专利名称：自供电动能飞机的制作方法
技术领域：
本发明创造涉及一种航空交通运输工具，具体是一种活动机翼杠杆发电的电动螺旋桨飞机。
目前的飞机都是靠燃烧机用燃油产生动力，油耗大，污染空气，增加有害大气与气象的烟雾与浮悬微粒及温室效应等不利环保与节约能源，且在事故中常发生起火燃烧与爆炸，这在极力着力于现代化高科技中也突出显现了也是至高地位的“安全第一”与优化质量方面的重要性。
正是在现代飞行中突出强调质量与安全保障方面，既能避免上述存在的诸多弊病，且能软着陆，能垂直上升；也是在现代化高科技美不胜收中，应属肯定能拿下的能置于现实应用与有关法人考虑之列的；完满唯有能自制能源，性能及价格优势与安全保障等水准方面网络平台的一闪光高地。
自供电动能飞机是应用经典力学的杠杆原理，设计能前后移动的活动机翼，以设在机翼前沿为杠杆，以机翼上的动力(动能，第一次起飞时用蓄电池的充电及同时自发的电)与机身及载荷重量(静者恒静)的作用力与反作用力，在空中运载飞行中，相反相成地做功发电，在机翼(杠杆)从后掠至伸前(杠杆动力发电)又回至后掠原状的循环运作中，经调控板从蓄电池轮换导电至机翼电动螺旋桨与机身电动螺旋桨，实现前所未有的飞机采取电动的、优异、强力地运转与牵引飞行。非只具极佳附加值且是从原动力中从机翼杠杆力×力支距＝臂×臂支距中净增数倍动能的应用。也即是；(1)一架飞机额定客、货载荷重量+机身重量＝全方位该架飞机为一单位的运载目的功率；(2)通过设计活动机翼杠杆做功发电，净获较原动能翻数倍的动力能源，轮换输电与电力保满剩余时一齐输电至机翼与机身电动螺旋桨增速飞行。
达到上述功率目的的技术设计方案是，在原来飞机其它结构不变的情况下，改固定机翼为活动机翼，设计一套自行发电动力系统。重力发电与动力系统由活动机翼前沿杠杆(1)，杠杆支点(2)，链条(3)，铁槽(4)，支架(5)，前套链轴(6)，后套链轴、齿轮与传动齿轮(前套链轴无传动齿轮)(7)，套筒(8)，力矩与能伸缩的扣链杆(9)，变速箱(10)，发电机(11)，蓄电池(12)，调控板(13)，机翼电动螺旋桨(14)，机身电动螺旋桨(15)，电动螺旋桨底板上的方向舵(16)，承托板(17)，机翼电动螺旋桨支架(18)，及其底板(19)，与此底板与承托板的连结点(20)，反卷槽板(21)，夹板(22)，阻力舵(23)，液压双向顶进伸缩油缸(24)，电动螺旋桨支架(25)，使电动螺旋浆垂直转向与放平的液压设置(26)，电线(27)组成。液压传动则从力矩连接轴塞、大油缸、小油缸、油马达、出油管、油箱、进油管与单向阀至变速箱、发电机。自供电动能飞机的其它结构不变。
从产生、提供自供能源至实现应用目的相应技术设计、工艺标准及关联。
以喷气式后掠机翼、发动机设置在机翼上的那一种飞机为原型，所改动为能前后移动的机翼夹角为100°左右。机翼在一般飞机的原有所在部位，机翼置机身该部位水平侧缝。其机翼前沿杠杆(1)与机身交结点为杠杆支点(2)，杠杆从支点伸向机身内，其长度能在机身内转动为限，两边对称的力距杆上下错开，避免两边同步转动时相碰。
1.采取链条齿轮传动发电的设计机翼杠杆在机身内力距前端能伸缩的液压双作用伸缩油缸作用下的扣链杆，扣上能转动的链条(3)，链条搁置、规范固定在飞机底板上的铁槽(4)内，以保持以力距杆为半径的弧形链条运转中的固定长度与力度。由于链条是在弧形内侧铁槽的中缝内，故链条两侧有延长的横杠，以能绊在铁槽里边。链条转动齿轮及传动齿轮(7)，经连接的变速箱(10)，转动发电机(11)运转发电，电力输蓄电池(12)，电线(27)线路经驾驶座前的调控板(13)，向机翼上的电动螺旋桨(14)，与机身电动螺旋桨(15)，轮换供电。
