阅读说明：本技术 一种新型带桶扇推进器的动力三角翼 (novel power delta wing with bucket fan propeller ) 是由 朱清华 申遂愿 曾嘉楠 朱振华 陈建炜 王坤 丁正原 于 2019-10-24 设计创作，主要内容包括：一种新型带桶扇推进器的动力三角翼。涉及一种通用运载装置,尤其涉及一种新型带桶扇推进器的动力三角翼。提供了一种减轻动力三角翼的重量,操控性、稳定性好的新型带桶扇推进器的动力三角翼。包括机身；还包括一对对称固定设置在所述机身的侧边的桶扇推进翼；所述桶扇推进翼包括桶扇推进翼后缘和滚筒旋转机构；所述隔板上设有固定连接的连接板连接块一,所述连接板连接块一与所述旋转轴三相适配。叶片固定板上设有若干均布设置的圆孔；若干所述圆孔分别位于相邻所述滚转叶片之间。本发明具有减轻动力三角翼的重量,操控性、稳定性好等特点。(a novel power delta wing with a bucket fan propeller. Relates to a general carrying device, in particular to a novel power delta wing with a bucket fan propeller. The novel power delta wing with the barrel fan propeller has the advantages of light weight, good controllability and good stability. Comprises a machine body; the bucket fan propelling wings are symmetrically and fixedly arranged on the side edges of the machine body; the barrel fan propelling wing comprises a barrel fan propelling wing rear edge and a roller rotating mechanism; the partition plate is provided with a first connecting plate connecting block fixedly connected with the partition plate, and the first connecting plate connecting block is matched with the rotating shaft in a three-phase mode. A plurality of uniformly distributed round holes are arranged on the blade fixing plate; the plurality of circular holes are respectively positioned between the adjacent rolling blades. The invention has the characteristics of reduced weight of the power delta wing, good controllability and stability and the like.)

一种新型带桶扇推进器的动力三角翼

技术领域

本发明涉及一种通用运载装置，尤其涉及一种新型带桶扇推进器的动力三角翼。

背景技术

动力三角翼是一种采用轻型动力的最接近鸟类自由飞行的伞翼飞行器。动力三角翼兴起于上世界70年代，现在依旧盛行，颇受现代航空运动领域的欢迎。国外已经出现了一些的优秀作品诸如德国的sherpa、法国cosmos公司的phase-II以及澳大利亚airborne公司的XT912、XT582等，国内的起步较晚，但也涌现了一些不错的作品，如FY450、FY550。

动力三角翼由三角翼、机身、起落架、动力装置构成。动力三角翼容载二人，通常靠活塞式航空发动机提供动力，从而带动螺旋桨将飞行器向前推进。机身通过铰链悬挂在三角翼下，驾驶员通过控制对两者的相对重心位置的移动来实现飞行器的平衡与飞行。

与常规的低空运动类小型飞行器相比，动力三角翼结构简单、成本低廉、性能卓越，可应用领域广泛，主要体现在以下几个方面:

(1)对比自转旋翼机等旋翼类飞行器，只需在机身尾端安装一个推进螺旋桨，不需要专门的反扭矩桨，飞行安全性高;

(2)对比固定翼类的轻小型飞行器，起飞和着陆滑跑距离短，飞行稳定较好，中低空低速性能较好;

(3)结构轻便，制造和控制简单，拆卸方便，三角翼可折叠，易于运输和维护，成本低，安全性好等特点。

现有动力三角翼的缺点：采用活塞式航空发动机提供动力，从而带动螺旋桨将飞行器向前推进，这种方式发动机结构复杂重量大且发动机安装在三角翼尾部，更不利于全机重量配平及稳定性的提高。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种减轻动力三角翼的重量，操控性、稳定性好的新型带桶扇推进器的动力三角翼。

