专利名称：碟形飞行器的制作方法
技术领域：
本发明属于飞行器领域中飞行器的总体设计。
背景技术：
目前，碟形飞行器仅限于极少数人的目击报告和对其来源的推测。
通过材料力学、流体力学分析计算可知，飞行器所需的上升力与机翼面积成正比；当机翼面积相同时，以圆形机翼结构最轻，因此，碟形飞行器是飞机最理想的外部总体形状，它是今后各种飞机理想外形的发展目标。为什么各种鸟类展翅后，主翅为长条形不是圆形呢？那是因为空中可能出现各种气流，飞行在空中时必须要尽快调整回最佳飞行姿态，但动物的神经到鸟翅的执行过程一般以秒计，也就是调控速度不够，因此，只有加长鸟翅，增大控制力矩来解决。若现代飞机要求的调控速度以秒计，随着计算机技术的发展，计算机及调控软件的反应速度已达到毫秒到微秒级，因此，已逐渐显露出无太长的主翼的必要性，飞机的外形正朝着圆形发展。
从民用方面讲，碟形飞行器可以作成航模，逐渐发展成节能的民用飞机。在军事上，美国近年研制成X31型矢量推力飞机，这种飞机的发动机推力方向可以改变，美国用此种飞机与F-16歼击机进行模拟空战的结果，X31的获胜率为85％，F-16的获胜率仅15％。俄国也报道研制成功苏35型矢量推力飞机。这些飞机的外形尚不知道，但估计随着发动机转角的增大，飞机的外形将向圆形发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种外观总体成碟形的飞行器，作为青少年的科学探索，可以作成小功率的碟形飞行器待技术进一步成熟后，可以作成民航飞机；作为军用，可以作成可以按任意曲线轨迹飞行的，能躲避导弹的新型歼击机。
本发明的技术方案是这样的，即一种碟形飞行器，包括机身、机翼、发动机、方向舵及飞控计算机；其特征在于飞形器的总体外形为碟形；机翼包括主机翼、前缘襟翼和一对扭翼，三者拼装成圆形，其中主机翼与水平面存在迎角；机身重心位于飞行器的几何中心。
上述飞行器的总重量靠圆碟形机翼飞行时产生的向上推力支持。飞行器向上升飞行，平飞或向下飞行的姿态由飞行计算机经两个扭翼及前缘襟翼控制。的飞行方向由飞控计算机经方向舵控制。飞行器的左、右倾斜度由飞控计算机经两个扭翼控制。
图1为碟形飞行器流体力学受力平衡图。
图2为图1的A视图。
图3为碟形飞行器径向受力及等强度厚度变化图。
图4为碟形飞行器总体设计外观图。
图5为碟形飞行器总体设计外观图，它也是图4的B视图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作具体的说明。
图1及图2为碟形飞行器的外观图，飞行器的总体外观为碟形，在正常飞行中，主翼与飞行方向的迎角为θ，设包括机身重心在圆的中心O处，此时飞行器(包括机身)受的力有自身重力W，在重心处，方向向下；发动机推力N，与飞行方向重合，通过重心。空气阻力S，方向与飞行方向相反，作用在翼面上的均布力，其合力通过形心(即重心)，上升力P，为作用在翼面上的均布力，其合力通过形心(即重心)，按照平衡方程式，巡航飞行时，应满足∑X＝N-S＝0和∑Y＝P-W＝0由流体力学可知，上升力与迎角的正切，翼面面积，飞行速度的平方成正比。由此表明，上述平衡方程式可以达到，因此碟形飞行器可以进行正常的飞行。
其次，从机翼的结构分析，如图3所示，图3只划了机翼剖面的一半，设OO为机翼的中心轴线，圆形翼的半径为R。则当机翼受均布载荷P时，机翼截面越接近中心轴线OO，其剪应力τ越大，所受弯曲应力σ亦越大。在同样的单位面积外力P，距机翼中心越远，在中心部份所产生的弯曲应力σ越大，所需材料越多，机翼总重量越重，因此，设机身及机翼的重心在形心时，圆形机翼将最轻，因此，圆形机翼的飞机是今后飞机设计的发展方向。
图4及图5为碟形飞行器的总体布局示意图，图5为图4的B视图，由图看出，碟形飞行器外廓为圆盘形。碟形飞行器主要由下列部件组成1-方向舵；2-主机翼；3-扭翼；4-机身，包括发动机、座舱，飞控计算机等，5-后起落架，6-前起落架，7-前缘襟翼。
由于主翼2与水平线存在迎角θ，因此，当发动机推动碟形飞行器飞行时，主翼产生的上升力承受飞机的重量使碟形飞行器能进行正常的飞行，当飞机需要向上或向下飞行时，调节前缘襟翼7及一对扭翼3的转角改变飞行的姿态，当飞机左右出现倾斜或需要调整飞机侧向倾斜度时，由飞控计算机控制一对扭翼3完成，当飞机需要转向时，由飞控计算机控制方向舵1的转角完成。
有关碟形飞行器的发动机及其它结构与现有飞机相同。
权利要求
1.一种碟形飞行器，包括机身(4)、机翼、发动机、方向舵(1)及飞控计算机；其特征在于飞形器的总体外形为碟形；机翼包括主机翼(2)、前缘襟翼(7)和一对扭翼(3)，三者拼装成圆形，其中主机翼与水平面存在迎角；机身(4)重心位于飞行器的几何中心。
2.根据权利要求1所述的碟形飞行器，其特征在于飞行器的总重量通过主机翼飞行时产生的向上推力支持。
3.根据权利要求1所述的碟形飞行器，其特征在于飞行器的向上飞行、平飞或向下飞行的飞行姿态，由前缘襟翼及两个扭翼在飞控计算机控制下完成。
4.根据权利要求1所述的碟形飞行器，其特征在于飞行器的飞行方向，由方向舵控制在飞控计算机控制下完成。
5.根据权利要求1所述的碟形飞行器，其特征在于飞行器的左、右倾斜度，由两个扭翼在飞控计算机控制下完成。
全文摘要
本发明涉及的飞形器的总体外形为碟形，机翼包括主机翼2、前缘襟翼7和一对扭翼3，三者拼装成圆形，其中主机翼与水平面存在迎角；机身4重心位于飞行器的几何中心。飞行器的总重量通过主机翼飞行时产生的向上推力支持。其向上飞行、平飞或向下飞行的飞行姿态，由前缘襟翼及两个扭翼在飞控计算机控制下完成。其飞行器的飞行方向，由方向舵控制在飞控计算机控制下完成。飞行器的左、右倾斜度，由两个扭翼在飞控计算机控制下完成。根据流体力学证明圆形飞行器是可飞的，采用材料力学及有限元证明圆形是产生升力最大，且机翼自身重量最轻。利用本发明的技术方案，可以设计出青少年科技活动用科技航模，最节能的民航飞机，最灵活的矢量推力歼击机。
文档编号B64C39/00GK1562706SQ200410022108
公开日2005年1月12日 申请日期2004年3月23日 优先权日2004年3月23日
发明者梁锡昌 申请人:重庆大学