專利名稱：一種磁懸浮電動力旋翼飛碟的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬航空飛行器領(lǐng)域，具體涉及一種磁懸浮電動力旋翼飛碟。
背景技術(shù)：
旋翼式飛行器的升力和推力由高速旋轉(zhuǎn)的旋翼形成，而旋翼旋轉(zhuǎn)的動力來自于引擎。現(xiàn)有的旋翼式飛行器，包括各種旋翼式直升飛機，其旋翼和引擎是兩套分離的和獨立的系統(tǒng)，通過傳動機構(gòu)連接在一起。 與一般旋翼式飛行器相比，旋翼式飛碟的特殊性在于旋翼式飛碟的旋翼系統(tǒng)及其動力系統(tǒng)需要安裝在碟殼內(nèi)。碟殼內(nèi)部空間有限，限制了旋翼系統(tǒng)及其動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和布局。因此，如何充分地利用碟殼內(nèi)部有限的空間，設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理、重量輕、動力轉(zhuǎn)換效率高，并且，易于操縱和控制的旋翼系統(tǒng)及其動力系統(tǒng)，是旋翼式飛碟設(shè)計的首要問題。 旋翼在碟殼內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)時，由于氣動渦流、旋翼的柔性，以及飛碟的機動飛行等因素，可能發(fā)生旋翼與碟殼的觸碰，產(chǎn)生故障，甚至導致嚴重的事故，詳見專CN 1120008A，存在著如上所述的缺點。因此，如何避免旋翼在高速旋轉(zhuǎn)的情形下與蝶殼內(nèi)部的接觸和摩擦，減少旋翼高速旋轉(zhuǎn)時的噪聲以及蝶殼和蝶艙的振動，提高動力轉(zhuǎn)換效率，降低能耗，同時，保證旋翼以及飛碟的運行安全，是旋翼式飛碟設(shè)計的重要問題之一。 與一般旋翼式飛行器類似，飛碟旋翼旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生反扭矩，詳見專利CN1114279A，存在著飛碟碟體受到不可控反扭矩的問題。因此，如何克服旋翼式飛碟的反扭矩問題也是旋翼式飛碟設(shè)計的另一重要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于充分地利用碟殼內(nèi)部有限的空間，設(shè)計和構(gòu)造一種結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理、重量輕、動力轉(zhuǎn)換效率高，并且擁有易于操縱和控制的旋翼系統(tǒng)及其動力系統(tǒng)的旋翼式飛碟。 本發(fā)明的一種磁懸浮電動力旋翼飛碟，包括碟殼、碟艙、旋翼系統(tǒng)，以及控制系統(tǒng)，其中所述的旋翼系統(tǒng)為磁懸浮電動力旋翼系統(tǒng)，由磁懸浮旋翼輪、電動力環(huán)、磁懸浮軸、磁懸浮導軌組成；電動力環(huán)以及磁懸浮軸和磁懸浮導軌固定于碟殼；磁懸浮旋翼輪懸浮于電動力環(huán)和磁懸浮軸以及磁懸浮導軌約束的空間中，在電磁推力下環(huán)繞磁懸浮軸旋轉(zhuǎn)運行。
