一种复合旋转翼升力装置的制造方法
【技术领域】
[0001]一种复合旋转翼升力装置，属飞行器技术领域，尤其涉及一种升力装置。
【背景技术】
[0002]传统的用于直升机的主旋翼的翼片是一块整体结构，在发动机的直接驱动下旋转产生升力，产生升力的效率不高，面积较小的翼片产生大升力要靠提高速度才能实现，速度大高对材料的要求较高，且主旋翼的转速过高会产生很大的噪音，翼尖甚至发生音障，效率严重下降，安全性严重受损。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服传统的直升机主旋翼的上述不足，发明一种低速转动就能产生高升力的高效的复合旋转翼升力装置。
[0004]一种复合旋转翼升力装置，包括主轴、旋翼头、动力装置和均匀分布在旋翼头周围的两个、三个或四个相同的复合翼。如果采用两个复合翼时，两个复合翼互成180°安装在旋翼头的周围；如果采用三个复合翼时，三个复合翼互成120°安装在旋翼头的周围；如果采用四个复合翼时，四个复合翼互成90°安装在旋翼头的周围。
[0005]复合翼的具体结构是:每个复合翼都包括翼片和两个、三个或四个参数相同的螺旋桨。翼片的前缘水平布置，翼片的根部与旋翼头相连。翼片的前缘高于翼片的后缘，翼片的攻角在3°?15°之间。所有的螺旋桨呈“一”字排列于翼片的下方，所有的螺旋桨都处于同一高度，所有的螺旋桨的旋转平面都处于同一平面内，螺旋桨水平布置或在翼片的前缘方向向前下方倾斜，倾斜的角度不大于15°。翼片的弦长在螺旋桨直径的0.8倍?1.3倍之间。翼片的展长大于一个复合翼中所有螺旋桨的直径之和。为了不影响效率，螺旋桨不能太靠近翼片安装，两者之间留有适当的足够的间隙，翼片的后缘到螺旋桨旋转平面的最小距离大于 8mm ο
[0006]动力装置有两种形式:由一个发动机带动所有复合翼的螺旋桨，发动机安装于旋翼头内或机体内，动力通过机构由发动机传递给所有螺旋桨;或者每个螺旋桨单独配一个发动机，该形式时发动机采用电机，电机安装于相应的螺旋桨的上方置于翼片内。
[0007]该发明一种复合旋转翼升力装置的工作原理是:动力驱动所有螺旋桨转动，在螺旋桨的带动下，复合翼会绕主轴旋转而产生升力。升力是由螺旋桨和翼片的共同作用产生的。螺旋桨旋转平面与翼片存在一个开口向前的夹角，螺旋桨转动时会将空气加速推向后下方，形成强大的下洗气流，根据牛顿第二定律和第三定律，所述复合旋转翼升力装置将产生较大的向前上方的推力，即相当于同时产生了向上的升力和向前的推力，在向前的推力的作用下，复合翼绕主轴旋转，转动的速度越快产生的升力越大。所述复合旋转翼升力装置安装在飞行器上可使飞行器垂直升空。翼片面积不大也能产生足够大的升力，只要螺旋桨的转速够高即可。由于螺旋桨的旋转平面处于水平位置或稍向前倾斜，转动时所述复合旋转翼升力装置的螺旋桨受到的阻力较小，效率较高。由于螺旋桨安装在翼片的下方，螺旋桨转动时会将翼片上方的气流引向后下方，这样会推迟翼片上表面的气流分离，有利于提高效率和稳定性，且翼片的攻角可以较大从而提高翼片单位面积产生的升力。
【附图说明】
[0008]图1是本发明一种复合旋转翼升力装置的俯视示意图；图2是本发明一种复合旋转翼升力装置的复合翼从翼尖向翼根方向观察的结构示意放大图，图3是本发明一种复合旋转翼升力装置的复合翼的工作原理流线示意图。
[0009]图中，1-主轴，2-旋翼头，3-动力装置，4-复合翼，41-翼片，411-翼片的前缘，412-翼片的后缘，42-螺旋桨，5-流线。
【具体实施方式】
[0010]现结合附图对本发明加以具体说明:一种复合旋转翼升力装置，包括主轴1、旋翼头2、动力装置3和均匀分布在旋翼头2周围的两个复合翼4。两个复合翼4互成180°安装在旋翼头2的周围。复合翼4的具体结构是:每个复合翼4都包括翼片41和两个参数相同的螺旋桨42。翼片41的前缘水平布置，翼片41的根部与旋翼头2相连。翼片的前缘411高于翼片的后缘412，翼片41的攻角为10°。两个螺旋桨42呈“一”字排列于翼片41的下方，两个螺旋桨42都处于同一高度，两个螺旋桨42的旋转平面都处于同一平面内，螺旋桨42水平布置或在翼片的前缘411方向向前下方倾斜，倾斜的角度为5°。翼片41的弦长是螺旋桨42直径的1.1倍。翼片41的展长大于复合翼4中两个螺旋桨42的直径之和。为了不影响效率，螺旋桨42不能太靠近翼片4安装，两者之间应留适当间隙，翼片的后缘412到螺旋桨42旋转平面的最小距离大于8mm。动力装置有两种形式:由一个电机带动所有复合翼4的螺旋桨42，电机安装于旋翼头2内或机体内，动力通过机构由电机传递给所有螺旋桨42;或者每个螺旋桨42单独配一个电机，电机安装于相应的螺旋桨42的上方置于翼片41内。
