專(zhuān)利名稱(chēng)：機(jī)翼上方噴射氣流產(chǎn)生升力的飛機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于飛機(jī)結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的固定翼飛機(jī)，必須依賴(lài)飛機(jī)高速滑行或飛行，才能在機(jī)翼上、下方產(chǎn)生足夠的氣流速度差，從而產(chǎn)生足夠的機(jī)翼下、上方的壓力差，達(dá)到滿(mǎn)足飛機(jī)起飛和飛行的目的。這種飛機(jī)具有以下不足一是起飛和降落必須高速滑行，易發(fā)生事故；二是對(duì)機(jī)場(chǎng)要求高，既要有足夠長(zhǎng)的跑道，又要求跑道地面的強(qiáng)度足夠，機(jī)場(chǎng)建設(shè)的成本高，飛機(jī)的適航能力差；三是由于靠機(jī)翼上下方的形狀差別來(lái)產(chǎn)生空氣流速差，流速差有限，所產(chǎn)生的升力有限，嚴(yán)重限制了飛機(jī)的載荷量；四是為了滿(mǎn)足高速滑行起飛的需要，必須安裝大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)，飛機(jī)的制造和飛行成本高，能耗高；五是為了保證升力要求，必須將機(jī)翼做得很長(zhǎng)，飛機(jī)占地面積大，且滑行時(shí)的穩(wěn)定性差。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的，正是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種翼展減小，翼長(zhǎng)增加，只需要短跑道低速滑行，或只需要停機(jī)坪就可升空和緩慢降落，大大提高飛行安全性，降低飛行保障成本的機(jī)翼上方噴射氣流產(chǎn)生升力的飛機(jī)。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
機(jī)翼上方噴射氣流產(chǎn)生升力的飛機(jī)，其機(jī)翼安裝于機(jī)身上方，在機(jī)翼上方設(shè)置有一個(gè)或一個(gè)以上通過(guò)氣流管道與氣流機(jī)連通的氣流噴口。
本實(shí)用新型每個(gè)氣流機(jī)可連接一個(gè)氣流噴口；也可連接兩個(gè)或兩個(gè)以上氣流噴口；在氣流噴口兩側(cè)設(shè)置有垂直導(dǎo)向翼和垂直方向舵；氣流噴口為緊貼機(jī)翼上表面的扁形喇叭狀噴口；在機(jī)翼的前后分別設(shè)置有前水平舵和后水平舵；在機(jī)身的尾部設(shè)置有向機(jī)身前方產(chǎn)生氣流的減速氣流機(jī)；在機(jī)身的尾部設(shè)置有推力發(fā)動(dòng)機(jī)；所述的氣流機(jī)為使用燃油的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)或者槳葉式發(fā)動(dòng)機(jī)，或者使用電力的槳葉式電動(dòng)機(jī)。
本實(shí)用新型充分利用空氣動(dòng)力學(xué)“氣流流速越高壓強(qiáng)越小，流速越小壓強(qiáng)越大”的原理，將氣流機(jī)緊貼安置于機(jī)翼上方，通過(guò)氣流機(jī)向后噴射氣流，在機(jī)翼上方制造高速氣流，產(chǎn)生遠(yuǎn)大于機(jī)翼下方的氣流速度，在機(jī)翼上方造成遠(yuǎn)低于機(jī)翼下方的氣體壓強(qiáng)，通過(guò)機(jī)翼上下方的壓力差為飛機(jī)提供升力，同時(shí)向后噴射的氣流也為飛行提供推力。機(jī)翼安裝于機(jī)身上方，可有效避免和降低氣流機(jī)氣流溫度影響飛機(jī)，并有效增強(qiáng)飛機(jī)飛行的穩(wěn)定性。在機(jī)翼上方設(shè)置的垂直導(dǎo)向翼既保證飛機(jī)穩(wěn)定的飛行方向即狀態(tài)，又有效引導(dǎo)氣流機(jī)噴出的氣流，并有效克服飛行中側(cè)風(fēng)的影響。扁形喇叭狀的氣流噴口可使噴出的氣流分散并緊貼于機(jī)翼上表面，形成高速氣流層。