所述的磁懸浮旋翼輪由槳葉、磁懸浮內(nèi)環(huán)、磁懸浮外環(huán)組成，槳葉沿徑向(X-X)連接于磁懸浮內(nèi)環(huán)和磁懸浮外環(huán)之間，形成葉輪；磁懸浮導軌分磁懸浮內(nèi)環(huán)導軌和磁懸浮外環(huán)導軌，磁懸浮內(nèi)環(huán)導軌由內(nèi)環(huán)上導軌槽和內(nèi)環(huán)下導軌槽組成，磁懸浮外環(huán)導軌由外環(huán)上導軌槽和外環(huán)下導軌槽組成；磁懸浮旋翼輪的磁懸浮內(nèi)環(huán)在徑向(X-X)上環(huán)繞磁懸浮軸，在軸向(Y-Y)上置于內(nèi)環(huán)上導軌槽和內(nèi)環(huán)下導軌槽之間；磁懸浮旋翼輪的磁懸浮外環(huán)在徑向(X-X)上內(nèi)嵌于電動力環(huán)，在軸向(Y-Y)上置于外環(huán)上導軌槽和外環(huán)下導軌槽之間。
磁懸浮旋翼輪的磁懸浮內(nèi)環(huán)與磁懸浮軸在徑向(X-X)上，基于磁極同性相斥、異性相吸的原理，依靠永磁體或電磁體或超導磁體，形成斥力型或引力型磁懸浮徑向軸承，使磁懸浮旋翼輪在徑向(X-X)上懸浮于磁懸浮軸上；磁懸浮旋翼輪的磁懸浮內(nèi)環(huán)與磁懸浮內(nèi)
環(huán)導軌在軸向(Y-Y)上，基于磁極同性相斥、異性相吸的原理，依靠永磁體或電磁體或超導磁體，形成斥力型或引力型磁懸浮軸向軸承，使磁懸浮內(nèi)環(huán)懸浮于內(nèi)環(huán)上導軌槽和內(nèi)環(huán)下導軌槽之間；磁懸浮旋翼輪的磁懸浮外環(huán)與磁懸浮外環(huán)導軌在軸向(Y-Y)上，基于磁極同性相斥、異性相吸的原理，依靠永磁體或電磁體或超導磁體，形成斥力型或引力型磁懸浮軸向軸承，使磁懸浮外環(huán)懸浮于外環(huán)上導軌槽和外環(huán)下導軌槽之間。 旋翼系統(tǒng)的磁懸浮旋翼輪與電動力環(huán)和磁懸浮軸構(gòu)成磁懸浮電動引擎，電動力環(huán)為定子，磁懸浮旋翼輪為轉(zhuǎn)子，磁懸浮軸為轉(zhuǎn)軸，電動力環(huán)依電磁轉(zhuǎn)換原理，控制電動力環(huán)中的流通電流變化，產(chǎn)生沿圓環(huán)的旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場對磁懸浮旋翼輪的磁懸浮外環(huán)中磁場產(chǎn)生磁場力作用，推動磁懸浮旋翼輪旋轉(zhuǎn)。 作為本發(fā)明的進一步改進，在于碟殼內(nèi)可共軸地在軸向(Y-Y)上疊放安裝兩套獨
立的磁懸浮電動力旋翼系統(tǒng)，即上旋翼系統(tǒng)和下旋翼系統(tǒng)，形成共軸的軸向雙磁懸浮電動
力旋翼，其中，上旋翼系統(tǒng)與下旋翼系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)方向相反，槳葉傾斜方向相反，能在保證推
動力同軸同向的前提下克服或?qū)ο硇D(zhuǎn)時所形成的反扭矩，并且，可通過對上旋翼系
統(tǒng)和下旋翼系統(tǒng)速度以及速度差的控制，實現(xiàn)飛碟自旋角度和自旋角速度的自動控制。 作為本發(fā)明的另一種改進，在于碟殼內(nèi)可共軸地在徑向(X-X)上疊放安裝兩套獨
立的磁懸浮電動力旋翼系統(tǒng)，即內(nèi)旋翼系統(tǒng)和外旋翼系統(tǒng)，形成共軸的徑向雙磁懸浮電動
力旋翼，其中，內(nèi)旋翼系統(tǒng)與外旋翼系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)方向相反，槳葉傾斜方向相反，能在保證推
