專利名稱：聯(lián)合射流增升式地效飛行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種聯(lián)合射流增升式地效飛行車，屬于汽車設(shè)計領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的飛行車通常有兩種結(jié)構(gòu)布局形式一，采用折疊或便攜機翼的低空飛行器，如圖1所示；二，采用旋轉(zhuǎn)翼或風(fēng)扇的飛行車，如圖2所示。前者需要機翼，車體幾何尺寸較大，不能常規(guī)?？亢驮谌粘Ｂ访嫔鲜褂?；后者動力性要求較強，推進(jìn)系統(tǒng)復(fù)雜，能耗較高。
發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型提供了一種無翼行駛的聯(lián)合射流增升式地效飛行車，其融合了聯(lián)合射流技術(shù)、地效增升技術(shù)及翼身融合布局，所需動力較小，推進(jìn)系統(tǒng)簡單， 能以常規(guī)尺寸懸浮行駛。本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的聯(lián)合射流增升式地效飛行車，包括車體、螺旋槳、尾翼，其中，車體兩側(cè)設(shè)有小翼， 尾翼設(shè)在車體后端，螺旋槳設(shè)在尾翼上；車體包括倒S型機翼，其下底面為平底，中弧線呈S 型，機翼前端設(shè)有吹氣口，后端設(shè)有吸氣口，吹氣口和吸氣口分別通過氣室與空氣壓縮機相聯(lián)，空氣壓縮機置于機翼內(nèi)。所述小翼下緣距車體下表面的距離為車體長度的1%。所述尾翼高度為車體長度的50%，寬度為車體寬度的2/3，弦長為車體長度的 10%。所述螺旋槳包括兩葉片，螺旋槳安裝在豎直尾翼高度的50%處。所述吹氣口位于弦長的7%處(從機翼前端起算)，吹氣口高度為弦長的0.65% ； 所述吸氣口位于弦長的83%處，吸氣口高度為弦長的1.65% ；吹氣口和吸氣口形狀均為長方形，且垂直于所在位置的切線方向。吹氣口和吸氣口分別通過氣室與空氣壓縮機相聯(lián)，組成射流氣流循環(huán)系統(tǒng)；吹氣口和吸氣口的空氣質(zhì)量流量相等；吹氣口和吸氣口之間的部分仍為原始機翼形狀。本實用新型通過采用多重增升技術(shù)，使飛行車無需機翼或風(fēng)扇即可懸浮飛行設(shè)定飛行車工作于翼地效應(yīng)區(qū)間，利用翼地效應(yīng)使飛行車獲得較大升阻力比；采用翼身融合布局方案，飛行車車身截面即為選定的翼型，增加升力面以增大升力，減小浸潤面積以減小阻力；車身上表面設(shè)置聯(lián)合射流增升裝置，通過向流場注入動量，進(jìn)一步提高飛行車的升力最終使得飛行車可以無機翼懸浮行駛。本實用新型飛行車的工作區(qū)間，即離地間隙為車長的10% 80%，此區(qū)間為翼地效應(yīng)作用區(qū)間。在此區(qū)間，飛行車飛行時升力增加阻力減小，可以較小體積尺寸飛行。翼身融合是一種新的飛行器氣動布局方案，是將機翼、機身、尾翼等融合成一個單一升力面布局的概念。這種布局的機身融合成機翼的一部分，也產(chǎn)生升力，而其總體浸潤面