2.采取液压传动的设计自供电动能飞机动力结构的液压传动设置由(1)活动机翼前沿机杆，(2)杠杆支点，(3)力矩，(4)轴塞，(5)大油缸，(6)支撑，(7)小油缸，(8)油马达，(9)出油管，(10)油箱，(11)进油管与单向阀，(12)变速箱，(13)发电机，(14)蓄电池，(15)机翼电动螺旋浆，(16)机身电动螺旋浆，(17)机翼电动螺旋浆底板上的方向舵，(18)承托板，(19)机翼电动螺旋浆支架，(20)支架底板，(21)此底板与承托板的连结点，(22)反卷槽板，(23)夹板，(24)阻力舵，(25)液压双向顶进伸缩油缸，(26)电动螺旋浆支架，(27)使电动螺旋浆垂直转向与放平还原的液压设置，(28)调控板，(29)电线组成。只(4)至(11)为液压传动部分，其它在结构上不变。
采取液压传动技术具有很多优越性，在工程领域已有非常广泛的应用。由于液压传动能容量大，结构简单，油缸加工较易，减轻重量，质量稳定效率高，易实现自动化，飞机的方向舵、副翼、襟翼、起落架的操纵机构等都广泛采用液压传动。(液压传动力甚至能致二三位数的倍增，这方面在飞机设计上也可作为网络平台更高的开拓。)一般液压是用小油缸，小的力通过杠杆的放大或泵入压力油和大小活塞的作用达到液压的巨额增力与多种多样精巧工艺水准。本液压设计则是从机械能的大能源、大油缸、大油量，等量大能源全能的推出压力油至大扭矩油马达，不需减速，直接做功，即大的机械能经液压回至机械能带动发电机发电，供电动螺旋浆与开发上的应用。
依据与程序结构是轴塞泵是输出压力最高的油泵，比活塞油缸易加工，结构也简单，无论行程长短都得到广泛采用。其公式为作用力＝压力×受压面积。其构造是在活动机翼杠杆力矩端点上连接以力矩为半径的弧形径向轴塞(4)，柱塞向油缸(5)灌向大的压力油，转动油马达(8)，油马达的一支齿轮轴的连动延伸轴上的齿轮连接变速箱(11)及发电机(12)。
伸向机身内部的杠杆力矩上下错开，以免对撞，两段孤形轴塞的交错，不影响各能设三、五个支撑。轴塞、大油缸由支架支撑，(轴塞用滚动摩擦的静压轴承，大油缸用固定支撑)小油缸下斜连接搁置在飞机底板上的油马达、出油管、油箱、变速箱、发电机。回油管上斜连接大油缸。弧形大油缸后半部伸在机身外面的部分大多在机翼根部(不与活动机翼相连)，为减少空气阻力可做为流线型形状。
当机翼伸向前面时已完成液压的一轮做功，此时关闭机翼电动螺旋桨，开动机身电动螺旋桨，撑开阻力舵，则机翼后掠至原来状态，再闭拢阻力舵，开动机翼电动螺旋桨，此时进油管经轴塞(4)向前抽出的抽吸作用，经单向阀(11)，从油箱(10)回油至大油缸(5)中循环应用油液，实现液压传动发电。
在本自供电动能飞机有关的其它主部件设计上，为减轻电动螺旋桨对飞机、机翼的重量负担，局部扩大电动螺旋桨所在的机身、机翼部位部分为承托板(12)，既是机翼的整体结构，也增大了飞机在飞行中空气对机身、机翼电动螺旋桨的托力。机翼电动螺旋浆的底板在机翼承托板上面，此底板与承托板的连接点(能转动的)在机翼电动螺旋浆垂直取向的重心中点，并需根据螺旋浆长度架高机翼与机身电动螺旋浆。(机头电动螺旋浆则不需左右转动)机翼电动机圆形底板周围，生在承托板上的反卷槽板(21)，既作为规范同时也分散连接点上的受力，同时连接点上连接的上下两面分别与底板与承托板铸在一起的夹板也可做大一些，以增大牢固性。螺旋浆底板与反卷槽板的周围为不接触的内切圆，以利机翼螺旋浆底板左右转动。反卷槽板前面已不灌风，后边为避免虽较细小的缝隙灌风，可做些洩风孔。