動力同軸同向的前提下克服或?qū)ο硇D(zhuǎn)時所形成的反扭矩，并且，可通過對內(nèi)旋翼系
統(tǒng)和外旋翼系統(tǒng)速度以及速度差的控制，實現(xiàn)飛碟自旋角度和自旋角速度的自動控制。 本發(fā)明所設(shè)計的磁懸浮電動力飛碟充分地利用碟殼內(nèi)部有限的空間，設(shè)計結(jié)構(gòu)緊
湊、布局合理、重量輕、動力轉(zhuǎn)換效率高，并且其旋翼系統(tǒng)及其動力系統(tǒng)易于操縱和控制；旋
翼懸浮結(jié)構(gòu)的設(shè)計避免旋翼在高速旋轉(zhuǎn)的情形下與蝶殼內(nèi)部的接觸和摩擦，減少旋翼高速
旋轉(zhuǎn)時的噪聲以及蝶殼和蝶艙的振動，提高動力轉(zhuǎn)換效率，降低能耗，同時，保證旋翼以及
飛碟的運行安全；本發(fā)明所提到的兩套改進方案在滿足以上要求的前提下，克服了旋翼反
扭矩的問題，能夠?qū)崿F(xiàn)飛碟穩(wěn)定且易于實現(xiàn)的動力控制。 下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細描述。


圖1 :磁懸浮電動力旋翼飛碟側(cè)視剖面示意圖； 圖2 :磁懸浮電動力旋翼飛碟俯視示意圖； 圖3 :共軸的軸向雙磁懸浮電動力旋翼飛碟側(cè)視剖面示意圖； 圖4 :共軸的徑向雙磁懸浮電動力旋翼飛碟側(cè)視剖面示意圖； 圖5 :旋翼輪徑向磁懸浮結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6 :旋翼輪軸向磁懸浮結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7 :電動力引擎實施例示意圖。
具體實施例方式實施例一 單旋翼磁懸浮點動力旋翼飛碟 參考圖1和圖2，單旋翼磁懸浮電動力旋翼飛碟包括碟殼1、碟艙2、旋翼系統(tǒng)3，以及控制系統(tǒng)4，其中，旋翼系統(tǒng)3為磁懸浮電動力旋翼系統(tǒng)，由磁懸浮旋翼輪5、電動力環(huán)6、磁懸浮軸7、磁懸浮導軌8組成；電動力環(huán)6以及磁懸浮軸7和磁懸浮導軌8固定于碟殼1 ;磁懸浮旋翼輪5由槳葉9、磁懸浮內(nèi)環(huán)10、磁懸浮外環(huán)11組成，槳葉9沿徑向(X-X)連接于磁懸浮內(nèi)環(huán)10和磁懸浮外環(huán)11之間，形成葉輪；磁懸浮導軌8分磁懸浮內(nèi)環(huán)導軌12和磁懸浮外環(huán)導軌13，磁懸浮內(nèi)環(huán)導軌12由內(nèi)環(huán)上導軌槽14和內(nèi)環(huán)下導軌槽15組成，磁懸浮外環(huán)導軌13由外環(huán)上導軌槽16和外環(huán)下導軌槽17組成；磁懸浮旋翼輪5的磁懸浮內(nèi)環(huán)IO在徑向(X-X)上環(huán)繞磁懸浮軸7，在軸向(Y-Y)上置于內(nèi)環(huán)上導軌槽14和內(nèi)環(huán)下導軌槽15之間；磁懸浮旋翼輪5的磁懸浮外環(huán)11在徑向(X-X)上內(nèi)嵌于電動力環(huán)6，在軸向(Y-Y)上置于外環(huán)上導軌槽16和外環(huán)下導軌槽17之間。 