[发明专利]牵引输能源式涵道旋翼飞吊器及其控制方法

摘要

本发明涉及牵引输能源式涵道旋翼飞吊器及其控制方法。飞吊器是以提吊重物为主的涵道旋翼飞行器。气动结构以大直径主涵道共轴正反转双旋翼为中心承担主升力。在旋翼系统中设置变惯量装置，使其产生差动变惯量诱导产生陀螺效应的定轴性，而具有抗湍流转捩风能力。在多环层主涵道外设置多个小直径涵道旋翼体，其连接臂可做伸缩扭摇摆四自由度动作，起到辅助升力和方向姿态控制及防涡环。主涵道下端设主喷口内周围设侧喷口，内置摆动导风板调控方向和主动式防涡环。又设等离子能量波发生器主动式防涡环和改善雷诺数。本飞吊器为有线牵引输电力或燃料的动力机驱动。使其具有抗逆风和大吊载能力，能在恶劣环境气候条件下持久作业。

主权项

1.一种牵引输能源式涵道旋翼飞吊器(1)，其特征是：以单环层或多环层主涵道旋翼体(5)为中心的气动结构承担主升力，在主涵道旋翼体(5)内设置共轴正反转的上下主旋翼(3上、3下)，上下主旋翼的翼尖安装惯量涵圈(O1)，惯量涵圈(O1)具有内腔，惯量涵圈(O1)的外壁贴装斜翅(OJ)，在主涵道旋翼体(5)外周围对称或非对称同水平面设置多个直径小于主涵道旋翼体(5)的单轴单旋翼式或共轴双旋翼式副涵道旋翼体(A、B、C、D、E)，承担辅助升力和调控方向及飞行姿态并且防涡环，连接臂为两节，即包括转动节(97)和直径小于该转动节的伸缩节(96)，该转动节(97)一端与主涵道旋翼体(5)连接并与内部驱动传动机构连接，另一端套进伸缩节(96)的一端，此伸缩节(96)的另一端与副涵道旋翼体(A、B、C、D、E)的弯月架(99)的圆弧中部连接固定，弯月架(99)两端穿过摇摆轴(100)与副涵道旋翼体(A、B、C、D、E)中的三角形下静子(101)贯穿安装，多个副涵道旋翼体(A、B、C、D、E)在相应电动机驱动下能单独或共同地做对称有节奏的或非对称的相对于主涵道旋翼体(5)的伸缩、扭摇、摇摆运动，每个副涵道旋翼体能随连接臂和弯月架(99)一起运动，每个副涵道旋翼体(A、B、C、D、E)形成的各自独立气动场与主涵道旋翼体(5)形成的独立主气动场之间协同配合以具有承担辅助升力和主控姿态及方向功能，或者各自独立相互干扰以具有主动式防涡环功能，在主涵道旋翼体(5)的外环层主一涵道(H1)的下端口部与下静子(8)之间，与该下端口部同直径且共同以中心轴(6)为同心圆，设置无底盆形主喷口(9)，该主喷口(9)的内腔四周的盆形收敛斜面(25)设置扁长方形(27)的对称或非对称数套水平侧喷口(10)，该水平侧喷口(10)内为扁长方形风道(38)，该风道(38)内设置往复电驱动导风板(26)，承担辅助调方向和主动防涡环，在上主旋翼(3上)和/或下主旋翼(3下)中设置差动变惯量系统(30喷、30线、30轴)，用于抗湍流转捩风，在主涵道旋翼体(5)与副涵道旋翼体(A、B、C、D、E)的连接臂中选一双对称连接臂，在转动节(97)外套设转动毂箍(98)以连接抛物线形弯管状输能牵引架(106)，输能牵引架(106)的内管腔(105)连通光纤信号线(yo)、电力阳极线(y十)和阴极线(y‑)，输能牵引架(106)的中部窮弯处设置有接口管腔(107)以连接输能牵引索(L)，在输能牵引索(L)中设置有光纤信号线(yo)、电力阳极线(y十)和阴极线(y‑)，并分别通过卷扬器与伺服系统相连，伺服系统包括控制台、发电机(N1)、蓄电池组(N2)或外接电源系统(N3)；在输能牵引索(L)上设置双涵道旋翼飘浮器(246)以使输能牵引索(L)在空中飘浮以提供拖拽牵力使飞吊器(1)抗强逆风作业；飞吊器的动力系统是燃气或气化燃油发动机系列动力系统，输能牵引索(L)是专用于输气态燃料和信号的输能索(L气)，输能索(L气)中装配可飘浮的压缩空气管系统，压缩空气管系统鼓有高压气并且在不同段和角度设置喷气孔以使输能索(L气)能在空中飘浮，该输能索(L气)连接带有转换器的卷扬器(248)、燃气或气化燃油管(Q燃)和富氧空气管(Q富氧)，再连接燃料箱罐、控制台和飞吊系统功能底盘。