在能转动的同一底板上的机翼电动螺旋桨后面的方向舵(11)，与机翼电动螺旋桨成竖直顺立的方向，以保持机翼电动螺旋桨在飞机飞行中自动保持与机身一致的方向。机翼电动螺旋桨在机翼向前移动中在其限度内能由与机翼形成的锐角向着钝角(至100°左右)的方向转动，达到机翼与前部机身夹角约40°左右，达到所规定的完全伸前状态为止，在此限度内，随机翼的前伸状况的机翼电动螺旋桨底板能左右转动。板与板间有贴近摩擦的状况，可在板隙间设几个静压轴承。
能左右转动的机翼电动螺旋浆底板的方位实际左右摆辐与宽窄为从右边机翼后掠至原状时电动螺旋浆的正前方向(即机身向前的直线)与机翼的夹角若定为40°，从这夹角线起，则底板向右的展开为100°，(后半部则相应向左)两边再各加底板宽度的 。(左边机翼的与右边的对称)凡机件在做功中有转动连接、接触摩擦的地方，包括铁链与铁槽的接触、齿轮转轴套筒、机翼螺旋浆底板与机翼承托板及反卷槽板与机翼螺旋浆底板的贴近与摩擦、螺旋浆底板与承托板的连接点、轴塞支撑、机翼杠杆转动支点，均采用摩擦力几近于0的静压轴承。
飞机在起飞时所用的能量是①用蓄电池里的充电；②用充电启动飞机的起飞飞行中，同时即能用上活动机翼杠杆所扛重量做功所倍增的电力；③飞机在一次次地起飞飞行中都可用上次飞行中由机翼杠杆做功所数倍增加飞机原动力储蓄在蓄电池的电力。①至③，③又至①。
待飞机飞至一定高度及机翼已前伸时，在调控板上关掉输至机翼螺旋桨的电源，同时，开动机身四个固定的(不左右转动)电动螺旋桨，提供不断的牵引力，以保持飞机的正常飞行。待活动机翼经阻力舵(技术设计方案见后)后掠至原来位置(原理后述)此时从调控板关闭机身电动螺旋桨的电源，同时又开动机翼电动螺旋桨，不断牵引飞机向前飞行并做功发电。
若电力已在蓄电池里蓄满需停止发电机的运转，则用双作用伸缩液压油缸脱开扣链杆与链条的接触，(液压传动不需脱开力矩与轴塞的连接)一齐开动机翼、机身电动螺旋浆，更增大航速；待需发电时再行扣上扣链杆，并轮换向机翼、机身电动螺旋浆供电，采取液压传动的则关闭机翼电动螺旋桨，撑开阻力舵，待机翼后掠至原状，再关闭阻力舵与机身电动螺旋桨，开开机翼螺旋桨即可既增速，又减少发电系统机器设备的磨损，作电力过剩与保满形势下优化成本与功率的自动调节。
由于机翼在机身下半部偏下部位，机翼杠杆动力等设置可不影响机身内前后部分的通行通道、通道两边与上面一层的应用。
活动机翼在与机身同一贯力条件下，在关闭机翼电动螺旋桨电源后能自动后掠的原理是因贯力在空中向前飞行的飞行物，不牢固的、伸出的局部，更易显出对空气摩擦力的受力状态，出现后掠形状；在同一贯力条件下，附着物飘飞向后且易脱落，即为其原理与证明。再如航天城西昌地区，在强劲季风下，梨树树枝的长致像火炬般向后弯曲，非季风时也已定型；《封神榜》上斩不了的火焰头部，这方面在力学与能量上有其普遍特有的自然属性。
