自旋控制系統及飛行器技術方案

本發明專利技術提供一種自旋控制系統，應用于飛行器，飛行器包括一做圓周運動的動力單元，自旋控制系統包括進風環和出風環，動力單元轉動時，進風環和出風環的氣流流通，出風環上設有若干出風環擾流翼，出風環擾流翼將動力單元的切向氣流轉變為徑向氣流。本發明專利技術還提供一種帶有自旋控制系統的飛行器。本發明專利技術的自旋控制系統及飛行器利用出風環擾流翼將動力單元吸入并裹挾而高度旋轉的氣流轉變為徑向噴出的氣流，即實現了自旋氣流自身的自旋動量平衡，又充分利用了其攜帶的動能。自旋控制系統化解了飛行器上的動力單元所引起的飛行器的非自主旋轉，確保了正常飛行。

Spin control system and aircraft

The invention provides a spin control system applied in aircraft, aircraft includes a power unit to do circular motion, spin control system including inlet and outlet ring ring, power unit rotates, air intake ring and air circulation air ring, a wind ring is provided with a plurality of air ring fins. The wind ring spoiler will power unit tangential airflow into the radial flow. The invention also provides a vehicle with a spin control system. The invention of the spin control system and aircraft using air ring fins will power unit suction and coerced highly rotating air flow into radial flow ejected, namely the spin momentum equilibrium spin flow itself, but also make full use of the kinetic energy of its carrying. The spin control system resolves the non autonomous rotation of the vehicle caused by the power unit on the aircraft, and ensures the normal flight.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及飛行器領域，具體而言，涉及一種自旋控制系統及飛行器。
技術介紹
目前較為常見的飛行器有固定翼飛機和直升機。固定翼飛機是指由動力裝置產生前進的推力或拉力，由機身的固定機翼產生升力，在大氣層內飛行的重于空氣的航空器。但是固定翼飛機在起飛或降落時均要經過較長的加速或減速，且轉彎困難，不能實現即時轉向。直升機借助一副或者幾副旋翼升空，能垂直起飛和降落的重于空氣的航空器。直升機雖然能夠垂直起飛和降落，但直升機旋翼所引動的氣流會向周圍發散，造成了氣流動力的大量損失，飛行速度較慢。且直升機旋翼巨大而外露，極易因觸碰物體而發生嚴重事故。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種可化解自旋應力、提高動能利用的自旋控制系統及飛行器。為解決上述問題，本專利技術提供的第一解決方案如下：一種自旋控制系統，應用于飛行器，所述飛行器包括一做圓周運動的動力單元，所述自旋控制系統包括進風環和出風環，所述動力單元轉動時，所述進風環和所述出風環的氣流流通，所述出風環上設有若干出風環擾流翼，所述出風環擾流翼將所述動力單元的切向氣流轉變為徑向氣流。利用出風環擾流翼將動力單元吸入并裹挾而高速旋轉的氣流轉變為徑向噴出的氣流，即實現了自旋氣流自身的自旋動量平衡，又充分利用了其攜帶的動能。自旋控制系統化解了飛行器上的動力單元所引起的飛行器的自旋轉，減少了因自旋轉而產生的動能損失。在示例性實施例中，還包括伺服電機以及呈環狀的導流翼，所述導流翼環設于所述出風環，所述氣流由所述出風環流向所述導流翼上，所述伺服電機驅動所述導流翼的形狀變化。徑向從出風環中噴出的氣流流向導流翼，導流翼相當于飛行器的方向控制單元，由導流翼形狀的變化來引導氣流方向從而使得飛行器具有不同的飛行方向。通過伺服電機對導流翼進行形狀的控制，由于導流翼環設于出風環，導流翼呈環狀，其形狀的變化是連續的，從而實現飛行器可向各個方向換向，實現對飛行器飛行方向的精準控制。在示例性實施例中，所述出風環擾流翼的形狀為一端與所述動力單元的圓周運動的圓相切，另一端與所述動力單元圓周運動的徑向方向相同。動力單元的圓周運動帶動氣流旋轉，旋轉的氣流通過出風環擾流翼與動力單元轉動方向的相切的一端導入，從與動力單元圓周運動的徑向方向相同的一端導出，巧妙地抑制了飛行器的自旋轉，同時有沒有浪費動力單元的氣流動能。在示例性實施例中，所述進風環圓周設有若干進風環擾流翼，所述進風環擾流翼的傾斜方向與所述動力單元的轉向相同。動力單元在轉動時引動同向的氣流，該氣流會引起飛行器本體的反方向的非自主轉動，這會使飛行器無法正常飛行。在飛行器本體的進風環上設置與動力單元轉向相同傾斜方向的進風環擾流翼。在動力單元引動氣體流動時，進風環擾流翼使的飛行器本體獲得一個與動力單元轉動方向相同的旋轉，從而平衡掉了上述的非自主自旋轉。在示例性實施例中，所述進風環擾流翼的傾斜角度可變，所述進風環擾流翼的傾角由一電機控制。