[发明专利]一种二维流体飞行器

说明书

本发明提供了一种二维流体飞行器，属于飞行器领域，这种二维流体飞行器，包括翼体和二维流体转换器；二维流体转换器包括整流帽、挡壁和用于引入气流的引流组件，挡壁的内侧形成用于安装整流帽的安装空间，挡壁和整流帽的外壁之间形成整流空间；挡壁符合等差变径圆弧；整流帽的径向截面的外侧呈圆形；挡壁的侧部形成有连通整流空间的整流出口；引流组件包括流体出口，流体出口朝向整流帽的小径端；翼体具有相对设置的迎风侧和背风侧，迎风侧和背风侧之间设置有拱面，整流出口在拱面的迎风侧朝向背风侧设置。这种二维流体飞行器可以降低生产成本，提高飞行器升力，降低扰动。

技术领域

本发明涉及飞行器领域，具体而言，涉及一种二维流体飞行器。

背景技术

传统固定翼的设计目的是在翼上下表面形成压力差，以此获得升力。其形成压力差的方法是：动力装置使固定翼在空气中进行相对运动。以固定翼为参考系：空气以较高速度到达固定翼前沿，空气被分流至翼上下表面并急剧加速。当高速空气经过翼上表面顶部时，其仍带有上升惯性，而顶部以后的曲面转而向下方延展，空气不能立刻全部贴合到翼上表面，其体积急剧膨胀，压强减小(相对于附近未被扰动的空气，下同)，即翼上表面的压力降低。由于翼下表面是相对平整的表面，当高速空气经过翼下表面时其体积几乎不变，则压强不变。当固定翼与空气的相对运动带有一定仰角时，翼下表面的空气被一定程度压缩，则压强增大，即翼下表面的压力增大。以上现象使固定翼获得升力。

对于传统固定翼，在空气中进行相对运动是使空气压缩和膨胀的必要途径。

但是海拔升高到一定程度，空气压强已经很小。相对于低海拔处，相对速度不变的情况下，翼上表面处的空气膨胀幅度减小，该处的空气压强就更接近翼下表面的空气压强，升力减小。如要获得足够升力，就需要进一步提高飞行器的速度，使翼下表面的空气进一步压缩，从而提高空气压力，弥补翼上表面空气膨胀幅度减小造成的升力减小，但飞行器的速度不可能无限提升，这也就解释了为什么航空飞行器都有升限的限制。

因此，目前以莱特兄弟发明的固定翼升力模型为基本原理的飞行器有难以克服的缺点：在低速状态下(飞行器的静止状态可以理解为低速的极限状态)难以获得理想的升力，造成飞行器起飞和降落困难，失速还会导致飞行器失控，危及飞行安全。根本原因在于其必须依赖固定翼本身的高速运动，而固定翼又依赖于飞行器的高速运动。这种间接使空气压缩和膨胀进而获得升力的方法是不可靠的。

另外，旋翼飞行器的原理可理解为固定翼进行圆周运动的变形，其缺陷与固定翼飞行器的缺陷相同。

发明内容

本发明提供了一种二维流体飞行器，旨在解决现有技术中二维流体飞行器存在的上述问题。

本发明是这样实现的：

一种二维流体飞行器，包括翼体和二维流体转换器；

所述二维流体转换器包括整流帽、挡壁和用于引入气流的引流组件，所述挡壁的内侧形成用于安装所述整流帽的安装空间，所述挡壁和所述整流帽的外壁之间形成整流空间；

所述挡壁符合等差变径圆弧，并具有小径层和大径层；

所述整流帽的径向截面的外侧呈圆形，所述整流帽的外壁的直径沿轴向连续性变化形成相对设置的小径端和大径端；

所述挡壁的轴心与所述整流帽的轴心重合；

所述挡壁的侧部形成有连通所述整流空间的整流出口；所述整流出口由所述挡壁的所述小径层和所述大径层之间的缝隙形成；

所述引流组件包括流体出口，所述流体出口朝向所述整流帽的小径端；

所述翼体具有相对设置的迎风侧和背风侧，所述迎风侧和所述背风侧之间设置有拱面，所述整流出口在所述拱面的所述迎风侧朝向所述背风侧设置。