一种径向喷气式自旋翼飞行器

技术领域

本发明涉及飞行器领域，尤其涉及一种径向喷气式自旋翼飞行器。

背景技术

现有飞行器主要使用类型以固定翼、多旋翼、直升机为主。固定翼飞行器是指由动力装置产生前进的推力或拉力，由机身的固定机翼产生升力，在大气层内飞行的航空器；多旋翼飞行器是一种具有三个及以上旋翼轴的特殊的旋翼飞行器，其通过每个轴上的电动机转动，带动旋翼，从而产生升推力，旋翼的总距固定，而不像一般直升机那样可变，通过改变不同旋翼之间的相对转速，可以改变单轴推进力的大小，从而控制飞行器的运行轨迹；直升机靠发动机驱动旋翼提供升力，把直升机举托在空中。上述三种类型飞行器均有其使用缺陷。

固定翼飞行器受天气情况影响，比较严重的风、雨、雪、雾等气象条件仍然会影响飞机的起降安全，且固定翼飞行器需要起降场地有限制，需要有较长的跑道供起降，对起降的条件要求比较苛刻。多旋翼飞行器续航及承载能力较低；直升机受气流影响较大，稳定性较低。

发明内容

本方案的一个目的在于提供一种径向喷气式自旋翼飞行器，该飞行器利用机翼末端的水平离心喷气装置吸入、压缩、喷出空气产生径向扭矩，带动飞行器自身高速旋转从而使飞行器的机翼产生升力。

为达到上述目的，本方案如下：

一种径向喷气式自旋翼飞行器，包括舱体，动力装置和机翼，所述动力装置水平环绕所述舱体排列并通过机翼与所述舱体连接；所述动力装置产生径向扭矩作用于所述机翼以产生升力，使飞行器起飞。

优选的，所述动力装置为离心喷气装置，所述离心喷气装置包括空气压缩舱和空气导流舱，多个所述离心喷气装置相互连接均匀分布形成环绕所述舱体的圆环。

优选的，所述空气压缩舱的舱壁上相对设置有第一进气口和第一出气口，所述第一出气口的上边缘低于所述第一进气口的上边缘；

所述空气压缩舱内部设有电机和离心叶轮；所述电机的电机轴垂直于水平方向设置，所述离心叶轮水平安装于所述电机轴上。

优选的，所述空气导流舱设有第二进气口和第二出气口；所述第二进气口与所述第一出气口贯通连接。

优选的，多个所述离心喷气装置相互连接，按离心喷气装置工作后气流流动方向，每一个离心喷气装置的第二出气口与紧随其后的离心喷气装置的第一进气口错位搭接，每一个离心喷气装置的第二出气口设于紧随其后的离心喷气装置的空气压缩舱的第一进气口的下方，多个离心喷气装置相连形成圆环；所述离心喷气装置工作时的喷气方向为圆环切线方向，且多个所述离心喷气装置的喷气方向均为同向切线，以使得飞行器整体可高速自旋，带动所述机翼产生升力。

优选的，所述飞行器包括多个机翼，所述机翼包括连接轴及辅助板，所述连接轴用于连接所述空气压缩舱和飞行器的舱体，所述连接轴贯穿所述辅助板。

优选的，所述飞行器还包括支撑部件，所述支撑部件设于所述舱体的下方。

本方案的有益效果如下：

本方案区别于现有飞行器，利用机翼末端的水平离心喷气装置吸入、压缩、喷出空气产生径向扭矩，带动飞行器自身高速旋转，从而使飞行器的机翼产生升力。

附图说明

为了更清楚地说明本方案的实施，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本方案的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为飞行器结构示意图；

图2为空气压缩舱内部结构示意图；

图3为飞行器的俯视示意图；

图4为飞行器的立体示意图；

其中，1-舱体，2-动力装置，3-机翼，4-空气压缩舱，5-空气导流舱，6-第一进气口，7-第二出气口，8-电机，9-离心叶轮，10-起落架。

具体实施方式

下面将结合附图对本方案的实施方式作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例仅是本方案的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本方案中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备，不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请的发明人经过研究，区别于现有的为飞行器提供升力的技术，以喷气装置作为动力装置，通过径向扭矩带动飞行器自身高速旋转产生升力。

