一種帶離心風扇式的升力／推力裝置及帶該裝置的飛行器，適應于航空領域。它是在飛行器的前方、上方或兩側設置離心風扇，由發動機帶動離心風扇的葉輪高速旋轉，產生使飛行器上升、下降，懸?；蚯帮w的升力和推力，把該裝置安裝在飛行器上，實行飛行器的垂直上升、下降、懸?；蚯帮w。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種離心風扇式的升力推力裝置及帶該裝置的飛行器適 應于航空領域。
技術介紹
目前的飛行器，特別是垂直起落的飛行器如直升機，是利用軸流風扇 即旋翼產生的升力和推力來使其上升和前飛，但軸流風扇存在功率因素低，只達到其有效功率的40%左右，功率載荷低，飛行性能差，旋翼直徑 過大，如旋翼轉速太高，則會在翼尖處產生真空，空氣分離使其效率急劇 下降，用作直升機的旋翼，為了防止其前飛時傾翻，需要一套復雜的控制 旋翼運動的機構，因此使其結構變得復雜，造價高，可靠性降低。由本案申請人于1999年申請并于2000年H月11日公開的《一種帶 離心風扇可豎直起降行飛器》申請號00113206.7 (公開號CN1269307A)， 是根據空氣動力學的兩條基本定理——柏努利定理和相對性定理提出的， 它是在飛行器的機翼或升力臺的上方設置離心風扇，由發動機帶動離心扇 高速旋轉，產生具有動態壓能的空氣工質，工質以水平方向流向機翼或升 力臺的上方，緊貼其上表面形成一個連續穩定的人工層流，工質的動壓使 這個層流變成負壓區產生吸力，而在機翼或升力臺下方的靜壓則同時等量 增加變為正壓區，利用這種上下壓強差產生的升力實現飛行器的垂直起降 或懸停，該專利的特征在于出風口設在風扇葉輪外周的水平方向，空氣 工質從水平方向流向機翼或升力臺的上表面。實際上，上述兩條原理根本 行不通，這就是該專利申請未請求實質審査的原因。而由美國洛克希德一 一馬丁公司下屬的子公司"臭鼬工廠"于1992年提出的一種垂直起落的飛機的專利申請為一種飛翼結構，它是在兩邊機翼內分別對稱設有多個風 扇艙，每個風扇艙安裝一臺軸流風扇，在起飛和降落時，風扇艙的門和百 葉簾式門打開，軸流風扇工作帶動飛機垂直上升和下降，在巡防時，由另 外設置的功率較小的發動機帶動飛機前飛的風扇，這種采用軸流風扇的垂 直起落的裝置，因軸流風扇的功率負載小，風扇的升力與其直徑成平方正 此，因風扇自徑受機翼面積的限制不可能做得很大，因此無法達到其上升 所需的升力。該飛機直到目前仍未能試驗成功。目前的地效飛行器，都是采用軸流風扇來提供空氣工質使其離開地面，前面說過，軸流風扇的功率載荷小，風壓低，難以以滿足使地效飛行器離 開地面的要求。根據以上所述，采用較小直徑的軸流風扇來達到飛行器的垂直上升和 下降很難行通，而現有實踐已證明，相同直徑的單級的離心風扇的功率載荷和風壓比軸流風扇要大5倍以上。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種離心風扇式的升力和推力裝置及帶該裝置的 飛行器，它是利用發動機帶動離心風扇的葉輪高速旋轉，產生具有動態壓 能的空氣工質，工質經導風罩導向流向進氣口后的出風口產生推力或升 力，帶動飛行器上升、下降或前飛。本專利技術的目的是這樣實現的，離心風扇的升力/推力裝置由葉輪、進 風口、整流罩、導風罩、出風口組成，葉輪與發動機直接連接或通過傳動 機構與發動機連接，葉輪的前端，設有進風口和整流罩、導風罩在葉輪的 外周，由內外兩層組成，兩層中間為一環形的出風口，出風口朝向進風口 的后方。當發動機帶動葉輪旋轉，空氣工質經葉片加速后從直徑向方向流 出，受導風罩的引導從進風口的后方出風口逸入大氣產生反推力，提供飛 行器上升、下降和前飛所需的升力和推力。把以上所述離心風扇式的升力推力裝置安裝在飛行器的頭部，飛行器 在停留起飛或降落時成垂直狀態，當發動機帶動離心風扇的葉輪旋轉時， 空氣工質從出風口逸出即產生升力，帶動飛行器上升，飛行器上升后逐漸 轉入水平狀態，達到一定的前飛速度時，機翼產生升力，則離心風扇的升 力和推力裝置只產生推力，帶動飛行器前飛，當飛行器需要下降時，只要 使其進入垂直狀態就能下降。