排三排机翼的机翼前边缘向上旋转一定角度，这样就能使飞机向前上方斜向爬升飞行；当飞机在水平飞行需要向前下方斜向俯冲时，前排机翼或前排、中排、后排三排机翼的机翼前边缘向下旋转一定角度，这样就能使飞机向前下方斜向俯冲飞行；在一排或多排的机翼旋转轴伸出机翼远离机身（4）端100mm~1000mm的位置，对称安装两个或多个可以独立绕机翼旋转轴旋转的前涡螺气垫增力推进器，伸出机翼100mm~1000mm的一段为前涡螺气垫增力推进器连接杆，前涡螺气垫增力推进器绕机翼旋转轴旋转与机翼绕该轴旋转不关联；前涡螺气垫增力推进器绕机翼旋转轴旋转角度P：-90°≤Q≤90°，即飞机在水平位置时，当前涡螺气垫增力推进器的喷气口垂直向下时，前涡螺气垫增力推进器的喷气口可以向机头（1）方向旋转90°至前涡螺气垫增力推进器的喷气口朝前水平喷射、向机尾（14）方向旋转90°至前涡螺气垫增力推进器的喷气口朝后水平喷射；在机尾（14）附近的机身两侧对称安装两个后涡螺气垫增力推进器，后涡螺气垫增力推进器与机身（4）连接杆为后涡螺气垫增力推进器连接杆，后涡螺气垫增力推进器可以绕后涡螺气垫增力推进器连接杆旋转角度P：-90°≤Q≤90°，即飞机在水平位置时，当后涡螺气垫增力推进器的喷气口垂直向下时，后涡螺气垫增力推进器的喷气口可以向机头（1）方向旋转90°至后涡螺气垫增力推进器的喷气口朝前水平喷射、向机尾（14）方向旋转90°至后涡螺气垫增力推进器的喷气口朝后水平喷射；当前涡螺气垫增力推进器和后涡螺气垫增力推进器的喷气口向下垂直喷射时，产生向上托起飞机的升力，当前涡螺气垫增力推进器和后涡螺气垫增力推进器的喷气口向机尾（14）方向水平喷射时，产生向前加速的推力，当前涡螺气垫增力推进器和后涡螺气垫增力推进器的喷气口向机头（1）方向水平喷射时，产生向后并使飞机减速的推力。
2.如权利要求1所述的可旋转梯排多侧翼涡螺动力垂直起降飞机，其特征在于：在机翼远离机身（4）端安装的前涡螺气垫增力推进器，必须以机身（4）的中心轴线对称安装，机尾（14）附近的机身（4）两侧安装的后涡螺气垫增力推进器，也必须以机身（4）的中心轴线对称安装，在这些对称安装的前涡螺气垫增力推进器或后涡螺气垫增力推进器对称开启并使其喷射方向一致时，才能产生同向的推力；当对称的前涡螺气垫增力推进器或后涡螺气垫增力推进器同时开启，但其喷射方向不一致时，会使飞机产生不同方向的力，如将左侧的前涡螺气垫增力推进器和后涡螺气垫增力推进器开启并向机尾（14）方向喷射时，关闭右侧的一个或几个前涡螺气垫增力推进器及后涡螺气垫增力推进器，其他几个涡螺气垫增力推进器喷射方向与右侧的涡螺气垫增力推进器喷射方向一致，这时，左侧涡螺气垫增力推进器产生的向后推力大于右侧的涡螺气垫增力推进器产生的向后推力，飞机将向右侧方向转弯，而且这个向后的推力差越大，飞机向右转弯的半径就越小，利用不对称开启的前涡螺气垫增力推进器和后涡螺气垫增力推进器所产生的不同方向的推力，可以使飞机做各种各样的转弯、旋转、翻滚飞行。
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