專利名稱：碟形飛行器的制作方法
技術領域：
本發明屬于飛行器領域中飛行器的總體設計。
背景技術：
目前，碟形飛行器僅限于極少數人的目擊報告和對其來源的推測。
通過材料力學、流體力學分析計算可知，飛行器所需的上升力與機翼面積成正比；當機翼面積相同時，以圓形機翼結構最輕，因此，碟形飛行器是飛機最理想的外部總體形狀，它是今后各種飛機理想外形的發展目標。為什么各種鳥類展翅后，主翅為長條形不是圓形呢？那是因為空中可能出現各種氣流，飛行在空中時必須要盡快調整回最佳飛行姿態，但動物的神經到鳥翅的執行過程一般以秒計，也就是調控速度不夠，因此，只有加長鳥翅，增大控制力矩來解決。若現代飛機要求的調控速度以秒計，隨著計算機技術的發展，計算機及調控軟件的反應速度已達到毫秒到微秒級，因此，已逐漸顯露出無太長的主翼的必要性，飛機的外形正朝著圓形發展。
從民用方面講，碟形飛行器可以作成航模，逐漸發展成節能的民用飛機。在軍事上，美國近年研制成X31型矢量推力飛機，這種飛機的發動機推力方向可以改變，美國用此種飛機與F-16殲擊機進行模擬空戰的結果，X31的獲勝率為85％，F-16的獲勝率僅15％。俄國也報道研制成功蘇35型矢量推力飛機。這些飛機的外形尚不知道，但估計隨著發動機轉角的增大，飛機的外形將向圓形發展。
發明內容
本發明的目的是提供一種外觀總體成碟形的飛行器，作為青少年的科學探索，可以作成小功率的碟形飛行器待技術進一步成熟后，可以作成民航飛機；作為軍用，可以作成可以按任意曲線軌跡飛行的，能躲避導彈的新型殲擊機。
本發明的技術方案是這樣的，即一種碟形飛行器，包括機身、機翼、發動機、方向舵及飛控計算機；其特征在于飛形器的總體外形為碟形；機翼包括主機翼、前緣襟翼和一對扭翼，三者拼裝成圓形，其中主機翼與水平面存在迎角；機身重心位于飛行器的幾何中心。
上述飛行器的總重量靠圓碟形機翼飛行時產生的向上推力支持。飛行器向上升飛行，平飛或向下飛行的姿態由飛行計算機經兩個扭翼及前緣襟翼控制。的飛行方向由飛控計算機經方向舵控制。飛行器的左、右傾斜度由飛控計算機經兩個扭翼控制。
圖1為碟形飛行器流體力學受力平衡圖。
圖2為圖1的A視圖。
圖3為碟形飛行器徑向受力及等強度厚度變化圖。
圖4為碟形飛行器總體設計外觀圖。
圖5為碟形飛行器總體設計外觀圖，它也是圖4的B視圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作具體的說明。
圖1及圖2為碟形飛行器的外觀圖，飛行器的總體外觀為碟形，在正常飛行中，主翼與飛行方向的迎角為θ，設包括機身重心在圓的中心O處，此時飛行器(包括機身)受的力有自身重力W，在重心處，方向向下；發動機推力N，與飛行方向重合，通過重心。空氣阻力S，方向與飛行方向相反，作用在翼面上的均布力，其合力通過形心(即重心)，上升力P，為作用在翼面上的均布力，其合力通過形心(即重心)，按照平衡方程式，巡航飛行時，應滿足∑X＝N-S＝0和∑Y＝P-W＝0由流體力學可知，上升力與迎角的正切，翼面面積，飛行速度的平方成正比。由此表明，上述平衡方程式可以達到，因此碟形飛行器可以進行正常的飛行。
其次，從機翼的結構分析，如圖3所示，圖3只劃了機翼剖面的一半，設OO為機翼的中心軸線，圓形翼的半徑為R。則當機翼受均布載荷P時，機翼截面越接近中心軸線OO，其剪應力τ越大，所受彎曲應力σ亦越大。在同樣的單位面積外力P，距機翼中心越遠，在中心部份所產生的彎曲應力σ越大，所需材料越多，機翼總重量越重，因此，設機身及機翼的重心在形心時，圓形機翼將最輕，因此，圓形機翼的飛機是今后飛機設計的發展方向。
圖4及圖5為碟形飛行器的總體布局示意圖，圖5為圖4的B視圖，由圖看出，碟形飛行器外廓為圓盤形。碟形飛行器主要由下列部件組成1-方向舵；2-主機翼；3-扭翼；4-機身，包括發動機、座艙，飛控計算機等，5-后起落架，6-前起落架，7-前緣襟翼。
由于主翼2與水平線存在迎角θ，因此，當發動機推動碟形飛行器飛行時，主翼產生的上升力承受飛機的重量使碟形飛行器能進行正常的飛行，當飛機需要向上或向下飛行時，調節前緣襟翼7及一對扭翼3的轉角改變飛行的姿態，當飛機左右出現傾斜或需要調整飛機側向傾斜度時，由飛控計算機控制一對扭翼3完成，當飛機需要轉向時，由飛控計算機控制方向舵1的轉角完成。
有關碟形飛行器的發動機及其它結構與現有飛機相同。
權利要求
1.一種碟形飛行器，包括機身(4)、機翼、發動機、方向舵(1)及飛控計算機；其特征在于飛形器的總體外形為碟形；機翼包括主機翼(2)、前緣襟翼(7)和一對扭翼(3)，三者拼裝成圓形，其中主機翼與水平面存在迎角；機身(4)重心位于飛行器的幾何中心。
2.根據權利要求1所述的碟形飛行器，其特征在于飛行器的總重量通過主機翼飛行時產生的向上推力支持。
3.根據權利要求1所述的碟形飛行器，其特征在于飛行器的向上飛行、平飛或向下飛行的飛行姿態，由前緣襟翼及兩個扭翼在飛控計算機控制下完成。
4.根據權利要求1所述的碟形飛行器，其特征在于飛行器的飛行方向，由方向舵控制在飛控計算機控制下完成。
5.根據權利要求1所述的碟形飛行器，其特征在于飛行器的左、右傾斜度，由兩個扭翼在飛控計算機控制下完成。
全文摘要
本發明涉及的飛形器的總體外形為碟形，機翼包括主機翼2、前緣襟翼7和一對扭翼3，三者拼裝成圓形，其中主機翼與水平面存在迎角；機身4重心位于飛行器的幾何中心。飛行器的總重量通過主機翼飛行時產生的向上推力支持。其向上飛行、平飛或向下飛行的飛行姿態，由前緣襟翼及兩個扭翼在飛控計算機控制下完成。其飛行器的飛行方向，由方向舵控制在飛控計算機控制下完成。飛行器的左、右傾斜度，由兩個扭翼在飛控計算機控制下完成。根據流體力學證明圓形飛行器是可飛的，采用材料力學及有限元證明圓形是產生升力最大，且機翼自身重量最輕。利用本發明的技術方案，可以設計出青少年科技活動用科技航模，最節能的民航飛機，最靈活的矢量推力殲擊機。
文檔編號B64C39/00GK1562706SQ200410022108
公開日2005年1月12日 申請日期2004年3月23日 優先權日2004年3月23日
發明者梁錫昌 申請人:重慶大學