新概念垂直起降飞机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及航空飞行器技术，特别是一种新概念垂直起降飞机。
【背景技术】
[0002]迄今，有许多种垂直起降飞行器，这些飞行器以垂直升起所采用的方式分为两种类型:1)喷气型-以垂直下喷高速气流实现垂直升起；2)旋翼型-用旋转的风扇或螺旋桨产生垂直上拉力实现垂直升起。喷气型垂直升起，耗能严重，若在空中浮停，耗能更巨大，所以垂直升起效率低下，它极不适用在空中浮停执行任务。喷气型垂直起降飞行器的主要代表是垂直起降战斗飞机，它飞行快、灵活。旋翼型垂直起降飞行器垂直升起时，效率比喷气型垂直起降飞行器高许多。旋翼型垂直起降飞行器的典型代表是直升机，它垂直升起、空中悬停耗能较少，但它飞行速度慢，不适用于快速运输。人们千方百计，已研制出高效垂直升起且能较快速飞行的垂直起降飞行器，这种类型的飞行器设置专门的垂直起降风扇，或者设置垂直起降和飞行共用的倾转翼(一种螺旋桨)。美国V-22倾转翼飞机就是典例。然而，风扇、螺旋桨均是在一根轴上安装叶片，效率并不高。因为，旋转的风扇或螺旋桨沿径向靠近轴心，线速度越来越小，越靠近轴心叶片的效率越低，只有叶片的末端部分效率较高，而且风扇或螺旋桨的轴头风阻很大，所以，风扇、螺旋桨的总效率低。再者，受结构、叶片材料性能、叶片末端线速度限制，风扇、螺旋桨的转速不能很高。故风扇和螺旋桨都存在较大的缺陷。V-22倾转翼飞机，在垂直升起时，其固定机翼平面风阻很大，而且其螺旋桨的涡旋下洗流，有不少部分直接吹压在其固定机翼上平面形成乌龙阻力。所以，这种颇具名望的垂直起降飞机，垂直升起时，能耗很大，效率遭诟病。总之，应竭力改变依靠风扇或螺旋桨垂直升起的垂直起降飞机的现状。
【发明内容】
[0003]为了克服现有垂直起降飞机上述缺陷，本发明设计一种新概念垂直起降飞机。
[0004]本发明通过下述技术方案实现。
[0005]如图1图2示。新概念垂直起降飞机由机身1、机翼12、襟翼7、副翼5、水平尾翼9、升降舵10、垂直尾翼8、方向舵11、起落架(图中未画)、发动机2组成。和常规布局形式的飞机一样，机翼12、襟翼7、副翼5、水平尾翼9、升降舵10、垂直尾翼8、方向舵11、起落架(图中未画)、发动机2在机身I两侧对称布置。垂直尾翼8、方向舵11在机身I轴线上方。机翼12由上机翼12-1、下机翼12-2组成，上机翼12-1联接在机身I上部，下机翼12_2联接在机身I下部，上机翼12-1的根部与下机翼12-2的根部垂直联接，下机翼12-2的末端斜向上与上机翼12-1的末端圆滑联接，在此联接处联接前锥形整流罩3、后锥形整流罩4。机翼12的截面形状如图4示，与常规机翼截面形状相似。襟翼7和副翼5与上机翼12-1的联系、升降舵10与水平尾翼9的联系、方向舵11与垂直尾翼8的联系方式均与常规布局形式的飞机一样。发动机2联接在下机翼12-2、或设置在机身I中、或设置在机身I的尾部的外面(如图1虚线示)。在上机翼12-1上有上百叶窗6、下百叶窗13 (如图3示)。
[0006]如图3示。在机翼12中:一号轴19顺着机身I的长方向联接在上机翼12-1的根部，一号轴19上有两个间隔的驱动齿盘20 ;二号轴27顺着机身I的长方向联系在下机翼12-2的根部,二号轴27上有两个间隔的一号导轮28 ;三号轴14顺着机身I的长方向联系在上机翼12-1与下机翼12-2的接合区，三号轴14上有两个间隔的二号导轮15 ;传动带18绕在驱动齿盘20、一号导轮28、二号导轮15上,传动带18上均勻联接若干机翼形板17,机翼形板17向着前进方向倾斜-在上机翼12-1内向翼尖方向倾斜，在下机翼12-2内向其翼根方向倾斜。