專利名稱：一種無尾翼單旋翼水壓直升飛機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到直升飛機，更具體地說，它涉及到水壓直升飛機。
背景技術：
針對高層建筑消防滅火的世界性難題，人們設計出了各種滅火裝備，其中2010年授權的名稱為《水壓直升飛機》的實用新型專利(專利號201020149811. 5)尤其值得關注，其技術方案簡單可行，具有很廣闊的開發(fā)前景，不僅可應用于消防領域，在軍事、娛樂等眾多領域可大力推廣。但該專利所描述的技術方案中沿用了通常單旋翼直升飛機必須具有的起抗扭轉作用的尾翼，這就使得該項技術在實際應用中動平衡問題很難解決，尤其是隨著進水軟管的加長變斜，此種單旋翼直升飛機飛行的高度將大大受限。此外，該專利技術中沒有明確對旋翼姿態(tài)的控制和噴水方向的控制。發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于改進完善水壓直升飛機的技術，克服動平衡難于解決的問題，使其更易于控制，結構更簡單。為此下面提出一種無尾翼單旋翼水壓直升飛機，其結構組成如下一種無尾翼單旋翼水壓直升飛機，由旋翼、渦輪機、進水管、出水管、旋翼控制機構等部分組成，所述的旋翼的主軸、渦輪機旋轉中心、進水管三者自上而下位于同一垂線上，這就使得水壓直升飛機的主要負荷無論怎樣變化始終處于旋翼主軸的垂線上，易于解決輸水軟管長度變化引來的動平衡問題；所述的進水管直接與一缸體聯(lián)接，所述的缸體的上端對稱布置開口朝下的至少兩個出水彎管，缸體的內壁設有縱向壁槽，此種缸體結構設計最大可能的減少了出水反沖力造成的動平衡問題和解決了平衡旋翼扭轉力矩的難題，去掉了尾翼；所述的渦輪為環(huán)狀結構，其由內外兩個圈層及這兩圈層中所夾的周向布置的一系列葉片組成，其葉片位于缸體出水口下方，其外圈通過聯(lián)接裝置與旋翼主軸裝設在一起，缸體出水口噴出的高壓水沖擊葉片進而推動渦輪機并帶動旋翼旋轉；所述的控制機構主要由電子遙控裝置和調整旋翼傾斜角度的斜盤控制裝置組成，其斜盤的下盤狀態(tài)由遙控裝置控制的電磁伸縮裝置的伸縮實現(xiàn)；所述的出水管與一位于渦輪下方的裝設在缸體周圍的集水盤聯(lián)接。更進一步地，上述的渦輪外圈與主軸的聯(lián)接裝置為行星齒輪加速器，渦輪外圈與行星齒輪加速器的外齒圈聯(lián)接，旋翼主軸與太陽輪聯(lián)接，缸體與行星輪架聯(lián)接。這就使得水的壓力和動力更為高效地轉變?yōu)樾淼霓D動能力，使轉速易于達到起飛的要求。此外，上述的集水盤與缸體外壁間通過軸承聯(lián)接，集水盤的內緣側布設有一系列螺線槽，缸體與集水盤裝接的部位的外壁開設小孔并在其中固裝一電磁閥，所述的出水管與集水盤的聯(lián)接為可轉動聯(lián)接裝置，出水管與集水盤根部還有一電磁伸縮裝置。這樣，通過遙控控制缸體中的電磁閥，缸體中一小部分水流能夠推動螺線槽運動進而帶動集水盤以及出水管可圍繞缸體作360度旋轉，通過控制電磁伸縮裝置來使出水管在垂直面內作至少90度的旋轉，如此，不需要轉動整個機體就可實現(xiàn)對出水方向的控制。本發(fā)明的主要用途為1、通過消防水帶同消防車相接，可以對高層建筑、石油化工、森林等類的火災撲滅提供高效便捷的方式；2、通過水帶和小型艦只的高壓水泵相接，可為海軍陸戰(zhàn)山地登陸提供簡便裝備；3、通過水帶和城市花園中的水泵相接，可以為城市創(chuàng)造情趣和成為水上娛樂設施。4、如小型制作，和注射筒相接，可以成為兒童游戲益智的玩；5、和消防車相接，也可用作起重吊裝工具。


附圖1單旋翼水壓直升飛機的主要組成結構示意圖附圖2內外兩圈層夾葉片的渦輪結構示意圖附圖3上下層夾螺線槽的渦輪結構示意圖附圖4螺線槽示意圖附圖5集水盤和出水管的聯(lián)接示意圖附圖6缸體內壁壁槽結構示意圖浮圖7帶螺線槽的集水盤示意圖附圖8行星輪加速器示意圖附圖9遙控電路示意圖其中I旋翼2缸體3渦輪4行星輪加速器5集水盤6出水管7電磁伸縮裝置8葉片9螺線槽10電磁閥 11壁槽具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例進一步說明本發(fā)明的制造和使用首先分別說明各主要部件的制造實例1:采用內外兩圈層夾葉片的渦輪結構，如附圖1與附圖2旋翼I采用鋁合金制造，三葉，一葉長度不小于I米。