3積顯著減小，使飛行器獲得更高的升阻比。飛行車車身采用翼身融合布局，以進(jìn)一步增加升力減小阻力。聯(lián)合射流裝置就是在翼型的前緣開個槽，進(jìn)行吹氣，在翼型的后緣再開一個槽，進(jìn)行吸氣；吹氣口和吸氣口均通過氣室與空氣壓縮機相聯(lián)，組成射流氣流循環(huán)系統(tǒng)；前緣吹氣和后緣吸氣的質(zhì)量流量相等。研究表明，聯(lián)合射流技術(shù)可使最大升力提高150%以上。吹氣口位于7 %弦長處，此處車身上表面向內(nèi)側(cè)偏移0. 65 %弦長；吸氣口位于83 %弦長處，車身上表面在此處向內(nèi)側(cè)偏移1.96%弦長；吹氣口和吸氣口之間的部分仍為原始翼型部分。 通過在車身上設(shè)置聯(lián)合射流增升裝置，增加升力，減小阻力。本實用新型具有如下有益效果(1)實現(xiàn)無機翼飛行聯(lián)合射流增升式地效飛行可以使飛行車無機翼即可懸浮行駛。綜合利用翼地效應(yīng)、翼身融合、聯(lián)合射流增升三種增升技術(shù)，使得飛行車以較小的外觀尺寸便能懸浮飛行。(2)低功耗行駛在翼地效應(yīng)區(qū)間行駛時可獲得較高的升阻力比，翼身融合方案通過減小浸潤面積以減小阻力，另外聯(lián)合射流技術(shù)也可減小機身阻力，最終使得聯(lián)合射流增升式地效飛行車的功耗較低，使用小尺寸推進(jìn)系統(tǒng)即可正常行駛。

圖1是折疊翼飛行車示意圖；圖2是風(fēng)扇垂直起降飛行車示意圖；圖3是本實用新型的聯(lián)合射流增升式地效飛行車結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是采用翼身融合布局的車體示意圖；圖5是車體所用聯(lián)合射流翼型示意圖；圖6是聯(lián)合射流裝置示意圖；圖7是在翼地效應(yīng)區(qū)間行駛的機翼流線圖；圖8是在翼地效應(yīng)區(qū)間的聯(lián)合射流機翼流線圖；圖9是聯(lián)合射流增升式地效飛行車流線圖；圖10是聯(lián)合射流增升式地效飛行車前視圖；圖11是聯(lián)合射流增升式地效飛行車俯視圖；圖12是聯(lián)合射流增升式地效飛行車側(cè)視圖。其中，1、車體；101、機翼；2、小翼；3、吹氣口 ；4、吸氣口 ；5、螺旋槳；6、尾翼；7、空
氣壓縮機。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明。聯(lián)合射流增升式地效飛行車，包括采用翼身融合布局的車體1、螺旋槳5、尾翼6， 如圖3所示，其中，車體1兩側(cè)設(shè)有小翼2，使飛行車在地效飛行時氣墊不漏氣；尾翼6設(shè)在車體1后端，螺旋槳5設(shè)在尾翼6上；車體1包括倒S型機翼，其下底面為平底，中弧線呈S 型，機翼前端設(shè)有吹氣口 3，后端設(shè)有吸氣口 4，吹氣口 3和吸氣口 4分別通過氣室與空氣壓縮機7相聯(lián)，空氣壓縮機7置于機翼內(nèi)。[0032]所述小翼2下緣距車體1下表面的距離為車體長度的1%。所述尾翼為T型布局，翼型選為NACA0012，其高度為車體長度的50%，寬度為車體寬度的2/3，弦長為車體長度的10%。所述螺旋槳5包括兩葉片的小尺寸結(jié)構(gòu)，螺旋槳安裝在豎直尾翼高度的50%處。本實用新型的翼身融合布局的車體1如圖4所示，車身的聯(lián)合射流翼型如圖5所示。本實用新型所用機翼101是倒S型機翼，下底面含有平底部分，中弧線呈S型，研究表明，這種翼型在地效區(qū)間工作時可有效增加機身的方向穩(wěn)定性。聯(lián)合射流增升裝置如圖6所示，吹氣口 3位于弦長的7 %，吹氣口高度為弦長的 0. 65% ；吸氣口 4位于弦長的83%，吸氣口高度為弦長的1.65% ；吹氣口和吸氣口形狀均為長方形，且垂直于所在位置的切線方向；吹氣口 3和吸氣口 4均通過氣室與空氣壓縮機7 相聯(lián)，組成射流氣流循環(huán)系統(tǒng)；吹氣口 3和吸氣口 4的空氣質(zhì)量流量相等；吹氣口 3和吸氣口 4之間的部分仍為原始機翼形狀。在0°攻角下，非聯(lián)合射流機翼的翼地效應(yīng)CFD仿真結(jié)果如圖7所示，聯(lián)合射流機翼的翼地效應(yīng)CFD仿真結(jié)果如圖8所示。