本发明的技术方案是：包括机身；还包括一对对称固定设置在所述机身的侧边的桶扇推进翼；

所述桶扇推进翼包括桶扇推进翼后缘和滚筒旋转机构；

所述桶扇推进翼后缘上靠近所述机身的一端设有向机身方向延伸的机翼固定块；所述机翼固定块适配并固定连接在所述机身的侧壁；

所述桶扇推进翼后缘上设有与滚筒旋转机构适配的容腔；

所述滚筒旋转机构包括一对固定板组合体和若干滚转叶片；

若干滚转叶片均布排列，并固定设置在一对所述固定板组合体上；

一对所述固定板组合体分别位于靠近所述滚转叶片的端部位置；

位于所述桶扇推进翼后缘的内侧的固定板组合体上设有固定连接的旋转轴一；

所述旋转轴一与所述桶扇推进翼后缘活动连接，并向所述桶扇推进翼后缘的内侧方向延伸，与电机传动连接；

位于所述桶扇推进翼后缘的外侧的固定板组合体上设有固定连接的旋转轴二；

所述旋转轴二向所述桶扇推进翼后缘的外侧方向延伸，活动连接所述桶扇推进翼后缘上。

所述滚筒旋转机构的数量为设有若干；

若干所述滚筒旋转机构之间通过连接机构传动连接；

所述连接机构包括隔板和旋转轴三；

所述隔板与所述桶扇推进翼后缘的容腔相适配，固定设置在所述容腔内；

所述旋转轴三活动设置在所述隔板上；

相邻所述固定板组合体通过旋转轴三传动连接。

所述滚筒旋转机构的数量为三个。

所述隔板上设有固定连接的连接板连接块一，所述连接板连接块一与所述旋转轴三相适配。

所述桶扇推进翼后缘上设有分别与旋转轴一和旋转轴二适配的连接板连接块二；

所述连接板连接块二固定设置在所述桶扇推进翼后缘上。

若干所述滚转叶片均布呈圆状设置在所述固定板组合体上。

所述滚转叶片的截面呈矩形。

所述固定板组合体包括叶片固定板和固定板连接块；

所述叶片固定板呈圆形，若干所述滚转叶片固定连接在所述叶片固定板上；

所述固定板连接块同轴固定设置在所述叶片固定板上，与所述旋转轴一、旋转轴二或旋转轴三固定连接。

叶片固定板上设有若干均布设置的圆孔；若干所述圆孔分别位于相邻所述滚转叶片之间。

本发明在传统动力三角翼的基础上进行创新改进，具体改进部分在于使用两副桶扇推进翼替换活塞式发动机螺旋桨作为推力装置，同时桶扇推进翼由电机驱动，采用锂电池作为唯一动力源。包括前起落架，机身，座舱固定框，操纵连杆，三角翼，主机架，座舱和后起落架；还包括一对对称固定设置在所述机身的侧边的桶扇推进翼；桶扇推进翼包括桶扇推进翼后缘和滚筒旋转机构；桶扇推进翼是一种新型产生气动升力和推力的装置，它利用翼型前置的旋转桶扇产生涡升力和推力进行飞行，具有低速性能好、载荷大和大迎角不失速等优点。桶扇推进翼产生升力由两部分组成：一部分是当桶扇旋转时，机翼后半部分上下表面的流速不同，造成机翼上下表面的压力差，形成机翼的升力；另一部分是因为桶扇旋转时，在桶扇内部产生一个很强的偏心漩涡，造成较强的偏心漩涡低压区，使得机翼前半部分圆弧形区域的上下表面产生较大的压力差，形成更大部分的机翼升力，即涡升力。本发明具有减轻动力三角翼的重量，操控性、稳定性好等特点。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图一，

图2是本发明的立体结构示意图二，

图3是图2中A区域的放大结构示意图，

图4是图3中B区域的放大结构示意图，

图5是本发明的主视结构示意图，

图6是图5左视结构示意图，

图7是图6中C区域的放大结构示意图，

图8是图7中D向放大结构示意图，

图9是图7中E向放大结构示意图，

图10是图6俯视结构示意图，

图11是图6后视结构示意图，

图12是桶扇推进翼的结构示意图

图中1是前起落架，2是机身，3是座舱固定框，4是操纵连杆，5是三角翼，6是主机架，7是座舱，8是后起落架，9是桶扇推进翼，91是桶扇推进翼后缘，911是机翼固定块，92是滚筒旋转机构，921是固定板组合体，9211是叶片固定板，92111是圆孔，9212是固定板连接块，922是滚转叶片，10是连接机构，101是隔板，102是旋转轴三，103旋转轴一。

