技术领域

一种风球滚筒翼飞机，属航空飞行器技术领域，尤其涉及一种滚筒翼飞机。

背景技术

传统的飞机机翼是固定的，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、飞行机动灵活的风球滚筒翼飞机。

一种风球滚筒翼飞机，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、左滚筒翼和左风球。右翼包括右电动机、右离合器、右翼轴、右滚筒翼和右风球。左风球和右风球结构相同并对称布置，左风球与左滚筒翼固连于左滚筒翼的左端，右风球与右滚筒翼固连于右滚筒翼的右端。左滚筒翼的右端通过左翼轴与左离合器相连，左翼轴通过轴承安装在机身的左侧壁上；右滚筒翼的左端通过右翼轴与右离合器相连，右翼轴通过轴承安装在机身的右侧壁上。左电动机、左离合器、右电动机和右离合器安装在机身内。随着该风球滚筒翼飞机前行，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。左风球带动左滚筒翼顺时针方向旋转；右风球带动右滚筒翼也作顺时针方向旋转。在前方来流和转动的左滚筒翼和右滚筒翼的环流的共同作用下，左滚筒翼和右滚筒翼产生向上的升力，从而使该飞机能在空中飞行。起降时靠左电动机和右电动机的动力带动左滚筒翼和右滚筒翼顺时针旋转。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。

本发明一种风球滚筒翼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滚筒翼和右滚筒翼转动；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滚筒翼和右滚筒翼旋转。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滚筒翼和右滚筒翼的转动速度来实现，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。

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。

该发明飞机可短距起降，飞行机动灵活。

附图说明

图1是本发明一种风球滚筒翼飞机的俯视示意图。

 图中，1-机身；2-拉力器；3-左翼，31-左电动机，32-左离合器，33-左翼轴，34-左滚筒翼，35-左风球；4-右翼，41-右电动机，42-右离合器，43-右翼轴，44-右滚筒翼，45-右风球；5-水平尾翼，51-水平安定面，52-升降舵；6-垂直尾翼，61-垂直安定面，62-方向舵；7-起落架。

具体实施方式

现结合附图1对本发明加以具体说明：一种风球滚筒翼飞机，包括机身1、动力装置、左翼3、右翼4、尾翼和起落架7。机身1内配有操纵系统及机载设备。起落架7采用后三点式轮式起落架。动力装置包括能源供给系统和拉力器2。拉力器2安装于机身1的前端，拉力器2采用活塞发动机加螺旋桨的方式，用燃油提供能源。左翼3和右翼4结构和尺寸相同且对称布置于机身1纵向对称面的左右两侧。左翼3包括左电动机31、左离合器32、左翼轴33、左滚筒翼34和左风球35。右翼4包括右电动机41、右离合器42、右翼轴43、右滚筒翼44和右风球45。左电动机31和右电动机41结构和参数相同，采用方便充电的锂电池供电。左风球35和右风球45结构相同并对称布置，左风球35与左滚筒翼34固连于左滚筒翼34的左端，右风球45与右滚筒翼44固连于右滚筒翼44的右端。左滚筒翼34的右端通过左翼轴33与左离合器32相连，左翼轴33通过轴承安装在机身1的左侧壁上；右滚筒翼44的左端通过右翼轴43与右离合器42相连，右翼轴43通过轴承安装在机身1的右侧壁上。左电动机31、左离合器32、右电动机41和右离合器42安装在机身1内。随着该风球滚筒翼飞机前行，在前方来流的作用下，左风球35和右风球45会发生转动，其转动方向为：从机身1的左侧向右看，左风球35和右风球45均沿顺时针方向旋转。左风球35带动左滚筒翼34顺时针方向旋转；右风球45带动右滚筒翼44也作顺时针方向旋转。在前方来流和转动的左滚筒翼34和右滚筒翼44的环流的共同作用下，左滚筒翼34和右滚筒翼44产生向上的升力，从而使该飞机能在空中飞行。起降时靠左电动机31和右电动机41的动力带动左滚筒翼34和右滚筒翼44顺时针旋转。连接左电动机31与左翼轴33的左离合器32和连接右电动机41与右翼轴43的右离合器42结构相同，它们均为单向离合器，左离合器32的与左电动机31相连的一端固定时，左离合器31的与左翼轴33相连的一端能够且只能够作顺时针旋转；同理，右离合器42的与右电动机41相连的一端固定时，右离合器42的与右翼轴43相连的一端能够且只能够作顺时针旋转。

本发明一种风球滚筒翼飞机的左翼3和右翼4的工作模式包括：该飞机起飞和降落时主要靠左电动机31和右电动机41分别驱动左滚筒翼34和右滚筒翼44转动；巡航时主要靠前方来流吹动左风球35和右风球45转动分别带动左滚筒翼34和右滚筒翼44旋转。该飞机的左右横向滚转即侧滚主要靠控制左电动机31和右电动机41驱动左滚筒翼34和右滚筒翼44的转动速度来实现，从机尾往前看，左电动机31比右电动机41快时，左翼3的升力大于右翼4的升力，该飞机顺时针侧滚，即向右侧滚；右电动机41比左电动机31快时，右翼4的升力大于左翼3的升力，该飞机逆时针侧滚，即向左侧滚。

尾翼包括水平尾翼5和垂直尾翼6，水平尾翼5由前段的固定部分即水平安定面51和后段活动部分即升降舵52组成，垂直尾翼6由前段的固定部分即垂直安定面61和后段活动部分即方向舵62组成。升降舵52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52向下偏转会使该飞机低头，实现下俯。方向舵62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。