本實(shí)用新型涉及飛行器反重力裝置，尤其是一種圓周翼反重力裝置及懸浮裝置。

背景技術(shù)：

飛機(jī)要實(shí)現(xiàn)飛行，首先依靠機(jī)翼的升力。由伯努利原理可知，水與空氣等流體，流速大的地方，壓強(qiáng)小；流體流速小的地方，壓強(qiáng)大。定翼飛機(jī)的機(jī)翼縱向剖開，會形成一個(gè)翼截面或翼剖面，在航空上稱翼型。當(dāng)空氣流過機(jī)翼時(shí)，氣流會沿上下表面分開，并在后緣處匯合。上表面彎曲，氣流流過時(shí)走的路程較長，下表面下表面較平坦，氣流的行程較短。上下氣流最后要在一處匯合，因而上表面的氣流必須速度較快，才能與下表面氣流同時(shí)到達(dá)后緣。根據(jù)伯努利原理，上表面高速氣流對機(jī)翼的壓力較小，下表面低速氣流對機(jī)翼壓力較大，這就產(chǎn)生了一個(gè)壓力差，也就是向上的升力。在實(shí)際的飛機(jī)機(jī)翼上，升力來自兩部分，一是機(jī)翼下面的氣流高壓產(chǎn)生的向上的沖頂力，一是機(jī)翼上面的高速氣流的低壓產(chǎn)生的吸力。簡單地說，升力是氣流對機(jī)翼“上吸、下頂”共同作用的結(jié)果。在全部升力中，機(jī)翼上表面的吸力比下表面的沖力更大。直升機(jī)飛行原理和結(jié)構(gòu)與固定翼飛機(jī)不同，飛機(jī)靠它的固定機(jī)翼產(chǎn)生升力，而直升機(jī)是靠它頭上的槳葉(螺旋槳)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力。槳葉通過高速的旋轉(zhuǎn)對大氣施加向下的巨大的力，然后利用大氣的反作用力(相當(dāng)與直升飛機(jī)受到大氣向上的力)使飛機(jī)能夠平穩(wěn)的懸在空中。

現(xiàn)有的小型懸浮裝置，主要有兩種，一種是采用磁懸浮技術(shù)，讓滑板在固定的軌道面上懸浮，運(yùn)行軌跡很具有局限性，例如雷克薩斯公司生產(chǎn)的hoverboard；另一種則采用涵道和風(fēng)扇的反作用推力，使物體懸浮在空中，由于單個(gè)風(fēng)扇的推力很小，需要串聯(lián)多個(gè)風(fēng)扇，會產(chǎn)生大量的熱量，所需能源及設(shè)備散熱很難解決，例如ArcaSpace公司生產(chǎn)的ArcaBoard。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有懸浮裝置升力機(jī)構(gòu)存在局限性、結(jié)構(gòu)較大、單位能量密度需求過大，風(fēng)扇直接作用于空氣產(chǎn)生推力較小等問題，本實(shí)用新型提供了一種圓周翼反重力裝置及懸浮裝置，其通過對反重力機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，在同等能量密度條件下提供更大的升力。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：該反重力裝置包括圓周翼、擾流機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)、動力源；所述圓周翼的正投影為圓環(huán)形，且沿圓周翼的垂直方向剖，剖面為對稱的翼型，所述圓周翼的內(nèi)緣較厚，外緣較薄，內(nèi)緣為迎風(fēng)面；所述擾流機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述圓周翼的內(nèi)緣內(nèi)，用于改變圓周翼上方和下方的氣流的流速，以改變反重力裝置的升力；所述控制機(jī)構(gòu)電連接擾流機(jī)構(gòu)，并對擾流機(jī)構(gòu)控制；所述動力源為所述擾流機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)提供能量。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的圓周翼內(nèi)部設(shè)置有空腔，即可減輕自重，又能節(jié)省材料。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的擾流機(jī)構(gòu)和所述圓周翼之間還設(shè)置有防自旋整流裝置。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述防自旋整流裝置包括上環(huán)片、下環(huán)片、導(dǎo)流件，若干所述導(dǎo)流件均勻的設(shè)置于所述上環(huán)片和所述下環(huán)片之間，所述導(dǎo)流件為弧形導(dǎo)流板。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述擾流機(jī)構(gòu)包括風(fēng)扇及驅(qū)動電機(jī)。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述風(fēng)扇為渦輪離心風(fēng)扇，所述驅(qū)動電機(jī)為高速可調(diào)速無刷直流電機(jī)。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的動力源為蓄電池。

一種包含所述升力機(jī)構(gòu)的懸浮裝置，還包括有殼體、連接件，所述殼體分為上殼體和下殼體，所述圓周翼反重力裝置設(shè)置于所述上殼體和所述下殼體之間，并通過連接件連接成一個(gè)整體。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述連接件為連接柱，所述連接柱的高度不小于所述防自旋整流裝置的高度。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述上殼體上設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口，所述進(jìn)風(fēng)口的直徑不大于所述風(fēng)扇的直徑；所述下殼體上設(shè)置有容納所述控制機(jī)構(gòu)、動力源及驅(qū)動電機(jī)的空間；所述上殼體和所述下殼體沿圓周翼方向上為空腔結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的有益效果如下：

1.采用圓周翼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)更緊湊，在同樣體積的狀態(tài)下，翼展面積更大，升力更大；

2.中間設(shè)置渦輪風(fēng)扇，在高速調(diào)速電機(jī)的驅(qū)動下，是圓周翼上方的空氣高速流動，模擬飛機(jī)起飛的狀態(tài)，升力可控；

