[发明专利]同等动力下大幅度增加直升机荷载的装置

说明书

技术领域

同等动力下大幅度增加直升机荷载的装置，属于航空器材类。

背景技术

目前增加直升机荷载的方法只有两条，即一是增加发动机的功率，使旋翼的转数增加或者使旋翼的直径增加或者使浆叶的数量增加，二是在机身两边安装副翼即翅膀，增加飞机的升力。但是这两种方法又都存在着致命的弱点，即一是增加发动机的功率势必会增加飞机的重量和体积，二是安装的副翼处在飞机旋翼下洗风即向下的风力的压迫之下，因而增加的升力十分有限，只是从增加了副翼后虽然增加的升力有限，但是却可以比较方便地悬挂炸弹等方面考虑，增加副翼还是挺划算的。能否在不增加飞机发动机功率的前提下有效地增加飞机的升力即荷载呢？这是中外直升机制造厂家一直梦寐以求的事情，但是至今成效不大。

发明内容

本发明就是针对上述直升机不增加动力就难以增加升力即荷载的难题，设计制造一种装置，使安装上该装置的直升机在不增加发动机功率的前提下也能增加甚至能大幅度地增加直升机的荷载。

本发明采取的方法一是在直升机旋翼的上方加装一付顶翼，二是在直升机起落架中间加装一付底翼。由于頂翼和底翼都是底面弧度小顶面弧度大的圆碟状体，故根据伯努利流体力学原理，无论飞机前行、侧飞或是转弯，只要迎面有风流过，就都会给顶翼和底翼一定的升力。升力的大小决定于顶翼和底翼的尺寸大小以及飞机的航速，即顶翼和底翼的尺寸越大，升力越大，舤速越快，升力越大。但由于在不改变飞机发动机动力的前提下飞机的航速是一定的，故增加飞机升力的决定性因素就是尽可能大地增加顶翼和底翼的面积尺寸了。

附图：附图为本发明的结构示意图，[1]为顶翼，[2]为顶翼底面，也称下端面，[3]为顶翼顶面，也称上端面，[4]为頂翼联接杆，[5]为旋翼，[6]为浆毂，[7]为旋翼动力轴，[8]为机身，[9]为副翼，[10]为起落架，[11]为底翼， [12]为底翼联接杆。

具体实施方案：本发明的具体实施方案比较简单，即只要照图纸设计，制造出一付顶翼和底翼，分别加装在直升机的顶端和底端就可以了。

頂翼[1]是一个下端面[2]平直上端面[3]凸起或者下端面[2]向上凹进且凹进的弧面小于上端面[3]向上凸起的弧面的圆碟状体，通过頂翼联接杆[4]和浆毂[6 ]安装在旋翼[5]的上方中央部位上；由于頂翼[1]的顶面凸起底面平直，故根据伯努利流体力学中关于“流速大压力小，流速小压力大”的原理，当空气从頂翼[1]的任意一边的边沿流向另一边的边沿时，底部距离短，流速慢，压力大，而顶部距离远，流速快，压力小，故气流会对底面[2]产生一个向上的升力即托举力，该托举力可以通过公式                                                即升力=机翼升力系数×1/2 ×空气密度×速度的平方×机翼面积求得。

根据计算，该頂翼[1]在飞机正常飞行的状态下，给飞机带来的升力大大高于頂翼[1]自身的重力。换句话说，给直升机加装上该頂翼[1]后，不但不会加重飞机的负担，还反而会增加飞机的升力，减小旋翼的负担，降低飞机的能耗。又由于该頂翼[1]是个符合流体力学的光滑的碟流体，且处于旋翼的中央部位，故跟随旋翼旋转时给旋翼造成的旋转方向的风的阻力微乎其微，几乎可以忽略不计。

底翼 [11]也是个下端面平直上端面凸起或者下端面向上凹进且凹进的弧面小于上端面向上凸起的弧面的圆碟状体，通过底翼联接杆[12]安装在飞机下方起落架之中，其外形、结构、原理与頂翼[1]基本相同，区别只在于其形状除了圆形的外，也可以是椭圆的、三角形的、正方形的、长方形的、梯形的或者菱形的，一般以圆形、椭圆形和长方形居多，其宽度比起落架小，其长度与机身相当，凹弧面向下，凸弧面向上，其升力计算公式与頂翼[1]的公式相同，如此等于又给飞机增加了一个机翼，可大大增加飞机的升力；又由于该底翼[11]身处机身的底部，故可以有效地躲避飞机旋翼向下的风（俗称下洗风力）的压力而给飞机造成的升力损失，比另外给直升机加装两幅暴露在旋翼下洗风压力下的翅膀副翼[9]的升力效果要好得多。

    综上所述，直升机在安装上本发明所述的頂翼[1]和底翼[11]后，不但能增加飞机的升力，减小旋翼的负担，降低飞机的能耗，而且还能减少二氧化碳的排放量，清洁大气，降低环保成本，实在是一件利国利民的大好事情。