[发明专利]一种机翼前缘装有风球驱动风轮的飞机

说明书

一种机翼前缘装有风球驱动风轮的飞机，属航空飞行器技术领域。包括机身、动力装置、左翼、右翼、尾翼和起落架。左翼和右翼结构和尺寸相同且对称布置于机身纵向对称面的左右两侧。左翼包括左电动机、左离合器、左翼轴、左风轮、左风球、左固定翼和左副翼。右翼包括右电动机、右离合器、右翼轴、右风轮、右风球、右固定翼和右副翼。左风球和右风球在前方来流或左电动机和右电动机的驱动下转动，前方来流大部分被提升至左翼和右翼的上表面并加速后流，左翼和右翼产生的升力大大增加。该发明飞机可短距起降，飞行机动灵活。

技术领域

一种机翼前缘装有风球驱动风轮的飞机，属航空飞行器技术领域，尤其涉及一种风轮飞机。

背景技术

传统的飞机机翼是固定的，靠襟翼调节升力的大小，其升力大小可调的范围不大，较难实现短距离起降，且飞机的灵活性较差。

发明内容

本发明的目的是克服传统固定翼飞机的上述不足，发明一种能短距离起降、飞行机动灵活的机翼前缘装有风球驱动风轮的飞机。

一种机翼前缘装有风球驱动风轮的飞机，包括机身、动力装置、左翼、右翼、尾翼和起落架。机身内配有操纵系统及机载设备。起落架采用后三点式轮式起落架。动力装置包括能源供给系统和推进器或拉力器。采用拉力器作主动力时，拉力器安装于机身的前端；拉力器采用活塞发动机加螺旋桨的方式或电动机加螺旋桨的方式，活塞发动机用燃油提供能源；采用电动机时用方便充电的锂电池供电。采用推进器作主动力时，推进器安装于机身的中后部上方，推进器采用涡喷发动机或涡扇发动机，用燃油作能源。左翼和右翼结构和尺寸相同且对称布置于机身纵向对称面的左右两侧。左翼包括左电动机、左离合器、左翼轴、左风轮、左风球、左固定翼和左副翼。右翼包括右电动机、右离合器、右翼轴、右风轮、右风球、右固定翼和右副翼。左电动机和右电动机结构和参数相同。左风球和右风球结构相同并对称布置。左翼轴的左端穿过安装在左固定翼的翼尖端板上的轴承后与左风球固连，左翼轴的右端穿过安装于机身左壁上的轴承后与左离合器的输出轴相连，左离合器的输入轴与左电动机的输出轴相连。右翼轴的右端穿过安装在右固定翼的翼尖端板上的轴承后与右风球固连，右翼轴的左端穿过安装于机身右壁上的轴承后与右离合器的输出轴相连，右离合器的输入轴与右电动机的输出轴相连。左风轮和右风轮结构相同，它们的叶片的截面为翼型。左电动机、左离合器、右电动机和右离合器安装在机身内。随着该机翼前缘装有风球驱动风轮的飞机前行，在前方来流的作用下，左风球和右风球会发生转动，其转动方向为：从机身的左侧向右看，左风球和右风球均沿顺时针方向旋转。左风球带动左风轮顺时针方向旋转；右风球带动右风轮也作顺时针方向旋转。左风轮和右风轮将前方来流大部分提升至左翼和右翼的上表面并加速后流，这样使左翼和右翼产生的升力大大增加。起降时靠左电动机和右电动机的动力带动左风轮和右风轮顺时针旋转，从而增加升力。连接左电动机与左翼轴的左离合器和连接右电动机与右翼轴的右离合器结构相同，它们均为单向离合器，左离合器的与左电动机相连的一端固定时，左离合器的与左翼轴相连的一端能够且只能够作顺时针旋转；同理，右离合器的与右电动机相连的一端固定时，右离合器的与右翼轴相连的一端能够且只能够作顺时针旋转。

本发明一种机翼前缘装有风球驱动风轮的飞机的左翼和右翼的工作模式包括：该飞机起飞和降落时主要靠左电动机和右电动机分别驱动左风轮和右风轮转动；巡航时主要靠前方来流吹动左风球和右风球转动分别带动左风轮和右风轮旋转。该飞机的左右横向滚转即侧滚主要靠控制左电动机和右电动机驱动左风轮和右风轮的转动速度来实现，从机尾往前看，左电动机比右电动机快时，左翼的升力大于右翼的升力，该飞机顺时针侧滚，即向右侧滚；右电动机比左电动机快时，右翼的升力大于左翼的升力，该飞机逆时针侧滚，即向左侧滚。

左副翼和右副翼是用来控制飞机侧滚的。尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼，水平尾翼由前段的固定部分即水平安定面和后段活动部分即升降舵组成，垂直尾翼由前段的固定部分即垂直安定面和后段活动部分即方向舵组成。升降舵在操纵系统的操控下能上下偏转，向上偏转会使该飞机抬头，实现上仰；升降舵向下偏转会使该飞机低头，实现下俯。方向舵在操纵系统的操控下左右偏转，能使该飞机向左或向右偏航。