把以上所述的離心風扇的升力和推力裝置分別對稱安裝在飛行器的 轉軸的兩端，當飛行器需上升時，離心風扇的出風口朝下，發動機帶動風 扇葉輪旋轉，兩側的離心風扇同時工作，產生升力，飛行器上升后，把離 心風扇的出風口逐漸轉向后方，當飛行器達到一定的前飛速度機翼產生升 力時，出風口已轉至后方，推動飛行器前飛，當飛行器需要下降時，只要 把離心風扇的出風口逐漸轉向下方并同時操縱飛行器進入垂直狀態就能 下降。把所述離心風扇的升力和推力裝置分別對稱設在飛行器兩側機翼的 風扇艙內，出風口朝下方，離心風扇的葉輪通過傳動機構與發動機連在一 起，風扇艙上下的門和百葉簾式的葉片打開，空氣工質流向下方產生升力， 帶動飛行器上升或下降，由另外設置的較小功率的發動機帶動飛行器前飛，當飛行器達到巡航速度機翼產生升力時，離心風扇停止工作，風門關 閉，飛行器進入巡航狀態，在這里離心風扇的升力和推力裝置只產生升力。 把所述離心風扇式的升力/推力裝置設在地效飛行器即氣墊車上，出 風口朝下，離心風扇工作時，空氣工質把所述離心風扇式的升力/推力裝置橫向設在地效飛行器即氣墊車的兩側，葉輪的軸線為水平方向，葉輪的外 周設有蝸殼式的出風口，出風口朝向地面則能使地效飛行器離開地面懸 浮。根據以上所述，本專利技術解決了飛行器垂直起落需要大量的連續穩定的 并具有一定動態壓能的空氣工質的難題，它的構造簡^",功率載荷大，效 率高，操作方便靈活，由無外露的工作部件，它能在很小的空間活動，并 且，他較小受外界氣候的影響，飛行安全可靠。 附圖說明圖l是本專利技術的結構示意圖； 圖2是本專利技術第一種實施例的結構示意圖； 圖3是本專利技術第二種實施例的結構示意圖； 圖4是圖3A-A的剖面結構示意圖； 圖5是本專利技術第三種實施例的結構示意圖； 圖6是圖5B-B的剖視結構示意圖； 圖7是地效飛行器的結構示意圖； 圖8是地效飛行器另一實施例結構示意圖； 具體實施例方式下面再結合附圖對本專利技術作進一步的說明圖1中，離心風扇式的升力和推動力裝置1由葉輪4進風口2整流罩 2導風罩5和出風口 6組成，葉輪4與發動機7直接連接或通過傳動機構 與發動機7連接，葉輪4的前端圓周的中心部位設有進風口2，進風口的 外周設有整流罩5，葉輪4前端的外周，設有超過其底面長度的導風罩5， 導風罩5由內外兩層組成，兩層中間圓周為環形的敞口式的出風口 6，出 風口6朝向進風口3的后方。當發動機7帶動葉輪4高速旋轉時，空氣從 進風口6，葉輪4的中心部位進入葉輪4的葉片間，葉輪4的動能被轉至 空氣工質上，(圖1的環形出風口中箭頭所示)，工質從葉輪2的周邊以徑 向方向流向導風罩5的內外圈之間，由于導風罩5的形狀具有使空氣工質 改變流向的作用，即使空氣工質的流向從經向變為軸向空氣工質從出風口 逸入大氣中即產生反推力。圖2中把所述的離心風扇式的空氣工質的升力和推力裝置設在飛行器9的頭部，出風6朝向機身9，發動機7與葉輪4連在一起，該飛行器在 上升或下降時，機身成豎立狀態，平尾io和垂尾n則可當起落架使用當 發動機7帶動葉輪4旋轉時，空氣工質推動飛行器離開地面，操縱飛行器 逐漸進入水平狀態，機翼8產生升力，此時，所述的離心風扇式的升力和 推力裝置l只起推力作用，當飛行器需要降落時，操縱其進入垂直狀態， 離心風扇式的升力和推力裝置1的所產生的空氣工質只起升力作用，當然， 這種飛行器的視野和座椅結構較為復雜，只適應于小型飛行器。圖3, 4中，把所述離心風扇式的升力和推力裝置1分別對稱安裝在 飛行器機身的轉軸該裝軍能隨轉軸口上，能隨轉軸轉動一個角本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種離心風扇式的升力／推力裝置及帶該裝置的飛行器，其特征在于：離心式的升力／推力裝置（１）由進風口（２）整流罩（３）、葉輪（４）、導風罩（５）、環形出風口（６）組成，進風口（２）設在葉輪（４）前端中心一定的圓周范圍內，導風罩（５）為球面形，分內外兩層，從葉輪（４）外周的徑向逐漸轉為與葉軸線平行的方向或向有一定的傾斜角的方向，兩層導風罩中間形成一個環形的出風口（６），發動機（７）直接與葉輪連接或通過傳動機構與葉輪連接。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王新云，
申請(專利權)人：王新云，
類型：發明
國別省市：43[中國|湖南]
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