[实用新型]一种磁悬浮电动力旋翼飞碟

说明书

技术领域

本实用新型属航空飞行器领域，具体涉及一种磁悬浮电动力旋翼飞碟。 

技术背景

旋翼式飞行器的升力和推力由高速旋转的旋翼形成，而旋翼旋转的动力来自于引擎。现有的旋翼式飞行器，包括各种旋翼式直升飞机，其旋翼和引擎是两套分离的和独立的系统，通过传动机构连接在一起。 

与一般旋翼式飞行器相比，旋翼式飞碟的特殊性在于：旋翼式飞碟的旋翼系统及其动力系统需要安装在碟壳内。碟壳内部空间有限，限制了旋翼系统及其动力系统的结构和布局。因此，如何充分地利用碟壳内部有限的空间，设计结构紧凑、布局合理、重量轻、动力转换效率高，并且，易于操纵和控制的旋翼系统及其动力系统，是旋翼式飞碟设计的首要问题。 

旋翼在碟壳内高速旋转时，由于气动涡流、旋翼的柔性，以及飞碟的机动飞行等因素，可能发生旋翼与碟壳的触碰，产生故障，甚至导致严重的事故，详见专CN 1120008A，存在着如上所述的缺点。因此，如何避免旋翼在高速旋转的情形下与蝶壳内部的接触和摩擦，减少旋翼高速旋转时的噪声以及蝶壳和蝶舱的振动，提高动力转换效率，降低能耗，同时，保证旋翼以及飞碟的运行安全，是旋翼式飞碟设计的重要问题之一。 

与一般旋翼式飞行器类似，飞碟旋翼旋转时会产生反扭矩，详见专利CN 1114279A，存在着飞碟碟体受到不可控反扭矩的问题。因此，如何克服旋翼式飞碟的反扭矩问题也是旋翼式飞碟设计的另一重要问题。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于充分地利用碟壳内部有限的空间，设计和构造一种结构紧凑、布局合理、重量轻、动力转换效率高，并且拥有易于操纵和控制的旋翼系统及其动力系统的旋翼式飞碟。 

本实用新型的一种磁悬浮电动力旋翼飞碟，包括碟壳、碟舱、旋翼系统，以及控制系统，其中所述的旋翼系统为磁悬浮电动力旋翼系统，由磁悬浮旋翼轮、电动力环、磁悬浮轴、磁悬浮导轨组成；电动力环以及磁悬浮轴和磁悬浮导轨固定于碟壳；磁悬浮旋 翼轮悬浮于电动力环和磁悬浮轴以及磁悬浮导轨约束的空间中，在电磁推力下环绕磁悬浮轴旋转运行。 

所述的磁悬浮旋翼轮由桨叶、磁悬浮内环、磁悬浮外环组成，桨叶沿径向(X-X)连接于磁悬浮内环和磁悬浮外环之间，形成叶轮；磁悬浮导轨分磁悬浮内环导轨和磁悬浮外环导轨，磁悬浮内环导轨由内环上导轨槽和内环下导轨槽组成，磁悬浮外环导轨由外环上导轨槽和外环下导轨槽组成；磁悬浮旋翼轮的磁悬浮内环在径向(X-X)上环绕磁悬浮轴，在轴向(Y-Y)上置于内环上导轨槽和内环下导轨槽之间；磁悬浮旋翼轮的磁悬浮外环在径向(X-X)上内嵌于电动力环，在轴向(Y-Y)上置于外环上导轨槽和外环下导轨槽之间。 

磁悬浮旋翼轮的磁悬浮内环与磁悬浮轴在径向(X-X)上，基于磁极同性相斥、异性相吸的原理，依靠永磁体或电磁体或超导磁体，形成斥力型或引力型磁悬浮径向轴承，使磁悬浮旋翼轮在径向(X-X)上悬浮于磁悬浮轴上；磁悬浮旋翼轮的磁悬浮内环与磁悬浮内环导轨在轴向(Y-Y)上，基于磁极同性相斥、异性相吸的原理，依靠永磁体或电磁体或超导磁体，形成斥力型或引力型磁悬浮轴向轴承，使磁悬浮内环悬浮于内环上导轨槽和内环下导轨槽之间；磁悬浮旋翼轮的磁悬浮外环与磁悬浮外环导轨在轴向(Y-Y)上，基于磁极同性相斥、异性相吸的原理，依靠永磁体或电磁体或超导磁体，形成斥力型或引力型磁悬浮轴向轴承，使磁悬浮外环悬浮于外环上导轨槽和外环下导轨槽之间。 

旋翼系统的磁悬浮旋翼轮与电动力环和磁悬浮轴构成磁悬浮电动引擎，电动力环为定子，磁悬浮旋翼轮为转子，磁悬浮轴为转轴，电动力环依电磁转换原理，控制电动力环中的流通电流变化，产生沿圆环的旋转磁场，该旋转磁场对磁悬浮旋翼轮的磁悬浮外环中磁场产生磁场力作用，推动磁悬浮旋翼轮旋转。 

作为本实用新型的进一步改进，在于碟壳内可共轴地在轴向(Y-Y)上叠放安装两套独立的磁悬浮电动力旋翼系统，即上旋翼系统和下旋翼系统，形成共轴的轴向双磁悬浮电动力旋翼，其中，上旋翼系统与下旋翼系统的旋转方向相反，桨叶倾斜方向相反，能在保证推动力同轴同向的前提下克服或对消旋翼旋转时所形成的反扭矩，并且，可通过对上旋翼系统和下旋翼系统速度以及速度差的控制，实现飞碟自旋角度和自旋角速度的自动控制。