如图1至图4所示的一种径向喷气式自旋翼飞行器，包括舱体1，动力装置2和机翼3，动力装置2水平环绕舱体1排列并通过机翼3与舱体1连接；动力装置2产生径向扭矩作用于机翼3以产生升力，使飞行器起飞。

在一个实施例中，动力装置包括多个离心喷气装置，每个离心喷气装置包括空气压缩舱4和、气导流舱5；空气压缩舱4的舱壁上相对设置有第一进气口6和第一出气口(图中未示出)，第一出气口位于第一进气口对侧下方，第一出气口6的上边缘低于第一进气口的上边缘；空气压缩舱4的内部设有电机8和离心叶轮9；电机8的电机轴垂直于水平方向设置，离心叶轮9水平安装于电机轴上；空气导流舱5则设有第二进气口(图中未示出)和第二出气口7；空气导流舱5的第二进气口与空气压缩舱4的第一出气口贯通连接。

在一个实施例中，一个离心喷气装置的空气导流舱5的第二进气口与空气压缩舱4的第一出气口为一体成型且第二进气口与第一出气口上下搭接；第二进气口设于第一出气口的下方。

在一个实施例中，舱体1具有规则对称的几何形状，例如一个顶部为圆帽的圆柱状舱体，环绕舱体1的多个离心喷气装置为周向均匀分布，相互连接成圆环。

在一个实施例中，飞行器的多个离心喷气装置之间相互连接，如第一个离心喷气装置中的空气导流舱与第二个离心喷气装置的空气压缩舱连接，第二个离心喷气装置中的空气导流舱与第三个离心喷气装置的空气压缩舱连接，按此种顺序，多个离心喷气装置依次连接；按离心喷气装置工作后气流流动的方向顺序，每一个离心喷气装置的第二出气口7都与紧随其后的离心喷气装置的第一进气口6错位搭接，该第二出气口7设于紧随其后的离心喷气装置的空气压缩舱4的第一进气口6的下方，多个离心喷气装置以这种方式相互连接形成圆环，舱体1和空气压缩舱4由多个均匀分布的机翼3连接为整体。当动力装置2内的电机8带动离心叶轮9高速转动时，离心叶轮9从空气压缩舱4的第一进气口6吸入空气，压缩后通过空气导流舱5进行导向后从第二出气口7横向高速喷出，由于喷气方向为圆环切线方向，且从多个空气导流舱5喷出的气体方向均为同向切线，使得飞行器作为一个整体可绕某一中心高速自旋，从而使得飞行器上的机翼产生升力，使得飞行器起飞。

在一个实施例中，电机8安装于空气压缩舱4内第一进气口6处，并与空气导流舱5的第二出气口7的喷气方向处于横向水平位置。

在一个实施例中，飞行器包括多个机翼3，多个机翼环绕舱体1均匀分布；机翼3包括连接轴及辅助板，空气压缩舱4和舱体1通过连接轴连接；机翼3的辅助板可沿连接轴相对于舱体1转动。

在一个实施例中，舱体1的内部设有电子控制装置和电源；电子控制装置接收遥控信号，控制空气压缩舱4内的离心叶轮9的电机的启停、转速等。舱体1的下方还设有支撑飞行器的起落架10。

本申请的飞行器区别于传统飞行器的喷气装置，将离心叶轮水平安装使用，可以避免传统喷气装置由于面朝飞行方向安装的叶轮在行进中自身产生极大的风阻，降低旋转速度。同时更可充分利用自身水平离心叶轮高速旋转时产生的同向扭矩，与飞行器自身旋转相叠加，使得飞行器可以最高效的高速旋转，形成类陀螺效应，得到极高的稳定性，可有效避免风、雨、雪、雾等气象问题带来的影响。由于自身垂直起降，没有飞行起降场地条件先知。同时由于自身为高速旋转状态的圆盘，当飞行器发生碰撞事故时，可以对碰撞物体进行沿自身圆环切线方向泄力，极大降低碰撞事故带来的损害。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。