所以活动机翼达到前伸时从调控板关闭其上的电动螺旋桨的电源，及脱开力矩上扣链杆与链条的接触，同时开开机身电动螺旋浆的电源，机翼能够与较快地后掠至原来状况。采取液压传动的则轴塞从单向阀抽吸回油，并无阻绊。为了保证这方面的功率设置有阻力舵(23)，技术设计方案是在两边对称的机翼翼端的方向舵尾部的下部，以铰链连接的大小相同的二片舵页，平时为闭合状态，用时(即机翼已前伸，扣链杆已脱开与链条的接触)，经设在机翼电动螺旋浆底板液压双向顶进伸缩油缸(24)撑开二片闭合的阻力舵，待机翼后掠至原来位置时再将阻力舵收缩闭拢。机翼快捷地回至后掠原状，开动机翼电动螺旋桨，这样一边从蓄电池供电，一边机翼杠杆又更大的发电储蓄电池，机翼杠杆绝大多数时间都在发电做功。
特别有意义的是在功率与性能上，自供电动能飞机具有软着陆与垂直上升的功能。比用燃料看起来也并不轻巧的英国军用垂直起降的鹞式飞机，有更高安全质量上的更广阔的应用范围。当发现初始故障及机场着陆有异常情况时，用液压设置(26)，向上转动90°机翼、机身电动螺旋桨(与机身、机翼垂直)，并从蓄电池供电一齐开动机翼、机身电动螺旋浆，实行软着陆或根据情势的需要，采取垂直上升，再轮换向机翼、机身电动螺旋桨供电的操作，续航飞行。续航距离也没有需要加油的局限。快着陆时(1)脱开扣链杆与链条的接触，关闭机翼电动旋桨及开动机身电动螺旋桨及撑开阻力舵，使机翼保持在后掠状态，液压传动上则轴塞前伸抽吸回油，再收拢阻力舵；(2)液压使机翼、机身电动螺旋桨向上垂直转向；(3)一齐开开机翼、机身电动螺旋桨，以利掌握软着陆的平衡。
正常状况，一般的目标都是飞机降落时能软着陆。即在快到达目的地，飞机向下降落时在液压使电动螺旋浆垂直竖立条件下，数控化关小电力(若关小油门)，平稳缓缓软着陆。
电动螺旋桨垂直竖立或放平还原的技术设计方案(1)能左右转动的机翼电动螺旋桨(14)的底板(19)(垫以静压轴承)在承托板(17)上，与机翼电动螺旋桨能转动的底板的连结点在电动螺旋浆的重心中点垂直线上。竖直顺立的方向舵(16)在机翼电动螺旋桨能转动的底板上，位置在电动机的后方。
(2)在机身、机翼电动螺旋桨的承托板及底板上把电动螺旋桨重心的横向中线的两端支架(18)起来(支架为三角形增加为梯形最受力)，以使电动螺旋桨能向上垂直竖立，实现飞机能软着陆或垂直上升。
(3)采用如自动倾卸汽车的车箱倾卸油缸，只是需采取双作用式伸缩油缸液压设置使电动螺旋桨能垂直竖立及放平还原，使飞机能裕如地软着陆或垂直上升与继续航行。液压杆与电动机的支架规范电动螺旋桨的竖直与放平。
以上操作环节都可设置为自动化操作。
下面通过附图
进一步阐述本自供电动能飞机的功能结构，不限于本附图所述实施例。
图一活动机翼原本位置及链条、齿轮传动示意二活动机翼(前沿杠杆)在机翼电动螺旋桨作用下伸向前方图三力矩、链条、齿轮动力传动示意四液压传动结构位置示意五柱塞式液压传动发电示意六电动螺旋桨在液压设置作用上垂直竖立示意七电动系统线路一、二中依次为(1)活动机翼前沿杠杆，(2)杠杆支点，(3)链条，(4)铁槽，(5)支架，(6)前套链轴，(7)后套链轴、齿轮与传动齿轮，(8)套筒，(9)力矩与能伸缩的扣链杆，(10)变速箱，(11)发电机，(12)蓄电池，(13)调控板，(14)机翼电动螺旋桨，(15)机身电动螺旋桨，(16)机翼电动螺旋桨底板上的方向舵，(17)承托板，(21)反卷槽板，(23)阻力舵。
图三中依次为(2)杠杆支点，(3)链条，(4)铁槽，(5)支架，(6)前套链轴，(7)后套链轴、齿轮与传动齿轮，(8)套筒，(9)力矩与能伸缩的扣链杆，(10)变速箱，(11)发电机。
