一种气喷机翼式推进器的制作方法

1.本实用新型属于飞行汽车技术领域，特别是一种气喷机翼式推进器。


背景技术：

2.随着计算机技术、通信技术和电子技术的蓬勃发展，世界上对飞行汽车的研究逐渐形成热潮，但仍处于设计概念阶段，许多技术问题仍很难解决。相对直升机而言，固定翼飞行器具有飞行效率高、飞行速度快、飞行距离远、系统结构简单、重量轻、成本与使用费低等优点，但固定翼飞行器也有自身不可避免的缺陷，那就是在起飞和降落时需要滑跑或者利用特殊的发射回收装置。
3.现有的直升器只能在空中飞行，在地面上不能行驶，机动性能差，转向操作控制不灵敏，给用户带来许多不便，在途中特别是在路面上出现故障时难以应付，因此其使用范围仅限于军队、公安部门作战、运输及救援工作。
4.而飞行汽车能够利用城市空间中的低空领域，是解决交通拥堵问题的一个有效途径。但是现有固定翼或折叠翼式飞行汽车要实现从汽车模式向飞行模式转换的过程中，需要极大的纵向和横向空间，不能够在堵车路况下，在不影响周围其他车辆正常行驶的情况下从原地起飞。
5.直升飞机和其他需要垂直起降的飞机，所用螺旋桨由于有叶尖扰流等因素的影响(能量损耗)，所以效率不高，为了解决这个问题，人们给螺旋桨外面加上一个筒子，这就是涵道风扇螺旋桨。但是这样对于工艺要求很高，涵道与风扇叶片缝隙必须要很小，否则不但起不到涵道的作用，反而增加重量。因此人们又想了一个办法，把涵道与风扇桨叶连接在一起，让涵道与桨叶一起旋转，这样的效率有所提高。涵道风扇螺旋桨可以提高螺旋桨的效率，可以产生更大的升力，这已经成为业内共识。但是，增加了涵道，必然增加重量，这也成为制约涵道螺旋桨发展的重要因素。尽管与传统螺旋桨相比，涵道风扇螺旋桨具有更高的效率和升力，但如何更大地提高涵道螺旋桨的效率和升力仍然是涵道风扇螺旋桨发展中所需要解决的问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种气喷机翼式推进器，以提升机翼的升力和安全性。
7.实现本实用新型目的的技术解决方案为：
8.一种气喷机翼式推进器，包括机翼，所述机翼为梯形机翼；还包括：
9.气体发生装置，用于向喷气组件提供高压气体；
10.喷气组件，固定在梯形机翼上端，用于将高压气体在梯形机翼上方射出。
11.本实用新型与现有技术相比，其显著优点是：
12.(1)该梯形翼直接固定在机体上，不需要螺旋桨的桨叶那样高速转动，从而大大降低了机体故障率，而且不怕异物碰撞，进一步提高了安全性。
13.(2)通过空气压缩机提供的高压气体，气流的速度也可远远大于普通螺旋桨旋转的速度，因而飞行效率有很大地提高。
14.(3)设有多个高压气体喷嘴(或小型电动涵道风扇)，工作中就算有一、两个失效了，也不会影响飞行与降落。具有极少地运动部件，可以像无刷电机一样分布式灵活安装。也可以进行折叠或两、三层堆叠设计，就像普通螺旋桨的共轴设计一样，从而缩小了整体尺寸并提高了升力。
15.(4)目前普通垂直起降飞行器的螺旋桨与地面是垂直的，在一些沙漠等有大量灰尘的环境中，起飞或降落时会扬起满天灰尘，故而危及飞行器或乘客的安全。而反力桨推进器上的气体喷嘴的方向与地面几乎平行，且离地面有一定的高度，扬起的灰尘微乎其微。
16.(5)在机翼面积同等情况下，该梯形翼的升力也比普通螺旋桨的升力大。
附图说明
17.图1为梯形翼组件总体结构示意图。
18.图2为梯形翼组件与喷气组件爆炸示意图。
19.图3为气体发生装置与梯形翼组件连接总体结构示意图。
20.图4为气体发生装置与梯形翼组件连接爆炸结构示意图。
