基本信息

项目名称:
等距螺旋线升力发生器验证机
小类:
机械与控制
简介:
整个装置通过导轨控制旋转叶片的迎角变化,进而产生有效的升力。叶片呈筒状分布,并可平行绕轴旋转。飞行时,整个装置沿叶片所绕轴向前进,此时叶片运动方向与前进方向呈90度夹角,从而实现升力与飞行速度的分离。可为未来高速化飞行打下基础。
详细介绍:
整个装置通过导轨控制旋转叶片的迎角变化,进而产生有效的升力。叶片呈筒状分布,并可平行绕轴旋转。飞行时,整个装置沿叶片所绕轴向前进,此时叶片运动方向与前进方向呈90度夹角,从而实现升力与飞行速度的分离(参照后掠翼理论)。可为未来高速化飞行打下基础,即高速飞行不再考虑类似直升机的旋翼翼尖超音速波阻,从而实现旋翼机高速飞行的突破。

作品图片

  • 等距螺旋线升力发生器验证机
  • 等距螺旋线升力发生器验证机

作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

目的:通过一架验证机的设计与制作,进而对一种新型的升力产生方式进行试验。以期对飞行器提供一种新颖的升力产生解决方案。 基本思路:利用导轨来实现叶片攻角的连续变化,进而产生连续的升力。同时改变了传统飞行器机翼来流方向与飞行方向相同这一局面,以期为以后高速化飞行留出潜力。秉承以上思想,进行总体设计。针对本飞行器的特点,进行相应的结构设计。并进行验证机制作。 创新点: 1.对机翼来流方向与前进方向进行分离解耦。即分离升力与运动速度。 2.升力作用方式的革新,即强调升力冲量。 3.革新了旋转翼的工作方式,从而简化了机翼叶片的设计。 技术关键: 1.导轨的设计。 2.机身振动控制。 3.流场变化对叶片效率的影响。 4.稳定性的保持。

科学性、先进性

参照后掠翼理论,如此设计可以达到分离升力与飞行速度的目的。实际上,由于空气黏性因素,两者之间还是有微小的联系的。所以方案是可行的。 就目前相关研究来看,利用类似原理进行升力与飞行速度分离的研究并不多,进行高速飞行的探索更加稀少。在旋转翼领域内,类似直升机等飞行器飞行速度尚不能超过420km/h。所以以此方向为突破点进行旋翼机飞行高速化还是先进的。 同时该作品还可以进行动力升力一体化探索,即一套动力机构即可产生推力与升力。这是固定翼飞机所不能进行的。

获奖情况及鉴定结果

曾在2011年西北工业大学第十三届三航杯大学生课外学术科技作品竞赛中获得铜奖。

作品所处阶段

实验室阶段:验证机制作后期,综合协调各系统中。

技术转让方式

有偿转让,合作开发。

作品可展示的形式

实物、现场地面演示、照片

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

技术特点和优势:升力与飞行速度分离,所以在具有较高的悬停能力的同时,具备高速飞行的能力。 适应范围及推广前景:可广泛用于近地空间军事领域,成为陆军快速伴随打击力量,效能超过直升机。可用于高速飞行如超音速飞行,经过合理布置,可以使高速飞行器摆脱固定机翼,减阻降费。 市场分析难以估计。一种新型飞行器的更多的是给世界提供一个思路。与直升机比较的话,这种飞行装置在未来会逐渐渗透进社会各个方面,意义不亚于直升机。

同类课题研究水平概述

目前,国内外相关领域研究主要集中在利用类似原理解决矢量推力这一课题(例如西工大的摆线桨研究),而利用其进行分离叶片气流与机体来流方向这一方面研究较少,对于利用这一设计进行高速化,甚至超音速化飞行研究的更是凤毛麟角。至于采用该方案与现有技术比如鸭式布局进行整合,建立一种混合式结构,利用激波掩埋后方升力叶片,创造叶片工作理想环境,从而进行高速无翼无尾气动布局探索,目前尚未知晓存在类似研究(限于我们的资料收集能力,未能获知是很有可能的,所以如果有的话,我们在此致歉)。
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