通過(guò)旋轉(zhuǎn)垂直方向舵可通過(guò)改變氣流噴射方向改變飛機(jī)航向。所設(shè)置的前水平舵和后水平舵主要用于協(xié)助控制飛行狀態(tài)。設(shè)置于機(jī)身尾部的減速氣流機(jī)在飛機(jī)降落前工作，向前產(chǎn)生氣流，在前、后水平舵的配合下，為飛機(jī)減速提供反推力，以降低飛機(jī)速度，便于飛機(jī)低速降落，提高安全性。所設(shè)置的推力發(fā)動(dòng)機(jī)用于當(dāng)飛機(jī)達(dá)到一定速度和高度后，關(guān)閉或減小氣流機(jī)功率，利用前、后水平舵和機(jī)翼形成的“上曲面下平面”所產(chǎn)生的升力保證飛機(jī)升力，利用推力發(fā)動(dòng)機(jī)增加或獨(dú)立提供飛行推力。本實(shí)用新型的推力發(fā)動(dòng)機(jī)可以按不同機(jī)型的需要靈活確定是否選配。
本實(shí)用新型具有傳統(tǒng)的固定翼飛機(jī)無(wú)可比擬的以下優(yōu)點(diǎn)一是可以實(shí)現(xiàn)低速度情況下的起飛和降落，非常安全。二是起降條件要求低，無(wú)需長(zhǎng)跑道滑行起降，不僅降低了保障、運(yùn)行成本，還可以大大提高適航能力，可以在簡(jiǎn)陋條件下起降，在日常客運(yùn)、貨運(yùn)、搶險(xiǎn)救災(zāi)、軍事行動(dòng)中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。三是由于在機(jī)翼上方自給高速氣流，可以在機(jī)翼上下、方制造極大的氣流差，所獲得的升力巨大，在使用同等發(fā)動(dòng)機(jī)功率的情況下，飛機(jī)的載荷能力可以獲得提高，油耗等運(yùn)輸成本可以降低。四是該飛機(jī)強(qiáng)調(diào)的是利用飛機(jī)自身動(dòng)力制造縱向高速氣流，因此機(jī)翼主要是縱向布局，機(jī)翼寬度可大大減小，方便在跑道機(jī)機(jī)場(chǎng)的駕駛操作，不易碰撞。五是可以通過(guò)調(diào)節(jié)各個(gè)氣流機(jī)或噴口的氣流流量或氣流速度，有效控制飛機(jī)平衡，對(duì)飛機(jī)起飛時(shí)的配重要求降低。六是飛機(jī)的升高和降低不需改變角度和高速推進(jìn)，飛行的加速度小，乘座更舒適，運(yùn)載的貨物也更加平穩(wěn)安全。七是利用該技術(shù)，可以發(fā)展超大型飛機(jī)，單機(jī)運(yùn)輸量大大增加，大大降低空運(yùn)成本，并解決大型貨物空運(yùn)難或無(wú)法運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題。
下面，結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型的內(nèi)容。


圖1是本實(shí)用新型的主視圖；圖2是本實(shí)用新型的俯視圖；圖3是本實(shí)用新型氣流機(jī)設(shè)置的另一實(shí)施例的示意圖；圖4是本實(shí)用新型一個(gè)氣流機(jī)連接多個(gè)氣流噴口時(shí)機(jī)翼的A-A剖視示意圖；圖5是本實(shí)用新型的左視圖；圖6是傳統(tǒng)飛機(jī)的機(jī)翼產(chǎn)生升力的示意圖；圖7和圖8是本實(shí)用新型氣流機(jī)在機(jī)翼上方產(chǎn)生升力的原理示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本實(shí)用新型包括機(jī)身1和機(jī)翼2，機(jī)翼2安裝于機(jī)身1上方，在機(jī)翼上方設(shè)置有一個(gè)或一個(gè)以上通過(guò)氣流管道4與氣流機(jī)3連通的氣流噴口5，每個(gè)氣流機(jī)3可連接一個(gè)氣流噴口5，也可連接兩個(gè)或兩個(gè)以上的氣流噴口。圖2所示設(shè)置有三個(gè)氣流機(jī)，中間的為主氣流機(jī)，兩旁的為次氣流機(jī)，每個(gè)氣流機(jī)連接一個(gè)氣流噴口；圖3所示設(shè)置有三個(gè)氣流機(jī)，每個(gè)氣流機(jī)連接三個(gè)氣流噴口。