21.图5为梯形翼与普通机翼的气压差对比的示意图。
具体实施方式
22.下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的介绍。
23.本实用新型的一种气喷机翼式推进器，与普通螺旋桨推进原理一样，但其两个作用力的运动状态则完全相反的新型推进器，为反力桨；是一种加工制造简单，价格相对便宜，工作时又安全可靠的推进器，是即可在地面行驶，又可原地垂直起降的飞行汽车理想方案之一。当然，它也适用其它飞行器，包括轮船，潜艇等。
24.结合图1、图2，本实用新型的一种气喷机翼式推进器，包括梯形翼组件、喷气组件1、气体发生装置；
25.所述梯形翼组件包括一个梯形骨架3、蒙皮4；所述梯形骨架3由多个梯形支板31和贯穿多个梯形支板31并将多个梯形支板31固定的连杆32组成；梯形骨架3外面套上蒙皮4；所述梯形骨架3、蒙皮4均采用铝合金(或碳纤维)制成。
26.所述喷气组件1固定在梯形翼组件上端，用于在梯形翼组件上端产生垂直向上的气流；梯形翼组件两端设有气体侧挡板2。
27.所述喷气组件1包括主气管11、支气管12，喷气板13；所述主气管11通过等间隔的多个支气管12与喷气板13上喷嘴相连，所述喷气板13上设有多个喷嘴，喷嘴垂直向上，喷气板13固定在梯形翼组件上。
28.结合图3、图4，所述气体发生装置包括空气压缩机21、气体膨胀缸体22、第二储气罐23、第一储气罐24；所述空气压缩机21、第二储气罐23均通过电动开关阀25与第一储气罐24相连，第一储气罐24与主气管11相连，气体膨胀缸体22与第二储气罐23相连。由一台内燃机(设置在飞行汽车机体内)驱动空气压缩机21(或涵道风扇)产生的高压气体，或用一些化学剂等直接在气体膨胀缸体22中缓慢反应而产生大量的高压气体(高于大气压)，储存在第
二储气罐23和第一储气罐24里。梯形翼组件则固定在合适的机体位置上，在梯形翼组件上方的适当位置，安装一些带电动开关阀的1高压气体喷嘴(或如用电能就安装一些小型电动涵道风扇)。最终的气体通过该扁形喷口(缝隙只需几毫米)，以节省气体流量，并提高气体运动速度。储气罐上均安装有自动泄气安全阀27，各个储气罐和气体喷嘴之间由一些橡胶输气管26相连接。电动开关阀25上带有蜗杆电机，可以无级变速进行气体流量及速度的微调。控制了气体的流量及速度，则就控制了反力桨升力的大小。
29.工作时，这些气体喷嘴直接在梯形翼上方高速射出，让梯形翼上方的压强逐渐变小。而下方的空气压强相对来说几乎保持不变，故而与上方产生气压差。当气流填补局部真空时，梯形翼阻碍了它，这样让该梯形翼带着整个机体朝着垂直于梯形翼方向运动起来。
30.众所周知，气压差越大，升力就越大！相对来说，在机翼面积同等情况下，该“梯形翼”的升力也比普通螺旋桨的升力大。比如图5在周围无风的情况下，普通螺旋桨作圆周运动时，其桨叶上表面与下表面的压强都要随着转速的变化而变化，因此普通螺旋桨桨叶的上表面与下表面的两者压强差值较小，故而产生的升力相对不大。而“梯形翼”相对来说是固定不动的，只有“梯形翼”的上表面是人为制造的高速气流，压强随着高压气流速度的变化而变化，而其“梯形翼”下表面的压强几乎保持不变。因而“梯形翼”上表面与下表面的两者压强差值较大，故而产生的升力相对较大。假设气流速度相等情况下，“梯形翼”上表面的压强值设为0.2，“梯形翼”下表面没有压强变化，其压强值为1，则“梯形翼”的气压差为0.8(1-0.2＝0.8)。因为前面假设气流速度相等情况下，普通螺旋桨桨叶的上表面压强值也为0.2，所以与“梯形翼”上表面的压强值相等。但普通螺旋桨桨叶必须旋转起来才能产生升力，其下表面必有气流流动，其压强必定小于1，大于0.2。假设为0.6，则普通螺旋桨桨叶的气压差为0.4(0.6-0.2＝0.4)。一个气压差是0.8，另一个气压差是0.4，两者的气压差相差2倍！