由于動力單元的轉動速度可變，為保證飛行器本體始終能獲得較為合適的自旋應力，進風環擾流翼的傾斜角度可變。為解決上述問題，本專利技術提供的第二解決方案如下：一種飛行器，包括飛行器本體，還包括上述的自旋控制系統。利用出風環擾流翼將動力單元吸入并裹挾二高度旋轉的氣流轉變為徑向噴出的氣流，即實現了自旋氣流自身的自旋動量平衡，又充分利用了其攜帶的動能。自旋控制系統化解了飛行器上的動力單元所引起的飛行器的自旋轉，減少了因自旋轉而產生的動能損失。在示例性實施例中，所述控制系統還包括伺服電機以及呈環狀的導流翼，所述導流翼環設于所述飛行器本體的外沿，所述氣流由所述出風環流向所述導流翼上，所述伺服電機驅動所述導流翼的形狀變化。在示例性實施例中，所述自旋控制系統還包括伺服電機以及呈環狀的導流翼，所述導流翼環設于所述出風環，所述氣流由所述出風環流向所述導流翼上，所述伺服電機驅動所述導流翼的形狀變化。徑向從出風環中噴出的氣流流向導流翼，導流翼相當于飛行器的方向控制單元，由導流翼形狀的變化來引導氣流方向從而使得飛行器具有不同的飛行方向。通過伺服電機對導流翼進行形狀的控制，由于導流翼環設于出風環，導流翼呈環狀，其形狀的變化是連續的，從而實現飛行器可向各個方向換向，實現對飛行器飛行方向的精準控制。在示例性實施例中，所述出風環擾流翼的形狀為一端與所述動力單元的圓周運動的圓相切，另一端與所述動力單元圓周運動的徑向方向相同。動力單元的圓周運動帶動氣流旋轉，旋轉的氣流通過出風環擾流翼與動力單元轉動方向的相切的一端導入，從與動力單元圓周運動的徑向方向相同的一端導出，巧妙地抑制了飛行器的自旋轉，同時有沒有浪費動力單元的氣流動能。在示例性實施例中，所述進風環圓周設有若干進風環擾流翼，所述進風環擾流翼的傾斜方向與所述動力單元的轉向相同。動力單元在轉動時引動同向的氣流，該氣流會引起飛行器本體的反方向的非自主轉動，這會使飛行器無法正常飛行。在飛行器本體的進風環上設置與動力單元轉向相同傾斜方向的進風環擾流翼。在動力單元引動氣體流動時，進風環擾流翼使的飛行器本體獲得一個與動力單元轉動方向相同的旋轉，從而平衡掉了上述的非自主自旋轉。在示例性實施例中，所述進風環擾流翼的傾斜角度可變，所述進風環擾流翼的傾角由一電機控制。由于動力單元的轉動速度可變，為保證飛行器本體始終能獲得較為合適的自旋應力，進風環擾流翼的傾斜角度可變。為使本專利技術的上述目的、特征和優點能更明顯和易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，做詳細說明如下。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本專利技術的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。圖1示出了本專利技術實施例所提供的飛行器的主剖面示意圖；圖2示出了本專利技術實施例所提供的飛行器泊于水面的示意圖；圖3示出了本專利技術實施例所提供的飛行動力系統的放大結構示意圖；圖4示出了本專利技術實施例所提供的飛行器的俯視透視圖；圖5示出了本專利技術實施例所提供的動力盤的俯視圖；圖6示出了本專利技術實施例所提供的動力盤的主視圖；圖7示出了本專利技術實施例所提供的動力盤的仰視圖；圖8示出了本專利技術實施例所提供的飛行動力系統的動力盤支承局部放大示意圖；圖9示出了本專利技術實施例所提供的飛行器的俯視圖；圖10示出了本專利技術實施例所提供的飛行器的仰視圖；圖11示出了本專利技術實施例所提供的自旋控制系統的結構示意圖；圖12示出了本專利技術實施例所提供的出風環擾流翼與動力盤轉向的結構示意圖；圖13示出了本專利技術實施例所提供的飛行器的平飛機動控制結構示意圖；圖14示出了本專利技術實施例所提供的飛行器的平飛氣流方向示意圖；圖15示出了本專利技術實施例所提供的飛行器的直升控制結構示意圖；圖16示出了本專利技術實施例所提供的飛行器的昂頭機動控制結構示意圖；圖17示出了本專利技術實施例所提供的飛行器的俯沖機動控制結構示意圖；圖18示出了本專利技術實施例所提供的進風環擾流翼與動力盤轉向的結構示意圖；圖19示出了本專利技術實施例所提供的進風環擾流翼傾角調節的結構示意圖。主要元件符號說明：100-飛行器；10-飛行器本體；11-艙門；12-起落架；20-飛行動力系統；21-儲能本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種自旋控制系統，應用于飛行器，所述飛行器包括一做圓周運動的動力單元，所述自旋控制系統包括進風環和出風環，所述動力單元轉動時，所述進風環和所述出風環的氣流流通，其特征在于，所述出風環上設有若干出風環擾流翼，所述出風環擾流翼將所述動力單元的切向氣流轉變為徑向氣流。

【技術特征摘要】
1.一種自旋控制系統，應用于飛行器，所述飛行器包括一做圓周運動的動力單元，所述自旋控制系統包括進風環和出風環，所述動力單元轉動時，所述進風環和所述出風環的氣流流通，其特征在于，所述出風環上設有若干出風環擾流翼，所述出風環擾流翼將所述動力單元的切向氣流轉變為徑向氣流。2.根據權利要求1所述的自旋控制系統，其特征在于，還包括伺服電機以及呈環狀的導流翼，所述導流翼環設于所述出風環，所述氣流由所述出風環流向所述導流翼上，所述伺服電機驅動所述導流翼的形狀變化。3.根據權利要求1所述的自旋控制系統，其特征在于，所述出風環擾流翼的形狀為一端與所述動力單元的圓周運動的圓相切，另一端與所述動力單元圓周運動的徑向方向相同。4.根據權利要求1所述的自旋控制系統，其特征在于，所述進風環圓周設有若干進風環擾流翼，所述進風環擾流翼的傾斜方向與所述動力單元的轉向相同。5.根據權利要求4所述的自旋...

【專利技術屬性】
技術研發人員：不公告發明人，
申請(專利權)人：劉德慶，
類型：發明
國別省市：廣東;44