磁懸浮電動力旋翼飛碟的磁懸浮旋翼輪5，依靠由磁懸浮內(nèi)環(huán)10與磁懸浮軸7組成的磁懸浮徑向軸承，在徑向(X-X)上懸浮于磁懸浮軸7上；磁懸浮旋翼輪5的磁懸浮內(nèi)環(huán)IO，依靠由磁懸浮內(nèi)環(huán)10和磁懸浮內(nèi)環(huán)導軌12組成的磁懸浮軸向軸承，在軸向(Y-Y)上懸浮于內(nèi)環(huán)上導軌槽14和內(nèi)環(huán)下導軌槽15之間；磁懸浮旋翼輪5的磁懸浮外環(huán)ll，依靠由磁懸浮外環(huán)11和磁懸浮外環(huán)導軌13組成的磁懸浮軸向軸承，在軸向(Y-Y)上懸浮于外環(huán)上導軌槽16和外環(huán)下導軌槽17之間。 磁懸浮電動力旋翼飛碟磁懸浮旋翼輪5與電動力環(huán)6和磁懸浮軸7構(gòu)成磁懸浮電動引擎。磁懸浮電動力旋翼飛碟的電動力引擎可依一般電機原理設(shè)計，電動力環(huán)6為定子，磁懸浮旋翼輪5為轉(zhuǎn)子，磁懸浮軸7為轉(zhuǎn)軸，形成一般電動機的結(jié)構(gòu)。 磁懸浮電動力旋翼飛碟的電動力引擎采用永磁同步電動力引擎，其結(jié)構(gòu)如圖7所示。 永磁同步電動機結(jié)構(gòu)簡單緊湊，損耗低，效率高，易于操縱和控制。永磁同步電機轉(zhuǎn)子有各種不同的結(jié)構(gòu)，為便于原理的描述，本實施例采用簡單的插入式結(jié)構(gòu)，在磁懸浮外環(huán)11上嵌入成對的永磁體23，形成勵磁磁場；作為定子的電動力環(huán)6有定子鐵心24，定子鐵心24的內(nèi)圓均勻分布著定子槽25，定子槽25內(nèi)按一定規(guī)律排布三相對稱的定子繞組26，形成旋轉(zhuǎn)磁場，推動作為轉(zhuǎn)子的磁懸浮旋翼輪5轉(zhuǎn)動。
實施例二 旋翼輪徑向磁懸浮結(jié)構(gòu) —種磁懸浮電動力旋翼飛碟，其磁懸浮旋翼輪5在徑向(X-X)上依磁懸浮原理懸浮于磁懸浮軸7。 如圖5所示設(shè)計磁懸浮旋翼輪5的徑向磁懸浮結(jié)構(gòu)，在磁懸浮旋翼輪5的磁懸浮內(nèi)環(huán)10和磁懸浮軸7的外沿上安放成對的磁體22，磁懸浮內(nèi)環(huán)10的磁體極性為，N極朝內(nèi)，S極朝外；磁懸浮軸7的磁體極性為，S極朝內(nèi)，N極朝外。根據(jù)磁體同極相斥的原理，磁懸浮內(nèi)環(huán)10外沿的磁極N與磁懸浮軸7外沿的磁極N形成斥力。因此，圖5所示的磁懸浮旋翼輪5徑向磁懸浮結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)磁懸浮旋翼輪5在飛碟徑向(X-X)上的懸浮。
磁體22可采用同質(zhì)均勻分布的永磁材料。理想情形下，磁懸浮內(nèi)環(huán)10的外沿與磁懸浮軸7的外沿成等間距狀態(tài)。當磁懸浮旋翼輪5受擾動時，其磁懸浮內(nèi)環(huán)10的外沿與磁懸浮軸7的外沿可能偏離等間距位置，然而，由于磁場強度隨間距的增大而減弱，隨間距的減小而增強，所以，磁懸浮內(nèi)環(huán)10與磁懸浮軸7將自動地回復到等間距的位置?？梢?，永磁式旋翼輪的徑向磁懸浮結(jié)構(gòu)是一個自然的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 磁體22也可以采用電磁材料。采用電磁體設(shè)計磁懸浮旋翼輪5的徑向(X-X)懸浮結(jié)構(gòu)可以獲得良好的可控性，易于實施各種先進控制策略，獲得最佳的磁懸浮旋翼輪5軸向(x-x)磁懸浮效果。 圖5中磁懸浮內(nèi)環(huán)10的磁體可改變?yōu)槌瑢Р牧?