CN113911318A - 一种用于气动悬浮列车的姿态自适应调节环形升力翼装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于气动悬浮列车的姿态自适应调节环形升力翼装置，涉及气动悬浮列车姿态自适应调节技术领域。本发明包括气动悬浮列车主体，气动悬浮列车主体的外部装配有用于调整气动悬浮列车主体姿态的环形升力机构。本发明通过对结构的设计，使得气动悬浮列车主体能够保持稳定姿态行驶，且通过地效翼与地效增升翼配合，能够在气动悬浮列车主体启动低速阶段提供较大的升力以及悬浮时减少与地面的摩擦，能够防止机翼因攻角过大导致失速，且通过对装置的侧翼方向舵、地效增升翼和上层襟翼的调节，能够在高速行驶时保证气动悬浮列车主体稳定性，在低速行驶时保证气动悬浮列车主体的灵活性。

Description

一种用于气动悬浮列车的姿态自适应调节环形升力翼装置

技术领域

本发明属于气动悬浮列车姿态自适应调节技术领域，特别是涉及一种用于气动悬浮列车的姿态自适应调节环形升力翼装置。

背景技术

地面效应是一种使飞行器诱导阻力减小，同时能获得比空中飞行更高升阻比的流体力学效应，当运动的飞行器掉到距地面（或水面）很近时，整个飞行器体的上下压力差增大，升力会陡然增加，地面效应可应用于地面效应飞行器等多个方面，和传统飞行器相比，地效飞行器尤其是气动悬浮列车由于多壁面的约束，因此具有高升力低阻力、能耗低等优点，但是由于气动悬浮列车行驶在多壁面轨道内，在采用传统机翼时产生抬头力矩、难以精细调节姿态、不能进行空间转向、悬浮，着陆阶段所需升力阻力较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于气动悬浮列车的姿态自适应调节环形升力翼装置，以解决现有的问题：由于气动悬浮列车行驶在多壁面轨道内，在采用传统机翼时产生抬头力矩、难以精细调节姿态、不能进行空间转向、悬浮，着陆阶段所需升力阻力较大。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种用于气动悬浮列车的姿态自适应调节环形升力翼装置，包括气动悬浮列车主体，所述气动悬浮列车主体的外部装配有用于调整气动悬浮列车主体姿态的环形升力机构。

进一步地，所述环形升力机构包括有地效翼、上层翼、翼端侧翼、侧翼方向舵、地效增升翼和上层襟翼，所述地效翼安装在气动悬浮列车主体两端的下部，所述上层翼安装在气动悬浮列车主体两端的上部，且位于同一端的所述地效翼与上层翼呈交错设置，所述上层翼位于相对地效翼靠后的位置，所述翼端侧翼固定在地效翼和上层翼的一端，所述上层襟翼安装在上层翼后缘约中间展长位置，所述地效增升翼安装在地效翼后缘约中间展长位置，所述侧翼方向舵安装在翼端侧翼后缘约中间展长位置。

进一步地，所述地效翼与上层翼与翼端侧翼组成环形翼，所述环形翼整体呈向后倾斜。

进一步地，所述环形翼离地间隙为地面效应高度区间。

进一步地，所述环形翼形状为上宽下窄的倒梯形状。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过对结构的设计，能够通过上层襟翼进行微调，对气动悬浮列车主体的姿态进行精细的调节，进而使得气动悬浮列车主体能够保持稳定姿态行驶。

2、本发明通过地效翼与地效增升翼配合，能够在气动悬浮列车主体启动低速阶段提供较大的升力以及悬浮时减少与地面的摩擦，且能够防止机翼因攻角过大导致失速。

3、本发明通过对结构的设计，通过对装置的侧翼方向舵、地效增升翼和上层襟翼的调节，能够在高速行驶时保证气动悬浮列车主体稳定性，在低速行驶时保证气动悬浮列车主体的灵活性。

4、本发明通过对结构的设计，通过传感器数据对侧翼方向舵、地效增升翼和上层襟翼进行控制，能够实现更高自由度的控制并实现更高灵活度的机动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的前视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、气动悬浮列车主体；2、地效翼；3、上层翼；4、翼端侧翼；5、侧翼方向舵；6、地效增升翼；7、上层襟翼。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4所示，本发明为一种用于气动悬浮列车的姿态自适应调节环形升力翼装置，包括气动悬浮列车主体1，气动悬浮列车主体1的外部装配有用于调整气动悬浮列车主体1姿态的环形升力机构；