具体实施方式

本发明如图1-12所示，为了清楚表达结构特征，后起落架10上省略了一个飞机轮胎的结构。本案包括前起落架1，机身2，座舱固定框3，操纵连杆4，三角翼5，主机架6，座舱7和后起落架8；还包括一对对称固定设置在所述机身2的侧边的桶扇推进翼9；

本发明在传统动力三角翼5的基础上进行创新改进，具体改进部分在于使用两副桶扇推进翼9替换活塞式发动机螺旋桨作为推力装置，同时桶扇推进翼9由电机驱动，采用锂电池作为唯一动力源，其余所述部件均为传统动力三角翼5飞行器共有部件。

所述桶扇推进翼9包括桶扇推进翼后缘91和滚筒旋转机构92；

所述桶扇推进翼后缘91上靠近所述机身2的一端设有向机身2方向延伸的机翼固定块911；所述机翼固定块911适配并固定连接在所述机身2的侧壁；

所述桶扇推进翼后缘91上设有与滚筒旋转机构92适配的容腔；

所述滚筒旋转机构92包括一对固定板组合体921和若干滚转叶片922；

若干滚转叶片922均布排列，并固定设置在一对所述固定板组合体921上；

一对所述固定板组合体921分别位于靠近所述滚转叶片922的端部位置；

位于所述桶扇推进翼后缘91的内侧（桶扇推进翼后缘91的内侧是指桶扇推进翼后缘91上靠近机翼固定板一侧，反之，远离机翼固定板一侧称之为外侧）的固定板组合体921上设有固定连接的旋转轴一103；

所述旋转轴一与所述桶扇推进翼后缘91活动连接，并向所述桶扇推进翼后缘91的内侧方向延伸，与电机传动连接；

位于所述桶扇推进翼后缘91的外侧的固定板组合体921上设有固定连接的旋转轴二；

所述旋转轴二向所述桶扇推进翼后缘91的外侧方向延伸，活动连接所述桶扇推进翼后缘91上。

桶扇推进翼后缘实质上与现有技术中的飞机的机翼后缘是一样的，结构也一样，它可以产生升力，桶扇推进翼就相当于在传统机翼的前缘挖一个洞后将桶扇装进去。桶扇叶片吹出的气流流经桶扇推进翼后缘，加速了气流的流动速度，导致桶扇推进翼后缘的上表面压强小，下表面压强大，上下表面的压力差产生向上的升力。桶扇推进翼后缘能够产生较大的升力。

所述滚筒旋转机构92的数量为设有若干；

若干所述滚筒旋转机构92之间通过连接机构10传动连接；

所述连接机构10包括隔板101和旋转轴三102；

所述隔板101与所述桶扇推进翼后缘91的容腔相适配，固定设置在所述容腔内；

所述旋转轴三102活动设置在所述隔板101上；

相邻所述固定板组合体921通过旋转轴三102传动连接。

所述滚筒旋转机构92的数量为三个。

电机启动，带动旋转轴一旋转，旋转轴一第一个（靠近机身2一侧的滚筒旋转机构92）滚筒旋转机构92的一端旋转，滚筒旋转机构92的另一端通过旋转轴三102与相邻的第二个滚筒旋转机构92传动连接，依照上述方式，第二个滚筒旋转机构92连接第三个滚筒旋转机构92的一端，第三个滚筒旋转机构92的另一端与旋转轴二固定连接，旋转轴二从桶扇推进翼后缘91上伸出，铰接在桶扇推进翼后缘91上。

所述隔板101上设有固定连接的连接板连接块一，所述连接板连接块一与所述旋转轴三102相适配。

所述桶扇推进翼后缘91上设有分别与旋转轴一和旋转轴二适配的连接板连接块二；

旋转轴一的外径和旋转轴二外径相等；

所述连接板连接块二固定设置在所述桶扇推进翼后缘91上。连接板连接块（包含连接板连接块一和连接板连接块二）的作用主要是为了便于加工，提高旋转轴安装的精度。

若干所述滚转叶片922均布呈圆状设置在所述固定板组合体921上。滚转叶片与叶片固定板之间过盈配合，并采用专用的胶粘，进一步稳固。

所述滚转叶片922的截面呈矩形。

所述固定板组合体921包括叶片固定板9211和固定板连接块9212；

所述叶片固定板9211呈圆形，若干所述滚转叶片922固定连接在所述叶片固定板9211上；

所述固定板连接块9212同轴固定设置在所述叶片固定板9211上，与所述旋转轴一、旋转轴二或旋转轴三102固定连接。

叶片固定板9211上设有若干均布设置的圆孔92111，减轻滚转叶片固定板的重量；若干所述圆孔92111分别位于相邻所述滚转叶片922之间。

本发明新型全电分布式推进构型动力三角翼5采用前三点式起落架布局，开口式座舱7设计。操纵连杆4由多根连杆固连并与三角翼5连接，三角翼5一端固定在主机架6上，飞行员通过控制操纵连杆4实现三角翼5的运动以改变飞行器的姿态。