，當其處于超導狀態(tài)的時，依據(jù)Meissner效應，磁懸浮內(nèi)環(huán)10將與磁懸浮軸7形成斥力，從而實現(xiàn)超導磁懸浮。此時，若磁懸浮軸7上的磁體為永磁體，超導磁懸浮也能獲得自然的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；若磁懸浮軸7上的磁體為電磁體，超導磁懸浮也能獲得良好的可控性，并可依據(jù)自動控制理論實施各種先進的控制策略。 實施例三旋翼輪軸向磁懸浮結(jié)構(gòu) —種磁懸浮電動力旋翼飛碟，其磁懸浮旋翼輪5在軸向(Y-Y)上依磁懸浮原理懸浮于磁懸浮導軌8，即磁懸浮內(nèi)環(huán)IO懸浮于內(nèi)環(huán)上導軌槽14和內(nèi)環(huán)下導軌槽15之間，磁懸浮外環(huán)11懸浮于外環(huán)上導軌槽16和外環(huán)下導軌槽17之間。 如圖6所示設(shè)計磁懸浮旋翼輪5的軸向磁懸浮結(jié)構(gòu)，使磁懸浮內(nèi)環(huán)10和磁懸浮外環(huán)11的磁體極性為，N極在上，S極在下；內(nèi)環(huán)上導軌槽14和外環(huán)上導軌槽16的磁體極性為，S極在上，N極在下；內(nèi)環(huán)下導軌槽15和外環(huán)下導軌槽17的磁體極性為，S極在上，N極在下。根據(jù)磁體同極相斥的原理，磁懸浮內(nèi)環(huán)10上方的磁極N與內(nèi)環(huán)上導軌槽14下方的磁極N形成斥力，磁懸浮內(nèi)環(huán)10下方的磁極S與內(nèi)環(huán)下導軌槽15上方的磁極S形成斥力；磁懸浮外環(huán)11上方的磁極N與外環(huán)上導軌槽16下方的磁極N形成斥力，磁懸浮外環(huán)11下方的磁極S與外環(huán)下導軌槽17上方的磁極S形成斥力。因此，圖6所示的磁懸浮旋翼輪5徑向磁懸浮結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)磁懸浮旋翼輪5在飛碟軸向(Y-Y)上的懸浮。 圖6所示的磁懸浮旋翼輪5徑向磁懸浮結(jié)構(gòu)中，磁體可采用同質(zhì)均勻分布的永磁材料?？紤]重量等因素，對磁懸浮導軌8的上下導軌槽設(shè)計和選擇不同的磁場強度，使磁懸浮環(huán)處于上導軌槽和下導軌槽近似等間距的位置。當磁懸浮旋翼輪5受氣流影響上下震動時，其磁懸浮內(nèi)環(huán)10和磁懸浮外環(huán)11可能偏離等間距位置，然而，由于磁場強度隨間距的增大而減弱，隨間距的減小而增強，所以，磁懸浮內(nèi)環(huán)IO和磁懸浮外環(huán)ll將自動地回復到等間距的位置?？梢姡来攀叫磔喌妮S向磁懸浮結(jié)構(gòu)是一個自然的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
圖6所示的磁懸浮旋翼輪5徑向磁懸浮結(jié)構(gòu)中，磁體也可采用電磁材料。采用電磁體設(shè)計磁懸浮旋翼輪5的軸向(Y-Y)懸浮結(jié)構(gòu)可以獲得良好的可控性，易于實施各種先進控制策略，獲得最佳的磁懸浮旋翼輪5軸向(Y-Y)磁懸浮效果。 圖6中磁懸浮旋翼輪5的磁懸浮內(nèi)環(huán)10和磁懸浮外環(huán)11的磁體可改變?yōu)槌瑢Р?br> 料，當其處于超導狀態(tài)的時，依據(jù)Meissner效應，磁懸浮旋翼輪5的磁懸浮環(huán)將與上導軌槽