對比可以看出，聯(lián)合射流機翼上表面的流線明顯變少，且速度梯度較大，這說明聯(lián)合射流有效地改變了流場，并向流場注入了動量，使得機翼上表面的氣流運動加速，從而增加了升力。本實用新型的3維CFD仿真如圖9所示。本實用新型飛行車的前視圖如圖10所示，由于本實用新型工作在地效區(qū)間，高度方向的穩(wěn)定性差，為此設(shè)置了較高的尾翼6，尾翼高度為車長的50%。推進(jìn)系統(tǒng)選用螺旋槳 5，螺旋槳5為兩葉片的小尺寸結(jié)構(gòu)，螺旋槳5安裝在豎直尾翼6上。俯視圖如圖11所示， T型尾翼6位于車體1后端，尾翼寬度為車寬的2/3，尾翼弦長為車長的10%。側(cè)視圖如圖 12所示，螺旋槳5安裝高度為豎直尾翼6的50%處。車體1兩側(cè)的小翼2下緣距車體下表面為車長的1%。
權(quán)利要求1.聯(lián)合射流增升式地效飛行車，其特征在于包括車體、螺旋槳、尾翼，其中，車體兩側(cè)設(shè)有小翼，尾翼設(shè)在車體后端，螺旋槳設(shè)在尾翼上；車體包括倒S型機翼，其下底面為平底， 中弧線呈S型，機翼前端設(shè)有吹氣口，后端設(shè)有吸氣口，吹氣口和吸氣口分別通過氣室與空氣壓縮機相聯(lián)，空氣壓縮機置于機翼內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合射流增升式地效飛行車，其特征在于所述小翼下緣距車體下表面的距離為車體長度的1%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合射流增升式地效飛行車，其特征在于所述尾翼高度為車體長度的50%，寬度為車體寬度的2/3，弦長為車體長度的10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合射流增升式地效飛行車，其特征在于所述螺旋槳包括兩葉片，螺旋槳安裝在豎直尾翼高度的50%處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合射流增升式地效飛行車，其特征在于所述吹氣口位于弦長的7%處，吹氣口高度為弦長的0. 65%;所述吸氣口位于弦長的83%處，吸氣口高度為弦長的1.65% ；吹氣口和吸氣口形狀均為長方形，且垂直于所在位置的切線方向。
專利摘要本實用新型公開了聯(lián)合射流增升式地效飛行車，包括車體、螺旋槳、尾翼，其中，車體兩側(cè)設(shè)有小翼，尾翼設(shè)在車體后端，螺旋槳設(shè)在尾翼上；車體包括機翼，其下底面為平底，中弧線呈S型，機翼前端設(shè)有吹氣口，后端設(shè)有吸氣口，吹氣口和吸氣口分別通過氣室與空氣壓縮機相聯(lián)，空氣壓縮機置于機翼內(nèi)。本實用新型采用多重增升技術(shù)，使飛行車無需機翼或風(fēng)扇即可懸浮飛行設(shè)定飛行車工作于翼地效應(yīng)區(qū)間，利用翼地效應(yīng)使飛行車獲得較大升阻力比；采用翼身融合布局方案，車體截面即為選定的翼型，增加升力面以增大升力，減小浸潤面積以減小阻力；車體上表面設(shè)置聯(lián)合射流增升裝置，通過向流場注入動量，進(jìn)一步提高升力，最終使得飛行車可以無機翼懸浮行駛。
文檔編號B60F5/02GK201980037SQ201120075269
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月21日
發(fā)明者仲照琳, 姜俊金, 孫岳, 杜廣生, 楊志宏, 王增才, 王綏遠(yuǎn), 羅志剛, 黃啟林 申請人:山東大學(xué)