座舱7由高分子复合材料制成，内部中空，锂电池则安置在座舱7内部。

桶扇推进翼9是在传统机翼的基础上将机翼开一个弧形槽，在槽内安装有能够旋转的滚筒。桶扇推进翼9通过机翼固定块911与飞行器本体通过螺栓固连，电动机动力驱动旋转轴转动从而使得滚转机翼内部三个滚筒绕旋转轴的轴线转动。其中每个滚筒包含12根滚转叶片922，通过滚筒的高速旋转产推力及升力。

桶扇推进翼9中两块叶片固定板9211将滚转叶片922固定成一个滚筒，固定板连接块9212与固定板固连，连接板连接块与连接板固连，通过旋转轴（旋转轴一、旋转轴二或旋转轴三102）将固定板连接块9212与连接板连接块（连接板连接块一或连接板连接块二）活动连接，从而将滚筒旋转机构92安装在滚转机翼槽道内部。

桶扇推进翼9为飞行器提供动力及操纵力，具体操纵过程为：

如图2所示，左侧的桶扇推进翼称之为左侧桶扇推进翼，右侧的桶扇推进翼称之为右桶扇推进翼；

（1）左侧桶扇推进翼9及右侧桶扇推进翼9为三角翼5提供所有推力及部分升力。

（2）飞行员可以通过手控操纵连杆4控制飞行器的运动。

（3）如果飞行员不想手控操纵连杆4控制飞行器运动，也可以通过控制左侧桶扇推进翼9及右侧桶扇推进翼9的升力及推力大小实现飞行器的运动轨迹改变，具体途径为：同时增大或者左侧桶扇推进翼9及右侧桶扇推进翼9的升力，只要保持两者力的大小一致，这样会使整机产生一个抬头或低头力矩，从而实现俯仰运动；增大左侧桶扇推进翼9的升力，减小右侧桶扇推进翼9的升力，则产生一个顺时针滚转力矩，飞行器顺时针滚转运动，相反减小左侧桶扇推进翼9的升力，增大右侧桶扇推进翼9的升力，则产生一个逆时针滚转力矩，飞行器逆时针滚转运动；增大左侧桶扇推进翼9的推力，减小右侧桶扇推进翼9的推力，则产生一个向右的偏航力矩，飞行器向右偏航运动，相反减小左侧桶扇推进翼9的推力，增大右侧桶扇推进翼9的推力，则产生一个向左的偏转力矩，飞行器向左偏航运动。

综上所述，本发明具有如下特点：

1采用前置桶扇推进翼9设计，一方面去除了活塞发动机减轻了全机重量，降低了振动及噪声水平，另一方面前置桶扇推进翼9能够有效提升全机纵向稳定性，提高了飞行安全性和操纵性。

2桶扇推进翼9一方面能够产生推力同时也能产生升力，因此能够有效缩短飞行器的起飞滑跑距离及时间。

3电池重量不随飞行时间和距离以及飞行姿态角的变化使得动力三角翼5拥有更好的平衡稳定和操纵性。

4新型具有桶扇推进器的动力三角翼5通过调节电池输出电压和电流的大小来控制电机的转速,从而调节前飞速度。这样以来,就将传统动力三角翼动力装置中的机械传动系统和油管系统换做为一种线路系统,线路自然要比杆路和油路轻巧和灵活很多,再加上可以去掉活塞式发动机可以减轻动力三角翼5的重量,使其具有更大的载重效率和机动性能。

对于本案所公开的内容，还有以下几点需要说明：

（1）、本案所公开的实施例附图只涉及到与本案所公开实施例所涉及到的结构，其他结构可参考通常设计；

（2）、在不冲突的情况下，本案所公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例；

以上，仅为本案所公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本案所公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。