和下導軌槽形成斥力，從而實現(xiàn)磁懸浮。此時，若內(nèi)磁懸浮導軌12和外磁懸浮導軌13上的
磁體為永磁體，超導磁懸浮也能獲得自然的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；若內(nèi)磁懸浮導軌12和外磁懸浮導軌
13上的磁體為電磁體，超導磁懸浮也能獲得良好的可控性，并可依據(jù)自動控制理論實施各
種先進的控制策略。 實施例四電動力引擎 —種磁懸浮電動力旋翼飛碟，其旋翼系統(tǒng)3的磁懸浮旋翼輪5與電動力環(huán)6和磁懸浮軸7構(gòu)成磁懸浮電動引擎。磁懸浮電動力旋翼飛碟的電動力引擎可依一般電機原理設(shè)計，電動力環(huán)6為定子，磁懸浮旋翼輪5為轉(zhuǎn)子，磁懸浮軸7為轉(zhuǎn)軸，形成一般電動機的結(jié)構(gòu)。 磁懸浮電動力旋翼飛碟的電動力引擎的結(jié)構(gòu)和原理可以是同步電動機式的、異步電動機式，以及直流電動機式的。 磁懸浮電動力旋翼飛碟電動力引擎的一個典型的實施方案是永磁同步電動力引擎，其原理性結(jié)構(gòu)如圖7所示。 永磁同步電動機結(jié)構(gòu)簡單緊湊，損耗低，效率高，易于操縱和控制。永磁同步電機轉(zhuǎn)子有各種不同的結(jié)構(gòu)，為便于原理的描述，本實施例采用簡單的插入式結(jié)構(gòu)，在磁懸浮外環(huán)11上嵌入成對的永磁體23，形成勵磁磁場；作為定子的電動力環(huán)6有定子鐵心24，定子鐵心24的內(nèi)圓均勻分布著定子槽25，定子槽25內(nèi)按一定規(guī)律排布三相對稱的定子繞組26，形成旋轉(zhuǎn)磁場，推動作為轉(zhuǎn)子的磁懸浮旋翼輪5轉(zhuǎn)動。
實施例五共軸的軸向雙磁懸浮電動力旋翼系統(tǒng) —種磁懸浮電動力旋翼飛碟，在改進其旋翼系統(tǒng)以克服旋翼反扭矩問題時，采用共軸的軸向雙磁懸浮電動力旋翼系統(tǒng)。共軸的軸向雙磁懸浮電動力旋翼系統(tǒng)包括上旋翼系統(tǒng)18和下旋翼系統(tǒng)19。上下兩個旋翼系統(tǒng)采用相同的結(jié)構(gòu)組成，均由磁懸浮旋翼輪5、電動力環(huán)6、磁懸浮軸7、磁懸浮導軌8組成。 工作時，上下兩個旋翼系統(tǒng)各自的電動力環(huán)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)方向相反，帶動各自的磁懸浮旋翼輪也以相反的方向旋轉(zhuǎn)。上下兩個磁懸浮旋翼輪保持相同的絕對轉(zhuǎn)速，可以抵消各自產(chǎn)生的反扭矩，保持碟殼穩(wěn)定；上下兩個旋翼系統(tǒng)同時提供升力或前進動力，大大提高飛碟的動力性能， 實施例六共軸的徑向雙磁懸浮電動力旋翼系統(tǒng) —種磁懸浮電動力旋翼飛碟，在改進其旋翼系統(tǒng)以克服旋翼反扭矩問題時，采用共軸的徑向雙磁懸浮電動力旋翼系統(tǒng)。共軸的徑向雙磁懸浮電動力旋翼系統(tǒng)包括內(nèi)旋翼系統(tǒng)20和外旋翼系統(tǒng)21。上下兩個旋翼系統(tǒng)采用相同的結(jié)構(gòu)組成，均由磁懸浮旋翼輪5、電動力環(huán)6、磁懸浮軸7、磁懸浮導軌8組成。 工作時，內(nèi)外兩個旋翼系統(tǒng)各自的電動力環(huán)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)方向相反，帶動各自的磁懸浮旋翼輪也以相反的方向旋轉(zhuǎn)。