具体的，环形升力机构包括有地效翼2、上层翼3、翼端侧翼4、侧翼方向舵5、地效增升翼6和上层襟翼7，地效翼2安装在气动悬浮列车主体1两端的下部，地效翼2能够在气动悬浮列车启动低速阶段提供较大的升力以及悬浮时减少与地面的摩擦，上层翼3安装在气动悬浮列车主体1两端的上部，且位于同一端的地效翼2与上层翼3呈交错设置，上层翼3位于相对地效翼2靠后的位置，翼端侧翼4固定在地效翼2和上层翼3的一端；

进一步地，地效翼2与上层翼3与翼端侧翼4组成环形翼，环形翼整体呈向后倾斜，环形翼离地间隙为地面效应高度区间，环形翼形状为上宽下窄的倒梯形状；

进一步地，上层襟翼7安装在上层翼3的后缘约中间展长位置，上层襟翼7基本效用是在飞行中对前后左右升力差进行调节，地效增升翼6安装在地效翼2的后缘约中间展长位置，地效增升翼6基本效用是在飞行中增加升力，侧翼方向舵5安装在翼端侧翼4的后缘约中间展长位置，侧翼方向舵5起到改变行进方向的作用，且上层襟翼7、地效增升翼6与侧翼方向舵5通过传感器控制，能够实现更高自由度的控制并实现更高灵活度的机动。

本实施例的一个具体应用为：装置在行驶时，能够通过对上层襟翼7进行微调，由于上层襟翼7安装位置较高，在地面效应高度区间之外，上层襟翼7较小的动作只会产生较小的升力变化，可以对气动悬浮列车主体1的姿态进行有效控制而不会对气动悬浮列车主体1周围的流场产生过度的扰动，进而能够对气动悬浮列车主体1进行较为精细的调节，保证气动悬浮列车主体1稳定的行驶姿态，且装置在启动低速阶段，能够通过向下偏转地效增升翼6，减少地效增升翼6与地面之间的离地间隙，而地面效应对于离地间隙较为敏感，较小的偏转角度能够获得较大的升力增大，且在悬浮时能够减少与地面的摩擦，在高速行驶时空气阻力小，且在俯仰力矩较大时可以通过调节地效增升翼6的偏转角度对前后升力进行平衡，有效防止机翼因攻角过大导致失速，并且装置在转向时能够通过控制侧翼方向舵5进行不同角度的旋转，从而控制装置进行转向。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种用于气动悬浮列车的姿态自适应调节环形升力翼装置，包括气动悬浮列车主体（1），其特征在于：所述气动悬浮列车主体（1）的外部装配有用于调整气动悬浮列车主体（1）姿态的环形升力机构。

2.根据权利要求1所述的一种用于气动悬浮列车的姿态自适应调节环形升力翼装置，其特征在于：所述环形升力机构包括有地效翼（2）、上层翼（3）、翼端侧翼（4）、侧翼方向舵（5）、地效增升翼（6）和上层襟翼（7），所述地效翼（2）安装在气动悬浮列车主体（1）两端的下部，所述上层翼（3）安装在气动悬浮列车主体（1）两端的上部，且位于同一端的所述地效翼（2）与上层翼（3）呈交错设置，所述上层翼（3）位于相对地效翼（2）靠后的位置，所述翼端侧翼（4）固定在地效翼（2）和上层翼（3）的一端，所述上层襟翼（7）安装在上层翼（3）后缘约中间展长位置，所述地效增升翼（6）安装在地效翼（2）后缘约中间展长位置，所述侧翼方向舵（5）安装在翼端侧翼（4）后缘约中间展长位置。

3.根据权利要求2所述的一种用于气动悬浮列车的姿态自适应调节环形升力翼装置，其特征在于：所述地效翼（2）与上层翼（3）与翼端侧翼（4）组成环形翼，所述环形翼整体呈向后倾斜。

4.根据权利要求3所述的一种用于气动悬浮列车的姿态自适应调节环形升力翼装置，其特征在于：所述环形翼离地间隙为地面效应高度区间。

5.根据权利要求3所述的一种用于气动悬浮列车的姿态自适应调节环形升力翼装置，其特征在于：所述环形翼形状为上宽下窄的倒梯形状。

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