31.普通螺旋桨工作时，其桨叶可以看成小机翼在作圆周运动。由于受到了材料的限制等因素，不能一味地加大尺寸或提高转速来增加螺旋桨的拉力。固定翼飞行器的机翼也必须作非圆周运动(即在跑道上滑行)，才能产生升力起飞或降落。根据牛顿的作用与反作用定律不难看出，普通螺旋桨工作时的两个互相施力者是桨叶和空气，其空气可看成是相对静止的，桨叶是在作圆周运动的。而该推进器工作时则相反，其机械构件是相对静止的，高速喷出的空气是运动的，故而该推进器也可简称为反力桨。
32.该反力桨推进器机械结构相当简单，造价成本低廉，性能安全可靠，工作效率较高。安装反力桨的飞行器具有垂直起降，悬停倒飞，无需跑道等优点，相对来说不怕树木、电线杆等异物碰撞，能在空间狭小的地方飞行。非常适合普及飞行汽车，并可以应用到其它飞行器以及其它领域。
33.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种气喷机翼式推进器，包括机翼，其特征在于，所述机翼为梯形机翼；还包括：气体发生装置，用于向喷气组件提供高压气体；喷气组件，固定在梯形机翼上端，用于将高压气体在梯形机翼上方射出。2.根据权利要求1所述的气喷机翼式推进器，其特征在于，所述喷气组件包括主气管、支气管，喷气板；所述主气管通过等间隔的多个支气管与喷气板上喷嘴相连，所述喷气板上设有多个喷嘴，喷嘴垂直向上，喷气板固定在梯形翼组件上。3.根据权利要求1所述的气喷机翼式推进器，其特征在于，所述气体发生装置包括供气模块、第一储气罐、输气管；所述供气模块通过电动开关阀与第一储气罐相连，第一储气罐通过输气管与喷气组件相连。4.根据权利要求3所述的气喷机翼式推进器，其特征在于，所述供气模块为化学气体发生模块和/或空气压缩机。5.根据权利要求4所述的气喷机翼式推进器，其特征在于，所述化学气体发生模块包括气体膨胀缸体、第二储气罐；所述气体膨胀缸体用于化学试剂反应产生高压气体，气体膨胀缸体与第二储气罐相连，第二储气罐通过电动开关阀与第一储气罐相连。6.根据权利要求5所述的气喷机翼式推进器，其特征在于，所述第一储气罐、第二储气罐上均安装有自动泄气安全阀。7.根据权利要求1所述的气喷机翼式推进器，其特征在于，所述气体发生装置采用涵道风扇。8.根据权利要求1所述的气喷机翼式推进器，其特征在于，所述梯形机翼包括一个梯形骨架和固定在梯形机翼外的蒙皮。9.根据权利要求8所述的气喷机翼式推进器，其特征在于，所述梯形骨架、蒙皮均采用铝合金或碳纤维制成。

技术总结
本实用新型公开了一种气喷机翼式推进器，包括机翼，所述机翼为梯形机翼；还包括：气体发生装置，用于向喷气组件提供高压气体；喷气组件，固定在梯形机翼上端，用于将高压气体在梯形机翼上方射出。该“梯形翼”是直接固定在机体上的，不需要螺旋桨的桨叶那样高速转动，从而大大降低了机体故障率，而且不怕异物碰撞，进一步提高了安全性。在同等尺寸下，该“梯形翼”的机翼面积是普通螺旋桨桨叶面积的几倍，从而增大了升力或可以适当缩小该反力桨的尺寸。增大了升力或可以适当缩小该反力桨的尺寸。增大了升力或可以适当缩小该反力桨的尺寸。


技术研发人员：曹兵 肖卫青
受保护的技术使用者：江苏康道航空航天科技有限公司
技术研发日：2022.08.16
技术公布日：2023/4/18