专利名称：飞行器的旋翼装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于飞行器的旋翼装置，特别是一种可垂直起落的飞行器的旋翼装置。
现有的可垂直起落的飞行器的扑翼装置，是通过扑翼的上下扑动和向前或向后扑动来垂直起落，但其机构庞大复杂，重量大，扑翼也只能在不大的角度内扑动，从而使其飞行的高度和速度受到限制。
本实用新型的目的是为了克服上述现有技术的不足之处而提供一种可垂直起落、可快速飞行、机构简单、重量轻的飞行器的旋翼装置。
本实用新型的目的是通过以下的技术方案来实现的可垂直起落的飞行器的旋翼装置，包括旋翼、旋摆机构、主轴、横轴、驱动机构，旋翼可绕横轴在0°－90°范围内偏转，旋翼机构由连接在旋翼上的上下摆动关节、固定园盘、穿过固定园盘的顶杆及上端与顶杆接触、固定不动的圆柱凸轮构成。
当旋翼在顶杆和上下摆动关节的作用下，作0°－90°的偏转时，其攻角在不断地变化，因而旋翼的阻力系数也在不断地变化。对于平板式的旋翼来说，在旋翼的长／宽＝5时，阻力系数CD与攻角α的关系见下表
攻角为5°时的阻力系数CD5与攻角为90°时的阻力系数CD90之比C1= (CD90)/(CD5) = 1.20/0.05 =24,由于
，所以
；从迎风的面积来说，攻角为90°时的迎风面积也远远大于攻角为0°时的迎风面积Ao；根据阻力D与CD、A的关系式
(其中Vo为来流速度，ρ为流体密度)可知，攻角在90°时的阻力D90比攻角在00时的阻力Do要大得多，即D90
Do，从而使得旋翼平板受到一个很大的与系统所受的重力方向相反的力，以此力克服重力，则旋翼平板得到一上升力。
本实用新型机动灵活，适用性广，结构简单、重量轻，由于其可工作在临界角之上，速度可大幅度提高。
图1为旋翼装置的示意图；图2为旋翼位置的变化示意图；图3为圆柱凸轮展开图；图4为旋翼装置在飞机上安装位置的示意图。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的阐述。
参照
图1，旋翼装置由圆柱凸轮(1)、固定园盘(2)、左摆动关节(3)、左旋翼(4)、左顶杆(5)、右摆动关节(6)、右旋翼(7)、右顶杆(8)、横轴(9)、主轴(10)组成。固定园盘(2)和横轴(9)由主轴(10)带动并绕主轴(10)旋转。
参见图3，O－A－B为圆柱凸轮的90°升角，B－C为90°停角，C－D－E为90°降度，E－F为90°停角，O－F为同一点。
参见图2一、当右顶杆(8)在圆柱凸轮(1)的A点，右旋翼(7)的攻角为45°，与之对应的左旋翼(4)的左顶杆(5)位于圆柱凸轮(1)的D点，左旋翼(4)的攻角亦为45°，此时，横轴(9)与水平面垂直，右旋翼(7)与左旋翼(4)的迎风面面积相等，所受到的阻力大小相等，因而阻力差为零，旋翼装置保持原状。
二、当横轴(9)由主轴(10)带动绕主轴(10)逆时针转动时，右顶杆(8)从圆柱凸轮(1)的A点向B点运动，与右顶杆(8)相连的右摆动关节(6)驱使右旋翼(7)向下偏转，从而使右旋翼(7)的攻角减少迎风面积减少，受到的阻力亦减少；与之对应的左顶杆(5)从圆柱凸轮(1)的D点向E点运动，与左顶杆(5)相连的左摆动关节(3)驱使左旋翼(4)向上偏转，从而使左旋翼(4)的攻角增大，迎风面积增大，受到的阻力亦增大，此时，左、右旋翼(4、7)的阻力差增大，旋翼装置的右边受到一个顺时针方向的作用力，当右顶杆(8)到达B点，右旋翼(7)的攻角为0°，相对应的左顶杆(5)到达E点时，左旋翼(4)的攻角为90°，左、右旋翼(4、7)的阻力差达到最大值，旋翼装置所受到的顺时针方向的力达到最大。
三、当右顶杆(8)从圆柱凸轮(1)的B点向C点运动，相应的左顶杆(5)从E点向F点运动时，由于此时处于圆柱凸轮(1)的90°停角状态，左、右旋翼(4、7)的攻角不变，左、右旋翼(4、7)的阻力差仍为最大值，旋翼装置所受到的顺时针方向的力仍保持最大。
四、当右顶杆(8)从圆柱凸轮(1)的C点向D点运动时，右旋翼(7)的攻角开始增大，受到的阻力也开始增大，与之对应的左顶杆(5)从F点向A点运动，左旋翼(4)的攻角开始减少，受到的阻力也开始减少，左、右旋翼(4、7)的阻力差开始减少，旋翼装置所受到的顺时针方向的力也减少。
五、当右顶杆(8)到达D点时，右旋翼(7)的攻角为45°，左顶杆(5)到达A点时，左旋翼(4)的攻角也为45°，左、右旋翼(4、7)的阻力差为零，旋翼装置所受到的顺时针方向的力也为零，即回到第一步的初始状态。以后旋翼装置不断重复以上第一步至第五步的过程，直至达到预定的要求。
参照图4，旋翼装置成对使用，左、右旋翼装置分别安装在飞机的左、右两机翼前方，左、右旋翼装置的结构镜像对称。这样，当左、右旋翼装置镜像同步工作时，右旋翼装置受到一个顺时针方向的向上的力，左旋翼装置受到一个逆时针方向的向上的力，两旋翼装置的共同作用，使飞机获得一个向上的升力，达到不需要跑道就能垂直起飞的目的。
旋翼装置中旋翼的数量至少有两个，旋翼的形状除可采用图中所示的平板形外，还可采用现有的任意形状的旋翼。
权利要求1.一种可垂直起落的飞行器的旋翼装置，包括旋翼、旋摆机构、主轴、横轴、驱动机构，其特征在于旋翼在0°-90°范围内偏转，旋摆机构由连接在旋翼上的上下摆动关节、固定园盘、穿过固定园盘的顶杆及上端与顶杆接触、固定不动的圆柱凸轮构成。
2.根据权利要求1所述的旋翼装置，其特征是固定园盘和横轴由主轴带动并绕主轴旋转。
3.根据权利要求1所述的旋翼装置，其特征是旋翼的数量至少有两个。
专利摘要一种飞行器的旋翼装置，由旋翼、旋摆机构、主轴、横轴、驱动机构组成，旋翼能在0°—90°范围内偏转，旋摆机构包括圆柱凸轮固定圆盘及上端与旋翼连接、下端与圆柱凸轮接触的上下摆动关节，该旋翼装置可使飞行器垂直起落、结构简单、重量轻、飞行速度快。
文档编号B64C27/32GK2187146SQ94211560
公开日1995年1月11日 申请日期1994年5月13日 优先权日1994年5月13日
发明者江富余 申请人:江富余