[0011]本发明复合旋转翼升力装置是这样产生有益效果的:动力驱动所有螺旋桨42转动，在螺旋桨42的带动下，复合翼4会绕主轴1旋转而产生升力。升力是由螺旋桨42和翼片41的共同作用产生的。螺旋桨42旋转平面与翼片41存在一个开口向前的夹角，螺旋桨42转动时会将空气加速推向后下方，形成强大的下洗气流，根据牛顿第二定律和第三定律，所述复合旋转翼升力装置将产生较大的向前上方的推力，即相当于同时产生了向上的升力和向前的推力，在向前的推力的作用下，复合翼4绕主轴1旋转，转动的速度越快产生的升力越大。所述复合旋转翼升力装置安装在飞行器上可使飞行器垂直升空。翼片41面积不大也能产生足够大的升力，只要螺旋桨42的转速够高即可。由于螺旋桨42的旋转平面处于水平位置或稍向前倾斜，转动时所述复合旋转翼升力装置的螺旋桨42受到的阻力较小，效率较高。由于螺旋桨42安装在翼片41的下方，螺旋桨42转动时会将翼片42上方的气流引向后下方，这样会推迟翼片41上表面的气流分离，有利于提高效率和稳定性，且翼片41的攻角可以较大从而提高翼片41单位面积产生的升力。
【主权项】
1.一种复合旋转翼升力装置，其特征在于:包括主轴(1)、旋翼头(2)、动力装置(3)和均匀分布在旋翼头(2)周围的两个、三个或四个相同的复合翼(4);每个复合翼(4)都包括翼片(41)和两个、三个或四个参数相同的螺旋桨(42);翼片(41)的前缘水平布置，翼片(41)的根部与旋翼头(2)相连;翼片的前缘(411)高于翼片的后缘(412);所有的螺旋桨(42)呈“一”字排列于翼片(41)的下方，所有的螺旋桨(42)都处于同一高度，所有的螺旋桨(42)的旋转平面都处于同一平面内，螺旋桨(42)水平布置或在翼片的前缘(411)方向向前下方倾斜;翼片(41)的弦长在螺旋桨(42)直径的0.8倍?1.3倍之间；翼片(41)的展长大于一个复合翼(4)中所有螺旋桨(42)的直径之和;螺旋桨(42)和翼片(4)之间留有间隙。2.根据权利要求1所述的一种复合旋转翼升力装置，其特征在于:采用两个复合翼(4)时，两个复合翼(4)互成180°安装在旋翼头(2)的周围；采用三个复合翼(4)时，三个复合翼(4)互成120°安装在旋翼头(2)的周围;采用四个复合翼(4)时，四个复合翼(4)互成90°安装在旋翼头(2)的周围。3.根据权利要求1所述的一种复合旋转翼升力装置，其特征在于:翼片(41)的攻角在3°?15°之间。4.根据权利要求1所述的一种复合旋转翼升力装置，其特征在于:螺旋桨(42)在翼片的前缘(411)方向向前下方倾斜的角度不大于15°。5.根据权利要求1所述的一种复合旋转翼升力装置，其特征在于:翼片的后缘(412)到螺旋桨(42)旋转平面的最小距离大于8mm。6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种复合旋转翼升力装置，其特征在于:动力装置有两种形式:由一个发动机带动所有复合翼(4)的螺旋桨(42)，发动机安装于旋翼头(2)内或机体内，动力通过机构由发动机传递给所有螺旋桨(42);或者每个螺旋桨(42)单独配一个发动机。7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种复合旋转翼升力装置，其特征在于:每个螺旋桨(42)由一个电机驱动，所述电机安装于相应的螺旋桨(42)的上方置于翼片(41)内。
【专利摘要】一种复合旋转翼升力装置，属飞行器技术领域，包括主轴、旋翼头、动力装置和均匀分布在旋翼头周围的两个、三个或四个相同的复合翼。每个复合翼都包括翼片和两个、三个或四个参数相同的螺旋桨。翼片的前缘水平布置，翼片的根部与旋翼头相连。翼片的前缘高于翼片的后缘。所有的螺旋桨呈“一”字水平或向前倾斜排列于翼片的下方。由一个发动机带动所有复合翼的螺旋桨，或者每个螺旋桨单独配一个发动机。由于螺旋桨安装在翼片的下方，螺旋桨转动时会将翼片上方的气流引向后下方，这样会推迟翼片上表面的气流分离，有利于提高效率和稳定性，且翼片的攻角可以较大从而提高翼片单位面积产生的升力。所述装置安装在飞行器上作升力装置。
【IPC分类】B64C27/82
【公开号】CN205131662
【申请号】CN201520852974
【发明人】王志成
【申请人】佛山市神风航空科技有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年10月30日