氣流噴口5為緊貼機(jī)翼上表面的扁形喇叭狀噴口。氣流機(jī)3可選擇使用燃油的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)或者槳葉式發(fā)動(dòng)機(jī)，或者使用電力的槳葉式電動(dòng)機(jī)。在機(jī)翼上方沿氣流噴口兩側(cè)設(shè)置與機(jī)身縱向同向的垂直導(dǎo)向舵6，可以取代傳統(tǒng)飛機(jī)機(jī)尾上方很高的垂直尾翼，減小側(cè)風(fēng)對(duì)飛行穩(wěn)定性的影響。在垂直導(dǎo)向舵的后方設(shè)置垂直方向舵7，提高轉(zhuǎn)向性能。在機(jī)翼的前后分別設(shè)置前水平舵9和后水平舵8。在機(jī)身的尾部還可設(shè)置向機(jī)身前方產(chǎn)生氣流的減速氣流機(jī)10，以及設(shè)置推力發(fā)動(dòng)機(jī)11。
如圖6所示，傳統(tǒng)的固定翼飛機(jī)，其機(jī)翼2的上方形狀為曲面，下方為平面。飛機(jī)起飛是利用空氣動(dòng)力學(xué)“氣流流速越高壓強(qiáng)越小，流速越小壓強(qiáng)越大”的原理，靠發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生向后產(chǎn)生氣流推動(dòng)飛機(jī)高速滑行，從而在在機(jī)翼上方產(chǎn)生大于下方氣流速度V1的氣流速度V2，進(jìn)而使機(jī)翼下方的壓強(qiáng)P1超過(guò)機(jī)翼上方的壓強(qiáng)P2，為飛機(jī)起飛和飛行提供升力。本實(shí)用新型同樣是利用上述空氣動(dòng)力學(xué)原理，但采用的是圖7、圖8所示的機(jī)翼結(jié)構(gòu)以及在機(jī)翼上方設(shè)置氣流機(jī)3，通過(guò)氣流噴口5使機(jī)翼上下方的氣流速度差V4-V3能在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到起飛要求，即機(jī)翼上下方的壓強(qiáng)差P3-P4足夠，從而使飛機(jī)獲得起飛和飛行的升力。氣流機(jī)噴射的氣流束如圖7、圖8中虛線所示。氣流機(jī)噴出的高速氣流，也為飛機(jī)前進(jìn)提供強(qiáng)大推力。當(dāng)飛機(jī)起飛后，可以減小或關(guān)閉次氣流機(jī)或主氣流機(jī)功率，利用主氣流機(jī)產(chǎn)生的升力，以及前、后水平舵的形狀產(chǎn)生的升力保證飛機(jī)飛行所需升力。
本飛機(jī)是通過(guò)如下操作控制實(shí)現(xiàn)起飛、飛行和降落的氣流機(jī)3啟動(dòng)工作，通過(guò)氣流管道4從氣流噴口5向后噴射高速氣流，迅速產(chǎn)生起飛升力及推力，短距離內(nèi)飛離地面并不斷提高高度和速度，完成起飛過(guò)程；達(dá)到一定飛行速度后，由于機(jī)翼的前、后水平舵的上方為曲面并可通過(guò)向下旋轉(zhuǎn)提高曲度，仍可產(chǎn)生需要升力，并保持飛機(jī)應(yīng)有的滑翔性能；此時(shí)可適當(dāng)減小氣流機(jī)的動(dòng)力，或關(guān)閉氣流機(jī)，啟動(dòng)推力發(fā)動(dòng)機(jī)11來(lái)提供飛行推力；降落前，開(kāi)啟和控制減速氣流機(jī)10產(chǎn)生反推力，在前、后水平舵的配合下，逐漸降低飛機(jī)速度，并適時(shí)恢復(fù)氣流機(jī)動(dòng)力保證緩慢降落過(guò)程的需要，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的安全降落。本實(shí)用新型也可不設(shè)置減速氣流機(jī)10，而通過(guò)調(diào)整飛行角度使飛機(jī)處于仰角飛行，產(chǎn)生向后分力而形成的后拉力，或者是調(diào)整前、后水平舵角度來(lái)實(shí)現(xiàn)減速。飛機(jī)起飛、飛行、降落的穩(wěn)定控制和轉(zhuǎn)向控制，可通過(guò)單獨(dú)或綜合調(diào)整控制各個(gè)氣流機(jī)的動(dòng)力、調(diào)整控制前后水平舵、方向舵來(lái)實(shí)現(xiàn)；飛機(jī)飛行的速度，可通過(guò)調(diào)整控制氣流機(jī)或推力發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型具有航空界多年積累的成熟的航空技術(shù)和產(chǎn)品基礎(chǔ)為依托，具有實(shí)用性。
