[发明专利]小型航空器防坠节能辅助升力系统

说明书

技术领域

本发明公开了一种利用氦气对空气的比重差产生的浮升力而创造的小型航 空器防坠节能辅助升力系统。属于航空器配件技术领域。

背景技术

航空器主要是有翼航空器，在空中必须依靠空气的升力或承载力才能滞留； 固定机翼的飞机主要依靠机翼的横截面曲线造成的流体的流速差产生的空气升 力作为机体的承载力；直升机主要依靠旋翼产生的空气升力作为机体的承载力； 但是他们的共同点就是依靠动力让机翼在运动中与空气质点产生相对高速运动 时才能使空气对机翼产生适度的承载力，从而使航空器达到升空运动的功能。 一旦发动机熄火，及各种原因使运动中的航空器失速，航空器就有坠落的危险。 各种型号功能的飞机都存在坠落的危险。

另一方面，如上所述，航空器在空中的滞留和移动，主要依靠能耗产生动 力来克服重力的影响，如果能有一种不依靠自身的动力而达到一定的浮升力， 就能达到防坠和节能的目标。

发明内容

本发明之目的在于提供一种小型航空器防坠节能辅助升力系统。为达到上 述目的，本发明利用的技术方案为：氦(He)是除氢气外密度最小的气体。化 学性质最不活泼。目前已应用于飞艇的填充气体。根据它的这种特点，本发明 设计一种以氦气为主体的小型航空器防坠节能辅助升力系统。从理论上讲，本 发明适用于一切型号的有翼航空器，但基于目前的技术条件限制，本系统主要 适用于自重不超过1000kg的航空器，特别适用于小型无人遥控旋翼机和固定 翼机。

本发明的优先技术方案为：由高压贮气罐、气囊、压缩机、排气阀、辅助 管道及连接线和控制系统构成。

本发明的技术原理为：当航空器因失速可能导致坠落时，驾驶员(遥控) 启动系统开关，压缩氦气从高压贮气罐释放，迅速弹出气囊，形成一定容积的 氦气团，依靠氦气对空气的浮升力依托航空器的的重量，避免航空器的坠落， 至少可以延缓航空器的下坠速度，减小坠落时对地面的冲击力，减少由此造成 的破坏。本系统可通过压缩机将气囊中的氦气抽回高压贮气罐或控制排气阀放 气来调整浮升力。控制系统根据传感器参数自动调节各个气囊的浮升力，达到 整机的重力平衡和节能运行：飞机在巡航阶段，可通过控制系统调节气囊的填 充量来调整升力与重力的平衡，达到最佳节能效果；对于旋翼直升机，巡航速 度低，但悬空耗能较大，飞行受限制，对于无人遥控小型直升机，由于主要执 行悬空信息平台和遥测遥感功能，悬空时依靠氦气的浮升力辅助可大大减少能 耗，延长悬空时间；静音飞行，只要浮升力设计达到足够的悬空效果，就只需 极小的动力来推动飞行，达到静音效果。

总之，本发明采用上述技术方案后，其优点在于：它是一种将飞艇功能和动 力型飞机功能结合为一体的创新构思，对于防止航空器因失速等原因导致空中 坠落与节能运行和延长飞行时间具有重要意义。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图

具体实施方式

如图1所示，本发明包括置于航空器上的高压贮气罐(1)；通气管道(2)； 气囊(3)；排气阀(4)；压缩机(5)；其特征还包括连接(1)、(4)、(5)的 遥控元件和连接线(7)，与主要由电脑控制器构成的通过遥控(1)、(4)、(5) 调节气囊充气量的整个系统运行的控制系统(6)所构成。本发明的工作原理利 用氦气与空气的比重差产生的浮升力作为航空器的辅助升力。当航空器因失速 可能导致坠落时，驾驶员(遥控)启动系统开关，压缩氦气从高压贮气筒(1) 释放，迅速弹出气囊(3)，形成一定容积的氦气团，依靠氦气对空气的浮力依 托航空器的重量，避免航空器的坠落。本系统可通过压缩机(5)将气囊中的氦 气抽回高压贮气筒(1)或控制排气阀(4)放气来调整浮升力。控制系统根据 传感器参数自动调节各个气囊的升力，达到整机的重力平衡和节能运行：飞机 在巡航阶段，可通过控制器(5)调节气囊(3)的填充量来调节升力与重力的 平衡，达到最佳节能效果；对于旋翼直升机，巡航速度低，但悬空耗能较大， 飞行受限制，对于无人遥控小型直升机，由于主要执行悬空信息平台和遥测遥 感功能，悬空时依靠氦气的升力辅助可大大减少能耗，延长悬空时间；静音飞 行，只要浮升力设计达到足够的悬空效果，就只需极小的动力来推动飞行，达 到静音效果。