一种采用旋转叶片推进器的动力飞艇

摘要

一种采用旋转叶片推进器的动力飞艇，属飞行器技术领域。它由艇身、吊篮、操控系统和推进系统组成。艇身内充满轻于空气的气体。采用无线电操控系统。推进系统包括两组结构和功能都相同的推进器，它们分别对称布置于艇身后部的左右两侧的下方，每组推进器均由电机、锂电池、电子调节器、齿轮减速装置、主轴、转臂、叶片、叶轴、导向杆及导向器组成。电机由锂电池供电，由无线电接收器和电子调节器进行转速及转向的调节，通过置于吊篮内或地面的无线电遥控发射器进行控制。推进器的叶片作旋转运动产生推力。该飞艇推进效率较高。用作空中交通工具及用于航拍、体育游乐活动。

说明书

技术领域

一种采用旋转叶片推进器的动力飞艇，属飞行器技术领域，尤其涉及一种飞艇。

背景技术

传统的动力飞艇大多采用螺旋桨作推进装置，尽管驱动方便，但效率较低，螺旋桨制造工艺复杂，且使用时会产生尾迹。

发明内容

本发明的目的是克服传统动力飞艇的上述不足，发明一种效率较高的采用旋转叶片推进器的动力飞艇。

一种采用旋转叶片推进器的动力飞艇，由艇身、吊篮、操控系统和推进系统组成。艇身内充满轻于空气的气体。操控系统包括一个无线电遥控发射器及两个无线电接收器。无线电遥控发射器置于吊篮内或地面。推进系统包括两组结构和功能都相同的推进器，它们分别对称布置于艇身后部的左右两侧的下方，安装在与艇身相连的支架上。每组推进器配有一个无线电接收器，每组推进器均由电机、锂电池、电子调节器、齿轮减速装置、主轴、转臂、叶片、叶轴、导向杆及导向器组成。电机安装在与艇身相连的支架上，电机由方便充电的锂电池供电，由无线电接收器和电子调节器进行转速及转向的调节，通过置于吊篮内或地面的无线电遥控发射器进行控制；电机与齿轮减速装置相连，齿轮减速装置的输出端连着主轴的一端，主轴水平布置且与艇身纵向对称面垂直，主轴的中段通过轴承与固连在艇身下的支架相连，主轴的另一端与转臂的一端垂直固连，转臂的另一端与叶轴的一端垂直固连，叶轴与主轴分别布置于转臂的两侧，叶轴的另一端穿过叶片上的靠近叶片的前缘且与叶片前缘平行的孔并通过该孔内的轴承与叶片相连，叶轴与叶片的前缘平行；叶片的根部端面即靠近转臂旋转平面的一端的端面与叶片的前缘垂直，叶片呈直角梯形或矩形，叶片的截面为翼型；导向杆的下段与叶片固连于叶片的根部端面并与该端面的弦线重叠，导向杆的上段穿过导向器；导向器由直线轴承紧密镶入关节轴承组合而成；导向器置于主轴的后上方安装于与艇身固连的支架上；导向器尽量靠近叶轴的旋转圆周安装，但导向器至主轴轴线之间的距离大于转臂长度与叶片的最大弦长之和，以便叶片顺利旋转；导向杆的长度应足够确保其上端始终在导向器内而不脱落。置于艇身左侧的主轴和置于艇身右侧的主轴处于同一水平直线上。置于艇身左侧的导向器和置于艇身右侧的导向器的连线处于主轴轴线的后上方且与主轴轴线平行。

该一种采用旋转叶片推进器的动力飞艇的工作原理是：飞艇靠艇身内小气球的气量多少来调节升降，靠推进系统来调节飞行速度和方向。调节艇身内小气球的气量，飞艇升空后，同时启动艇身两侧的电机，电机的动力通过齿轮减速装置传递至各自的主轴，艇身左右两侧的主轴同时同向同速带动左右两侧的转臂旋转，左右两侧的转臂各自带动左右两侧的叶轴旋转而牵引各自的叶片旋转扑动空气产生方向相同大小相等的推力，推动该飞艇行驶。由于导向杆和导向器的限制，叶片旋转时其攻角在一个工作周期即旋转一圈内会发生有规律的变化，有利于产生推力。改变主轴转速大小能改变推力的大小，转速越快推力越大，转速越慢推力越小；改变主轴的转动方向能改变推力的方向。从艇身左侧往右侧看：两个叶片同向同速逆时针旋转，该飞艇向艇头方向飞行即前飞；两叶片转速不同时，飞艇往叶片转速慢的一侧转弯。两叶片同向同速顺时针旋转，该飞艇向艇尾方向飞行即后飞；两叶片转速不同时，飞艇往叶片转速慢的一侧转弯。如果两个叶片转速相同但转向相反刚可实现原地调头。人在吊篮中操纵无线电遥控发射器来控制该飞艇的速度和航向，也可以在地面利用无线电遥控发射器对飞艇进行控制。