內(nèi)外兩個磁懸浮旋翼輪保持額定的絕對轉(zhuǎn)速差，可以抵消各自產(chǎn)生的反扭矩，保持碟殼穩(wěn)定；內(nèi)外兩個旋翼系統(tǒng)同時提供升力或前進動力，提高了飛碟的動力性能。 共軸徑向雙磁懸浮電動力旋翼系統(tǒng)由于采用雙旋翼系統(tǒng)同平面放置，使其兩個磁懸浮旋翼輪相互間的氣流擾動大大減小，提高了旋翼系統(tǒng)的可控性和穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
一種磁懸浮電動力旋翼飛碟，包括碟殼(1)、碟艙(2)、旋翼系統(tǒng)(3)，以及控制系統(tǒng)(4)，其特征在于所述旋翼系統(tǒng)(3)為磁懸浮電動力旋翼系統(tǒng)，由磁懸浮旋翼輪(5)、電動力環(huán)(6)、磁懸浮軸(7)、磁懸浮導軌(8)組成；電動力環(huán)(6)以及磁懸浮軸(7)和磁懸浮導軌(8)固定于碟殼(1)；磁懸浮旋翼輪(5)懸浮于電動力環(huán)(6)和磁懸浮軸(7)以及磁懸浮導軌(8)約束的空間中，在電磁推力下環(huán)繞磁懸浮軸(7)旋轉(zhuǎn)運行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮電動力旋翼飛碟，其特征在于所述的磁懸浮旋翼輪(5) 由槳葉(9)、磁懸浮內(nèi)環(huán)(10)、磁懸浮外環(huán)(11)組成，槳葉(9)沿徑向連接于磁懸浮內(nèi) 環(huán)(10)和磁懸浮外環(huán)(11)之間，形成葉輪；磁懸浮導軌(8)分磁懸浮內(nèi)環(huán)導軌(12)和磁懸 浮外環(huán)導軌(13)，磁懸浮內(nèi)環(huán)導軌(12)由內(nèi)環(huán)上導軌槽(14)和內(nèi)環(huán)下導軌槽(15)組成， 磁懸浮外環(huán)導軌(13)由外環(huán)上導軌槽(16)和外環(huán)下導軌槽(17)組成；磁懸浮旋翼輪(5) 的磁懸浮內(nèi)環(huán)(10)在徑向上環(huán)繞磁懸浮軸(7)，在軸向上置于內(nèi)環(huán)上導軌槽(14)和內(nèi)環(huán)下 導軌槽(15)之間；磁懸浮旋翼輪(5)的磁懸浮外環(huán)(11)在徑向上內(nèi)嵌于電動力環(huán)(6)，在 軸向上置于外環(huán)上導軌槽(16)和外環(huán)下導軌槽(17)之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁懸浮電動力旋翼飛碟，其特征在于磁懸浮旋翼輪(5) 的磁懸浮內(nèi)環(huán)(10)與磁懸浮軸(7)在徑向上，依靠永磁體或電磁體或超導磁體，形成斥力 型或引力型磁懸浮徑向軸承，使磁懸浮旋翼輪(5)在徑向上懸浮于磁懸浮軸(7)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁懸浮電動力旋翼飛碟，其特征在于磁懸浮旋翼輪(5) 的磁懸浮內(nèi)環(huán)(10)與磁懸浮內(nèi)環(huán)導軌(12)在軸向上，依靠永磁體或電磁體或超導磁體，形 成斥力型或引力型磁懸浮軸向軸承，使磁懸浮內(nèi)環(huán)(10)懸浮于內(nèi)環(huán)上導軌槽(14)和內(nèi)環(huán) 下導軌槽(15)之間；磁懸浮旋翼輪(5)的磁懸浮外環(huán)(11)與磁懸浮外環(huán)導軌(13)在軸向 