[发明专利]一种飞行器的升空和飞行方法及其装置

说明书

本发明涉及一种飞行器的升空和飞行方法，尤其是涉及使飞行器的水平推气流产生垂直升力的方法及其装置。

目前的飞行器在升空时，通常是通过飞行器的机翼产生升力，即当机翼随飞行器前进时，由于机翼迎风面的曲线造型使流经机翼上、下表面的气流产生速度差，即机翼的上表面的气流速度快，下表面的气流速度慢，根据空气动力学原理，因而产生升力。当飞行器静止时，这时设风速为零，由于机翼上、下表面的气流没有相对运动，所以机翼不产生升力，即现有的飞机的水平推进动力源不产生垂直升力，故现有飞机(指一般有机翼飞机)一般需要每小时300公里左右的起飞速度。CN1199004，发明名称为飞行物升空方法，揭示了一种加速升空方法，它是由喷气式发动机在飞行物顶部喷射高速气流，使其底部与顶部之间出很大的大气压差，从而产生升力。这种方法有以下缺陷，1、在飞行物顶部由喷气发动机喷射气流，这样使得喷气发动机很难扁平地与飞行物上表面接合，气流与飞行物上表面接触面积小，要产生足够的升力将消耗大量的能源；2、喷气发动机喷出的高温、高速气体将灼烧和腐蚀飞行物的上表面；3、顶部的喷气发动机将增加迎风阻力，降低了飞行效率。

本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、性能可靠、效率高的飞行器的升空和飞行方法及其装置。这种装置可使飞行轿车、单人或微型摇控飞行器等在技术上和经济上达到普及的程度。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的，本发明的飞行器升空和飞行方法是将喷气动力源复合在飞行器的机翼上，所述的喷气动力源是以高压静电磁场加速带电粒子，由带电粒子流加速空气流，其具体方式是由离子剂箱的喷嘴喷出离子，被喷出的离子被高压电磁场加速，高速离子加速空气流，被加速的气流产生前推反作用力，推进飞行器前进，同时该气流作用在机翼的上表面上，使得在该机翼的上表面与下表面之间的气流产生速度差，从而产生升力。

这样，当飞行器的初速度为零时，喷气动力源喷出的气流除产生前推力外，还同时产生升力。推进力与升力的大小则是与加速气流的速度和质量有关，也就是说是与动力源的功率大小有关，同时升力还与加速气流流经机翼的表面积有关。因此，有效地控制这些因素，便可有效地控制飞行器的升空和飞行速度。

上述的离子剂箱可采用负氧离子发生器，或采用已工业化生产的各种离子化装置；而上述的高压加速电磁场装置也可采用已工业化成熟的产品，例如离子火箭的电磁场加速装置，其可将离子加速到每秒几万米。

用于实施上方法的装置是在飞行器的机翼上复合有喷气动力源，该喷气动力源主要包括一个离子剂箱，在离子剂箱之后设置高压静电磁场装置，其离子箱喷出的离子经高压静电磁场装置加速，被加速的离子加速气流，被加速的气流是作用在机翼的上表面上，具体地说高压静电磁场装置的出口是在机翼的上表面上。

本发明的优点是通过在飞行器的机翼上增设了喷气动力源，这种复合机翼具备传统的升力作用，不增加迎风阻力面，而且水平推进气流同时产生垂直升力，使得飞行器的起飞和飞行的最低速度要求，大大降低，从而，使起飞和飞行所需能量大大减少，总体上大幅度提高飞行效率，相对于现有高速喷气式飞机可实现小型、低速、低空、经济和高效的飞行，使飞行轿车、单人或微型摇控飞行器能够得到普及化。

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，所述的实施方式并不局限于此。

图1为本发明飞行器呈双翼式的结构示意图。

图2为飞行器做成单翼式的结构示意图。

图3示意表示气流加速的过程。

参见附图，在飞行器的机翼1和2上，如果是图2所示的单翼飞行器，则仅在单一的机翼1上装配有喷气动力源。所述的喷气动力源主要包括有离子剂箱3、在离子剂箱之后设有高压静电磁场装置4。这样，离子剂箱3的喷嘴5喷出的离子被高压静电磁场装置4加速，从而产生被加速的气流a⁺。这个被加速的气流a⁺作用在机翼1和2的上表面，该气流a⁺除产生前推力外，同时由于它大于流经机翼下表面的气流c，这便产生了升力，使得飞行器的起飞和飞行速度的要求大大降低。