缸體2 其幾何結構主體為圓筒，直徑與消防水帶匹配，上端為兩個對稱布置的出水彎頭，彎頭與缸體相接的一端口徑大，向下噴水的端口口徑小。由于缸體是整個飛機承載體，應用高強度材料制作。缸體內壁設有利用水壓抵抗旋翼扭矩的壁槽，結構如附圖6所示。渦輪3渦輪的內圈可與缸體用向心軸承聯(lián)接，葉片傾斜彎曲，其結構示意如附圖2所示。行星輪加速器4行星輪的外齒圈可與渦輪的外圈制成一體，行星輪架與缸體固定，太陽輪與主軸聯(lián)接，其結構如附圖8。集水盤5和出水管6集水盤呈圓槽狀，內槽分為上下兩部分，下部與缸體通過向軸承聯(lián)接，上部呈柵環(huán)狀，柵柱中接螺線槽。缸體中裝有電磁閥10，當閥門開啟后，噴射水流吹動螺線槽進而帶動集水盤圍繞缸體轉動。集水盤的底部匯聚口與出水管通過可轉動接頭聯(lián)接。特別注意，由于接水盤圍繞缸體旋轉，其和出水管間的電磁伸縮裝置的控制線采用特別布設方法。電子遙控裝置輸出的控線，一根控線以金屬缸體為地線，另一根控線與集水盤下部缸體外壁中敷設的環(huán)狀導電環(huán)聯(lián)接?？刂瞥鏊茉诖姑嫖恢玫碾姶派炜s裝置的另一根控線通過電刷與導電環(huán)觸接。電磁伸縮裝置7通過遙控控制電磁伸縮裝置的伸縮來點整旋翼姿態(tài)和出水管上下的擺動。實例2 :采用上下層夾螺線槽的渦輪結構，如附圖3與附圖4。其它結構和實例I相同。在使用中，本發(fā)明和消防車通過消防水帶相接，地面可在此直升飛機的正下方設置消防水帶給送裝置，使直升飛機只拖動垂直方向的水管上升。通過遙控裝置控制飛機的懸停高度和出水管的噴水方向，達到準確向目標火區(qū)噴水的目的。
權利要求
1.一種無尾翼單旋翼水壓直升飛機，由旋翼、渦輪機、進水管、出水管、旋翼控制機構等部分組成，其特征是，所述的旋翼的主軸、渦輪機旋轉中心、進水管自上而下位于同一垂線上；所述的進水管直接與一缸體聯(lián)接，缸體的上端對稱布置開口口朝下或朝外的至少兩個出水彎管；所述的缸體的內壁設有縱向壁槽；所述的渦輪為環(huán)狀結構，其由內外兩個圈層或上下兩個圈層及這兩圈層中所夾的周向布置的一系列葉片組成，其葉片位于缸體出水口下方或前方，其外圈層或上圈層通過聯(lián)接裝置與旋翼主軸裝設在一起；所述的旋翼控制機構主要由電子遙控裝置和調整旋翼傾斜角度的斜盤控制裝置組成，其斜盤的下盤狀態(tài)由遙控裝置控制的電磁伸縮裝置的伸縮實現(xiàn)；所述的出水管與一位于渦輪下方的裝設在缸體周圍的集水盤聯(lián)接。
2.根據權利要求1所述的一種無尾翼單旋翼水壓直升飛機，其特征是，所述的渦輪外圈層或上圈層與主軸的聯(lián)接裝置為行星齒輪加速器，渦輪外圈層或上圈層與行星齒輪加速器的外齒圈聯(lián)接，太陽輪與旋翼主軸聯(lián)接，行星輪架固定在缸體上。
3.根據權利要求1所述的一種無尾翼單旋翼水壓直升飛機，其特征是，所述的集水盤與缸體外壁間通過軸承聯(lián)接，集水盤的內緣側布設有一系列螺線槽，缸體與積水盤裝接的部位的外壁開設小孔并在其中固裝一電磁閥，所述的出水管與積水盤的聯(lián)接為可轉動聯(lián)接裝置，出水管與集水盤根部有一電磁伸縮裝置。
全文摘要
一種無尾翼單旋翼水壓直升飛機，水壓直升飛機是解決發(fā)生于高層建筑、石油化工、森林等領域的消防滅火難題的新技術手段，本發(fā)明是對水壓直升飛機的進一步完善，主要技術特征是取消尾翼部分，旋翼、渦輪機和進水管的中心位于同一垂直線上，上述三者通過缸體結合在一起，在缸體的內壁設有抵抗旋翼扭轉力矩的壁槽，同時，出水管由集水盤帶動可在水平方向呈360度旋轉，垂直方向呈90度旋轉。渦輪機由地面消防泵提供的高壓水通過進水管、缸體、出水彎頭噴出后推動旋轉，進而通過行星輪加速器帶動主軸和旋翼旋轉。本發(fā)明可借助高壓水的自身動力將高壓水方便地輸往目標火區(qū)，使水壓直升飛機更易制造、使用、推廣。本發(fā)明還可用于海軍陸戰(zhàn)登陸和水上娛樂。
文檔編號B64D1/18GK103057701SQ20121016532
公開日2013年4月24日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權日2012年5月18日
發(fā)明者王應天, 賀全智 申請人:王應天, 賀全智