上，依靠永磁體或電磁體或超導磁體，形成斥力型或引力型磁懸浮軸向軸承，使磁懸浮外環(huán) (11)懸浮于外環(huán)上導軌槽(16)和外環(huán)下導軌槽(17)之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁懸浮電動力旋翼飛碟，其特征在于旋翼系統(tǒng)(3)的磁 懸浮旋翼輪(5)與電動力環(huán)(6)和磁懸浮軸(7)構(gòu)成磁懸浮電動引擎，作為飛碟旋翼動力 來源；其中電動力環(huán)(6)為定子，磁懸浮旋翼輪(5)為轉(zhuǎn)子，磁懸浮軸(7)為轉(zhuǎn)軸，電動力環(huán)(6) 依電磁轉(zhuǎn)換原理，控制電動力環(huán)(6)中的流通電流變化，產(chǎn)生沿圓環(huán)的旋轉(zhuǎn)磁場，該旋 轉(zhuǎn)磁場對磁懸浮旋翼輪(5)的磁懸浮外環(huán)(11)中磁場產(chǎn)生磁場力作用，推動磁懸浮旋翼輪 (5)旋轉(zhuǎn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁懸浮電動力旋翼飛碟，其特征在于碟殼(1)內(nèi)可共軸 地在軸向上疊放安裝兩套獨立的磁懸浮電動力旋翼系統(tǒng)，即上旋翼系統(tǒng)(18)和下旋翼系 統(tǒng)(19)，形成共軸的軸向雙磁懸浮電動力旋翼，其中，上旋翼系統(tǒng)(18)與下旋翼系統(tǒng)(19) 的旋轉(zhuǎn)方向相反，槳葉傾斜方向相反。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁懸浮電動力旋翼飛碟，其特征在于碟殼(1)內(nèi)可共軸 地在徑向上疊放安裝兩套獨立的磁懸浮電動力旋翼系統(tǒng)，即內(nèi)旋翼系統(tǒng)(20)和外旋翼系 統(tǒng)(21)，形成共軸的徑向雙磁懸浮電動力旋翼，其中，內(nèi)旋翼系統(tǒng)(20)與外旋翼系統(tǒng)(21) 的旋轉(zhuǎn)方向相反，槳葉傾斜方向相反。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁懸浮電動力旋翼飛碟，它包括碟殼、碟艙、旋翼系統(tǒng)，以及控制系統(tǒng)，其特征在于所述旋翼系統(tǒng)是磁懸浮電動力旋翼系統(tǒng)，由磁懸浮旋翼輪、電動力環(huán)、磁懸浮軸、磁懸浮導軌組成，自給電磁動力推動旋翼旋轉(zhuǎn)，旋翼與其動力系統(tǒng)融為一體，有利于減小體積，減輕重量，提高動力轉(zhuǎn)換效率，旋轉(zhuǎn)的運動易于控制；旋翼輪在徑向上懸浮于磁懸浮軸，在軸向上懸浮于磁懸浮導軌，能有效地避免其旋轉(zhuǎn)時與碟殼內(nèi)部的接觸或摩擦。作為本發(fā)明的改進，還可在碟殼內(nèi)共軸地上下疊放安裝兩套磁懸浮電動力旋翼系統(tǒng)，也可在碟殼內(nèi)共軸地內(nèi)外嵌套安裝兩套磁懸浮旋翼系統(tǒng)，克服旋翼旋轉(zhuǎn)時形成的反扭矩，實現(xiàn)飛碟自旋角度和自旋角速度的自動控制。
文檔編號B64D27/26GK101693470SQ20091020956
公開日2010年4月14日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者侯旭陽, 阮曉鋼 申請人:北京工業(yè)大學;