權(quán)利要求1.機(jī)翼上方噴射氣流產(chǎn)生升力的飛機(jī)，包括機(jī)身(1)和機(jī)翼(2)，其特征在于，機(jī)翼(2)安裝于機(jī)身(1)上方，在機(jī)翼上方設(shè)置有一個(gè)或一個(gè)以上通過(guò)氣流管道(4)與氣流機(jī)(3)連通的氣流噴口(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)翼上方噴射氣流產(chǎn)生升力的飛機(jī)，其特征在于，每個(gè)氣流機(jī)(3)連接一個(gè)氣流噴口(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)翼上方噴射氣流產(chǎn)生升力的飛機(jī)，其特征在于，每個(gè)氣流機(jī)(3)連接兩個(gè)或兩個(gè)以上氣流噴口(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)翼上方噴射氣流產(chǎn)生升力的飛機(jī)，其特征在于，在氣流噴口(5)兩側(cè)設(shè)置有垂直導(dǎo)向翼(6)和垂直方向舵(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)翼上方噴射氣流產(chǎn)生升力的飛機(jī)，其特征在于，氣流噴口(5)為緊貼機(jī)翼上表面的扁形喇叭狀噴口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)翼上方噴射氣流產(chǎn)生升力的飛機(jī)，其特征在于，在機(jī)翼(2)的前后分別設(shè)置有前水平舵(9)和后水平舵(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)翼上方噴射氣流產(chǎn)生升力的飛機(jī)，其特征在于，在機(jī)身(1)的尾部設(shè)置有向機(jī)身前方產(chǎn)生氣流的減速氣流機(jī)(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)翼上方噴射氣流產(chǎn)生升力的飛機(jī)，其特征在于，在機(jī)身(1)的尾部設(shè)置有推力發(fā)動(dòng)機(jī)(11)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)翼上方噴射氣流產(chǎn)生升力的飛機(jī)，其特征在于，所述的氣流機(jī)(3)為使用燃油的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)或者槳葉式發(fā)動(dòng)機(jī)，或者使用電力的槳葉式電動(dòng)機(jī)。
專(zhuān)利摘要機(jī)翼上方噴射氣流產(chǎn)生升力的飛機(jī)，其機(jī)翼(2)安裝于機(jī)身(1)上方，在機(jī)翼上方設(shè)置有一個(gè)或一個(gè)以上通過(guò)氣流管道(4)與氣流機(jī)(3)連通的氣流噴口(5)。本實(shí)用新型不需要飛機(jī)長(zhǎng)距離高速滑行，而只需要較短的跑道低速滑行、甚至只需要停機(jī)坪就可實(shí)現(xiàn)升空和緩慢降落，并且翼展減小，可大大提高飛行的安全性，降低飛行保障成本。
文檔編號(hào)B64C15/14GK2795031SQ20052010719
公開(kāi)日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2005年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月1日
發(fā)明者羅富強(qiáng) 申請(qǐng)人:羅富強(qiáng)