本发明的优点是：该发明一种采用旋转叶片推进器的动力飞艇使用时不会产生像螺旋桨推进器那样的明显的尾迹，且该飞艇能量损失小，效率高，叶片易制作，可采用刚性平直的翼型叶片。造用于作空中交通工具及航拍、休闲娱乐体育活动。

附图说明

图1是本发明一种采用旋转叶片推进器的动力飞艇的后视示意图；图2是图1的左视图；图3是图2中推进器3的放大图。

图中，1-艇身，11-艇头，12-艇尾；2-支架；3-推进器，31-电机，32-齿轮减速装置，33-主轴，34-转臂，35-叶片，36-叶轴，37-导向杆，38-导向器，381-直线轴承，382-关节轴承；4-吊篮；图2中，转臂34上的空心箭头表示该发明飞艇前进时转臂34的旋转方向；虚线圆5表示叶轴36的旋转轨迹。

具体实施方式

现结合附图1、附图2和附图3举例对本发明加以说明：一种采用旋转叶片推进器的动力飞艇，由艇身1、吊篮4、操控系统和推进系统组成。艇身1内充满轻于空气的气体。操控系统包括一个无线电遥控发射器及两个无线电接收器。无线电遥控发射器置于吊篮4内或地面。推进系统包括两组结构和功能都相同的推进器3，它们分别对称布置于艇身1后部的左右两侧的下方，安装在与艇身1相连的支架2上。每组推进器3配有一个无线电接收器，每组推进器3均由电机31、锂电池、电子调节器、齿轮减速装置32、主轴33、转臂34、叶片35、叶轴36、导向杆37及导向器38组成。电机31安装在与艇身1相连的支架2上，电机31由方便充电的锂电池供电，由无线电接收器和电子调节器进行转速及转向的调节，通过置于吊篮4内或地面的无线电遥控发射器进行控制；电机31与齿轮减速装置32相连，齿轮减速装置32的输出端连着主轴33的一端，主轴33水平布置且与艇身1纵向对称面垂直，主轴33的中段通过轴承与固连在艇身1下的支架2相连，主轴33的另一端与转臂34的一端垂直固连，转臂34的另一端与叶轴36的一端垂直固连，叶轴36与主轴33分别布置于转臂34的两侧，叶轴36的另一端穿过叶片35上的靠近叶片35的前缘且与叶片35前缘平行的孔并通过该孔内的轴承与叶片35相连，叶轴36与叶片35的前缘平行；叶片35的根部端面即靠近转臂34旋转平面的一端的端面与叶片35的前缘垂直，叶片35呈直角梯形或矩形，叶片35的截面为翼型；导向杆37的下段与叶片35固连于叶片35的根部端面并与该端面的弦线重叠，导向杆37的上段穿过导向器38；导向器38由直线轴承381紧密镶入关节轴承382组合而成；导向器38置于主轴33的上方安装于与艇身1固连的支架2上；导向器38尽量靠近叶轴36的旋转圆周安装，但导向器38至主轴33轴线之间的距离大于转臂34长度与叶片35的最大弦长之和，以便叶片35顺利旋转；导向杆37的长度应足够确保其上端始终在导向器38内而不脱落。置于艇身1左侧的主轴33和置于艇身1右侧的主轴33处于同一水平直线上。置于艇身1左侧的导向器38和置于艇身1右侧的导向器38的连线处于主轴33轴线的后上方且与主轴33轴线平行。

该一种采用旋转叶片推进器的动力飞艇的工作原理是：飞艇靠艇身1内小气球的气量多少来调节升降，靠推进系统来调节飞行速度和方向。调节艇身1内小气球的气量，飞艇升空后，同时启动艇身1两侧的电机31，电机31的动力通过齿轮减速装置32传递至各自的主轴33，艇身1左右两侧的主轴33同时同向同速带动左右两侧的转臂34旋转，左右两侧的转臂34各自带动左右两侧的叶轴36旋转而牵引各自的叶片35旋转扑动空气产生方向相同大小相等的推力，推动该飞艇行驶。由于导向杆37和导向器38的限制，叶片35旋转时其攻角在一个工作周期即旋转一圈内会发生有规律的变化，有利于产生推力。改变主轴33转速大小能改变推力的大小，转速越快推力越大，转速越慢推力越小；改变主轴33的转动方向能改变推力的方向。从艇身1左侧往右侧看：两个叶片35同向同速逆时针旋转，该飞艇向艇头11方向飞行即前飞；两叶片35转速不同时，飞艇往叶片35转速慢的一侧转弯。两叶片35同向同速顺时针旋转，该飞艇向艇尾12方向飞行即后飞；两叶片35转速不同时，飞艇往叶片35转速慢的一侧转弯。如果两个叶片35转速相同但转向相反刚可实现原地调头。人在吊篮4中操纵无线电遥控发射器来控制该飞艇的速度和航向，也可以在地面利用无线电遥控发射器对飞艇进行控制。

该飞艇用作空中交通工具，用于风景区、大型公园等场所作体育游乐设备也是一个不错的选择。