如图3示，在机翼12的壳上开有:若干翼端部斜孔16、若干下部斜孔29、若干靠近机身I的斜孔21、一个垂直泄气孔25。在机翼12内的垂直边下部联结导气板26,其位置以利于尽多的气走向泄气孔25。机翼12的垂直边与机身I的侧边22间隔出一垂直跑气道24，跑气道24的下端有跑气孔23。如图5示，左支板31、右支板33垂直联接在上机翼12-1的壳内。一号轴19的左端部用左轴承32联系于左支板31 ;—号轴19的右部用右轴承30联系于右支板33 ;驱动齿盘20与传动带18配合传动；一号轴19的右端穿出上机翼12-1与离合变速装置(图中未画)连接。所述离合变速装置通过传动机构(图中未画)与发动机2连接。二号轴28、三号轴14与机翼12的联系方式与一号轴19的相同。
[0007]新概念垂直起降飞机升起时，打开上百叶窗6、下百叶窗13，然后使左右两边的驱动齿盘20互相反向旋转(如图3中箭头示)，同时使发动机2不产生推力。如图3示，驱动齿盘20带动传动带18，上机翼12-1内的机翼形板17象机翼一样在空中飞行而获得升力，同时，下洗气流由下部斜孔29进入下机翼12-2内。由于下机翼12-2内的机翼形板17被封闭，它们只能把进入到其中的空气向斜下推送。由于导气板26的作用，被机翼形板17推送的空气大部分从泄气孔25下泄。上机翼12-1内的机翼形板17获得的升力和下泄气流的反作用力，共同使机翼12获得升力，当此升力大于飞机全重时，飞机垂直升起。要使飞机在空中浮停，改变驱动齿盘20的转速，使飞机获得的升力等于飞机全重即可。要使飞机下降，改变驱动齿盘20的转速，使飞机获得的升力小于飞机全重即可。
[0008]如图3示，转到导轮27和驱动齿盘20之间的机翼形板17会将一些空气往上提，这些空气的一部分会从斜孔21进入垂直跑气道24，最终从跑气孔23挤出，挤出的气流的反作用能产生少许升力，减少一点能量损耗。
[0009]当新概念垂直起降飞机升高时，收回起落架。升高到所要的平飞高度时，使发动机2产生推力并逐渐加大，随着平飞速度增加，下机翼12-2获得的升力逐渐增大，同时逐渐减小驱动齿盘20的转速，飞机升力足够时，操作离合变速装置，使驱动齿盘20停转并关闭上百叶窗6、下百叶窗13。关闭上百叶窗6、下百叶窗13，上机翼变为完整的固定翼。新概念垂直起降飞机飞行工况的操控同常规布局固定翼飞机。
[0010]新概念垂直起降飞机从平飞转换到空中浮停，先打开上百叶窗6、下百叶窗13，启动驱动齿盘20并逐渐加速，同时使发动机2逐渐丧失推力。当飞机获得的升力等于飞机全重时，浮停实现。
[0011]新概念垂直起降飞机从平飞逐渐转入降落，先打开上百叶窗6、下百叶窗13，启动驱动齿盘20并逐渐加速，但使飞机获得的升力略小于飞机全重，同时使发动机2逐渐丧失推力，当发动机2完全丧失推力且平飞速度为零时，即可实现垂直降落。落地前打开起落架。
[0012]新概念垂直起降飞机，不打开上百叶窗6、下百叶窗13和不启动驱动齿盘20时，也能象常规布局固定翼飞机一样滑跑起飞、下滑降落。
[0013]本发明有益的效果:
[0014]新概念垂直起降飞机，上下翼在外端联结的联翼机翼，在机翼内设置回转的机翼形板17机构。在上机翼内从翼根向翼梢直线运动的机翼形板17，机翼形板17上的各点运动速度一致，可以较高速度运动。而旋转的风扇或螺旋桨沿径向心线速度越来越小，越靠近轴心叶片的效率越低，只有叶片的末端部分效率较高，而且风扇或螺旋桨的轴头风阻很大。再者，受结构、叶片材料性能、叶片末端线速度限制，风扇、螺旋桨的转速不能很高，这限制了