[发明专利]蝶形飞行器

说明书

技术领域

该发明属于一种十分先进的多角向蝶形飞行器。

背景技术

现在，无论是军用还是民用飞行器不外乎两种形式：一种是固定翼飞行器，就是平时所见的飞机，利用螺旋浆或引擎产生的强大推力，推动机体滑行一段距离，达到一定的速度后，利用固定翼所产生的空气动力原理升空飞行。其优点是飞行速度快，载荷量大，军机战斗力强；缺点是必须有滑行跑道，不能垂直起降。另一种是旋翼式飞行器，就是平时所见的直升机。其优点是可垂直起降，实现空中悬停；缺点是飞行速度慢，载荷量小，军机战斗力弱。其他形式的飞行器都是处于科幻或假想阶段，缺乏有力的理论支撑。

发明内容

针对以上所述两种飞行器的不足，特设计了这种蝶形飞行器。其设计思路是：1利用蝶形的多角向迅速转向功能，可360度任意转向。2利用螺旋桨或涡扇压缩空气形成强大气流，作用于蝶形飞行器上表面，从而减小上表面的大气压强，使飞行器可以垂直起降和空中悬停。3通过调节蝶形飞行器上方的压缩气流密度控制飞行器的飞行方向，可完成多角向转向。

本发明的解决方案是：蝶形飞行器由主要的三大部分组成，分别是动力系统、操控系统、机体组成系统。动力系统包括发动机、传动轴、涡扇、涡扇导流罩。操控系统包括驾驶员操控台、发动机转速控制器、涡扇导流罩角向调节柱、涡扇导流罩角向控制器。机体组成系统包括蝶形机体、动力机舱、驾驶舱、上出舱口、下出舱口、支撑臂舱口、导向螺旋桨舱口、照明灯。

其基本结构是：在蝶形机体的下部中央设置动力机舱，动力机舱内固定发动机，发动机的输出动力通过传动轴传递给蝶形机体顶部的涡扇，涡扇四周有涡扇导流罩，涡扇导流罩通过涡扇导流罩角向调节柱与蝶型机体连接，涡扇导流罩角向调节柱可上下滑动，用以调节涡扇导流罩的角度和气隙的大小。蝶形机体的上部设置上出舱口，下部设置下出舱口和支撑臂舱口，以及导向螺旋桨舱口和照明灯。导向螺旋桨舱口内设置导向螺旋桨；支撑臂舱口内设置支撑臂，用于降落时支撑稳定蝶形机体。在蝶形机体内部一侧装配驾驶员操控台，驾驶员操控台上布置发动机转速控制器、涡扇导流罩角向控制器以及自动控制装置和仪表。驾驶员操控台设置在与导向螺旋桨舱口相对的一方为宜。如果作为军机使用，动力机舱下部可设置战斗部挂架；同时可以在下部设置360度角向雷达，全方位为战斗机群或航母编队预警。

该蝶形飞行器也可以在其上表面披覆太阳能电池板，涡扇改为电动涡扇。

其基本工作原理是：随着发动机逐渐加速，涡扇随着加速旋转，蝶形机体上部的空气就会被涡扇迅速吸走，空气变得相对稀薄，从而形成相对真空，减小了蝶形机体上升的空气阻力；同时涡扇所产生的压缩气流通过涡扇导流罩与蝶形机体之间的气隙高速排出，在蝶形机体上表面形成环形高速压缩气流，由于蝶形机体上表面受到高速气流的影响，使蝶形机体上部的大气压力相对变小，下部的大气压力不变，这样整个蝶形飞行器就会在大气压力差的作用下，迅速升起，做到了垂直起飞。当蝶形飞行器起升到一定的高度，可以利用涡扇导流罩角向控制器通过涡扇导流罩角向调节柱调节涡扇导流罩的角度，使其前方下沉贴近蝶形机体的上表面，这样高压气流就会向后喷射，使蝶形机体后上表面大气压力减小从而使整个蝶形机体向前倾斜，同时，向后喷射气流的反作用力推动蝶形飞行器向前飞行，此时蝶形机体前上方产生被动气流，同样产生向上的升力，维持蝶形飞行器平稳飞行。该蝶形飞行器可以通过调节涡扇导流罩的角度做任意角向转向，也可以通过提高涡扇转速迅速爬升，其空间飞行灵活性优于任何当前飞行器。由于涡扇旋转所产生的偏向扭矩可以通过涡扇下方的气流槽平衡掉，也可以打开导向螺旋桨舱口伸出导向螺旋桨辅助平衡偏向扭矩。

蝶形飞行器需要降落时只需慢慢减缓涡扇速度，蝶形飞行器就会缓缓下降，选择合适的着落点，完成降落过程。该蝶形飞行器可以在陆地上降落，也可以在水上降落；在陆地降落时，需要慢慢接近地面，缓缓打开支撑臂舱口放下支撑臂，停稳蝶形飞行器完成降落；在水上降落时，不需要打开任何舱口，只需慢慢贴近水面完成降落。该蝶形飞行器在水上可以快速和慢速运动；打开导向螺旋桨舱口，伸出导向螺旋桨，调节好角度，启动导向螺旋桨，蝶形飞行器就会在水面上和船一样慢速运动；如果收回导向螺旋桨，关闭导向螺旋桨舱口，启动涡扇，使涡扇导流罩前倾，蝶形飞行器就会在水面上如蜻蜓点水一样快速运动。

该蝶形飞行器可延伸设计开发，能潜入水下运动；还可以配备自控系统，利用卫星定位，自动升空，自动选择最佳路径，自行降落的水、陆、空三栖无人驾驶飞行器。该蝶形飞行器即便是在动力全失的情况下，利用其滑翔原理也不会造成大的事故，特别是有水面的地方，可以滑翔安全降落。