3.圓周翼采用空腔結(jié)構(gòu)，即減輕了圓周翼的自重，又節(jié)省了生產(chǎn)原料。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是圓周翼反重力裝置的剖視圖。

圖2是圖1的俯視圖。

圖3是防自旋整流裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖3的俯視圖。

圖5是懸浮裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1、圓周翼；2、風(fēng)扇；3、防自旋整流裝置；4、驅(qū)動電機(jī)；5、空腔；6、導(dǎo)流件；7、上殼體；8、下殼體；9、連接件；10、進(jìn)風(fēng)口。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實(shí)施方式，都屬于本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍。

如附圖1或2所述的一種圓周翼反重力裝置，該反重力裝置包括圓周翼1、擾流機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)、動力源；所述圓周翼1為圓環(huán)形，且沿圓環(huán)軸線剖面為對稱的翼型，所述翼型的較厚端靠近圓環(huán)的中心；采用這樣緊湊的機(jī)構(gòu)，使得機(jī)翼面積在同樣翼展的情況下升力更大。所述擾流機(jī)構(gòu)設(shè)置于圓周翼1的中心，用于改變圓周翼1上方和下方的氣流的流速，以改變反重力裝置的升力；所述控制機(jī)構(gòu)電連接擾流機(jī)構(gòu)，并對擾流機(jī)構(gòu)控制；所述動力源為所述擾流機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)提供能量來源。

由于整個(gè)裝置采用3D打印技術(shù)制造，所述的圓周翼1內(nèi)部設(shè)置有空腔5，空腔5可以為連續(xù)的環(huán)形，也可以為若干不連續(xù)的小空腔組成。如此設(shè)計(jì)，即可減輕自重，又能節(jié)省材料。

由于擾流機(jī)構(gòu)吹出的部分氣流可作用在所述圓周翼1上，會使整個(gè)裝置發(fā)生輕微的自旋，為了防止這樣的事情發(fā)生，在所述的擾流機(jī)構(gòu)和所述圓周翼1之間還設(shè)置有防自旋整流裝置3。如附圖3或4所示，所述防自旋整流裝置3包括上環(huán)片、下環(huán)片、導(dǎo)流件，若干所述導(dǎo)流件均勻的設(shè)置于所述上環(huán)片和所述下環(huán)片之間，所述導(dǎo)流件6為弧形導(dǎo)流板。所述弧形導(dǎo)流板為長條形，橫截面為圓弧，圓弧所對圓心角的角度為45°-90°。

所述擾流機(jī)構(gòu)包括風(fēng)扇2及驅(qū)動電機(jī)4。驅(qū)動電機(jī)4帶動所述風(fēng)扇2轉(zhuǎn)動，改變所述圓周翼1上方和下方氣流的流速，模擬飛機(jī)起飛時(shí)的狀態(tài)，所述風(fēng)扇2為渦輪離心風(fēng)扇，驅(qū)動電機(jī)4為高速可調(diào)速無刷直流電機(jī)。通過直流可調(diào)速電機(jī)改變渦輪風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)升力大小的可控。所述的動力源作為整個(gè) 裝置的能量的來源，作為優(yōu)選可以為蓄電池，也可以為其他供能機(jī)構(gòu)。

反重力裝置整體結(jié)構(gòu)緊湊，易于制作，運(yùn)行效率高；在懸浮滑板、垂直起降、飛行汽車、碟型飛行器等方面有很好應(yīng)用價(jià)值；其用途也可進(jìn)一步向其它領(lǐng)域延伸；同體積條件下，圓翼面積最大，在滿足一定升力的前提下，反重力裝置整體體積縮小，物理結(jié)構(gòu)很適合制作碟型飛行器等。

實(shí)施例一

一種懸浮裝置，如附圖5所示，包括圓周翼1、擾流機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)、動力源、有殼體、連接件9，所述圓周翼1為圓環(huán)形，且沿圓環(huán)軸線剖面為對稱的翼型，所述翼型的較厚端靠近圓環(huán)的中心；采用這樣緊湊的機(jī)構(gòu)，使得機(jī)翼面積在同樣翼展的情況下升力更大。所述擾流機(jī)構(gòu)設(shè)置于圓周翼1的中心，用于改變圓周翼1上方和下方氣流方向和流速，以改善圓周翼面的空氣動力學(xué)特征，使之產(chǎn)生最大的升力；所述控制機(jī)構(gòu)電連接擾流機(jī)構(gòu)，并對擾流機(jī)構(gòu)控制；所述動力源為所述擾流機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)提供能量來源；所述殼體分為上殼體7和下殼體8，所述圓周翼反重力裝置設(shè)置于所述上殼體7和所述下殼體8之間，并通過連接件9連接成一個(gè)整體。

所述連接件9為連接柱，所述連接柱的高度不小于所述整流裝置的高度；所述連接柱共8個(gè)，共2組，每組4個(gè)，各組組成一個(gè)以渦輪風(fēng)扇中心為圓心的圓，每組不相鄰的兩個(gè)連接件9的連線相互垂直，且連線相互重合。所述上殼體7上設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口10，所述進(jìn)風(fēng)口10的直徑不大于所述風(fēng)扇2的直徑；所述下殼體8上設(shè)置有容納所述控制機(jī)構(gòu)、動力源及驅(qū)動電機(jī)4的空間；所述上殼體7和所述下殼體8沿圓周翼1方向上為空腔結(jié)構(gòu)。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。