图四中依次为(1)活动机翼前沿杠杆，(2)杠杆支点，(3)力矩，(4)轴塞，(5)大油缸，(7)小油缸，(8)油马达，(9)出油管，(10)油箱，(11)进油管与单向阀，(12)变速箱，(13)发电机，(14)蓄电池，(15)机翼电动螺旋浆，(16)机身电动螺旋浆，(17)机翼电动螺旋桨底板上的方向舵，(18)承托板，(20)支架底板，(22)反卷槽板，(28)调控板。
图五中依次为(2)杠杆支点，(3)力矩，(4)轴塞，(5)大油缸，(6)支撑，(7)小油缸，(8)油马达，(9)出油管，(10)油箱，(11)进油管与单向阀，(12)变速箱，(13)发电机。
图六中依次为(14)机翼电动螺旋桨，(16)方向舵，(17)承托板，(18)电动螺旋桨支架，(19)机翼电动螺旋桨支架底板，(20)此底板与承托板连接点，(21)反卷槽板，(22)夹板，(23)阻力舵，(24)液压双向顶进伸缩油缸，(25)使电动螺旋桨垂直转向与放平的液压设置。
图七中依次为(11)并列的发电机，(27)电线，(12)蓄电池，(13)调控板，(14)机翼电动螺旋桨，与其并列的(15)机身电动螺旋桨。
如图所显示的是空中完满结构与承托的自供电动能系统，其它结构均采用现代现有科技水准的飞机结构不变。
本发明是设计活动机翼为杠杆发电的机翼、机身电动螺旋浆飞机，反映在其自增动能的嬗变与该自行发电系统内实际发生的过程中，使整个系统的熵的数值增大，以及热力学第二定律的熵增方面的相关体现，都只能更提高飞机的性能、增大航速与更大的载荷量及出现稍大一些的机型与增设电动螺旋浆的可能。
本自供电动能飞机活动机翼杠杆的设计应用，是力学的结构形式，扩大与收缩机翼的可变翼型飞机在世界上已属已有，这方面的突破与发明创造在实践与应用上是属肯定与具创新意义的。
权利要求
1.活动机翼杠杆发电，电动螺旋浆设在机翼上，长展的机翼力臂，能达致数倍于飞机原动力的电力动能；电力轮换供机翼、机身电动螺旋浆；并在蓄电池电力保满剩余时一齐开动机翼、机身电动螺旋浆增大航速。其特征在于不用燃油采取电动，有利环保与节能，事故中不起火与爆炸，安全保障高。
2.动力传动系统设计①杠杆力矩能伸缩的扣链杆经链条、齿轮、变速箱、发电机发电；②杠杆力矩连接液压传动设置，经轴塞、大油缸、小油缸、油马达、变速箱、发电机发电。两者可作比较参照，只采其一亦可，不影响本发明其它见长的功率、性能。
3.能软着陆与垂直上升。通过采取双作用式绅缩油缸液压设置，向上转动90°机翼、机身电动螺旋浆(与机翼、机身垂直)，又能放平还原，既能软着陆又能在降落时若发现机场有异常情况时即垂直上升，续航飞行；续航距离也没有需加油的局限。
全文摘要
自供电动能飞机是改固定机翼为活动机翼杠杆发电的电动螺旋桨飞机。电动螺旋桨设置在机翼上。由于机翼——作用力与机身载荷及其本身重量——反作用力,经过机翼杠杆长展力臂足以不需另耗能源,净获较飞机原动力翻几翻的电力与储存应用。在活动机翼的循环做功条件下创造一套自供电动力系统;再加机翼、机身电动螺旋桨在液压设置上能垂直竖立及放平还原,飞机可软着陆与垂直上升,安全保障高;也没有需要加油的航程局限。较之需用大量燃油,不利环保与节能,在事故中易燃烧、爆炸的现有飞机,在质量、性能与价格竞争上,都有较高的创新与现实意义。
文档编号B64D27/00GK1342588SQ0011317
公开日2002年4月3日 申请日期2000年9月11日 优先权日2000年9月11日
发明者刘莉 申请人:刘莉