專利名稱:一種利用多級發(fā)動機產生風力的驅散裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機電一體與非致命武器裝備領域，尤其涉及一種利用多級發(fā)動機產生風力作為驅散載體的人群驅散裝置。
技術背景
傳統(tǒng)的防暴和人群驅散裝置原理主要有強聲驅散、催淚炮(彈)驅散、高壓氣體催淚劑驅散、水炮驅散等幾種形式，除強聲驅散外，其余驅散裝置均需要補充戰(zhàn)斗部彈藥或制齊U，作用持續(xù)能力較差，同時受氣候環(huán)境因素影響較大。強聲驅散和催淚劑驅散雖然都是非致命的方式，但對人身都存在一定的毒害副作用。用于驅散的催淚劑為了擴大驅散面積、便于彌散多采用粉劑，但很容易受風向條件影響；采用催淚彈等彈(拋)射時很容易被反投，經常造成對己方人員的損害。水炮對人體無副作用，但存在射程較短，驅散面小，存在作業(yè)間隙，不能連續(xù)發(fā)射，持續(xù)作用能力差(需要補充水)等缺點。
采用“風炮”產生的強風驅散方式既有水炮驅散的威力，又比催淚劑更加環(huán)保，還具有強聲驅散的連續(xù)作用能力。因為采用空氣作為驅散載體，無須彈藥補充，具有取之不盡用之不竭的優(yōu)點。

實用新型內容

本實用新型的目的是利用多級級聯(lián)的發(fā)動機構成涵道物理外形的“風炮”，將空氣增壓加速形成強大風力，結合云(轉)臺和風速控制器組成的一種風力和方向可控的新型驅散裝置?？蛇M一步將其安裝在其它交通載體上形成風炮車等新型應用形式。主要用于處置群體事件或暴、騷亂事件時對人群的驅散，滿足武警、公安部隊維持社會治安和安全處置大規(guī)模群體“打、砸、搶”騷亂事件需要，維護安定、和諧的社會秩序。
本實用新型的目的是通過下述技術方案來實現(xiàn)的。
一種利用多級發(fā)動機產生風力的驅散裝置，包括云轉臺，及通過連接件與云轉臺相連的風道連接支架，在風道連接支架上支撐有通空腔體狀的風道外殼，沿所述風道外殼腔體軸向分別設置有三級螺旋槳，各級螺旋槳分別通過發(fā)動機支架固定有各級發(fā)動機；所述各級發(fā)動機分別與風速控制器相連；所述風道外殼上設置有連通制劑噴射管的接口，風道外殼通過制劑噴射管連接有刺激劑制劑箱。
作為對現(xiàn)有技術的改進，本實用新型的進一步特征在于
所述三級螺旋槳分別為初級螺旋槳、中級螺旋槳和末級螺旋槳；所述初級螺旋槳、中級螺旋槳和末級螺旋槳分別配置有初級發(fā)動機、中級發(fā)動機和末級發(fā)動機，所述初級發(fā)動機、中級發(fā)動機和末級發(fā)動機分別通過初級發(fā)動機支架、中級發(fā)動機支架和末級發(fā)動機支架支撐。
所述風道外殼為兩端呈喇叭口狀的通腔體涵道結構，置于該通腔體中的初級螺旋槳、中級螺旋槳和末級螺旋槳分別依次分布，初級螺旋槳端的喇叭口為進風口，末級螺旋槳端的喇叭口為出風口，且進風口端的喇叭口口徑大于出風口端的喇叭口口徑。[0010]所述風速控制器連接有電池組。
所述刺激劑制劑箱上設置有制劑存儲倉，在所述制劑存儲倉頂壁設置有填料入口，在其側壁設置有增壓閥門。
所述風道外殼采用鐵、鋁或合金材料，或采用ABS工程塑料。
所述發(fā)動機支架采用Y字型或十字型結構，采用金屬或ABS工程塑料制作，并與風道外殼內側固定；采用ABS工程塑料加工時，各級發(fā)動機支架與每級的涵道外殼呈一體成型結構。
所述各級發(fā)動機均采取無感無刷電動機。
所述各級螺旋槳均采取鋁合金、櫸木、玻璃纖維鋼、碳纖維鋼或尼龍塑料制作。
所述云轉臺采取電機伺服驅動，通過線控或遙控使云臺轉向機構作水平360度旋 轉、垂直正負45度俯仰運動，用于調整風炮的發(fā)射方向。
本實用新型是以公知的空氣動力學原理及發(fā)動機(電動機)、螺旋槳、云臺等基礎零件為依托，通過機械和電子控制組合形成的一種裝置。大功率涵道發(fā)動機組由風道、初級、中級、末級三級轉速不同的發(fā)動機和對應尺寸的螺旋槳組成。采用逐級增速增壓原理，提高風速，使最終輸出的風速(力)達到期望值。根據(jù)發(fā)動機最大功率值大小，可以只采用初級和末級兩級增壓方式，也可以采用大于三級的多級增壓方式。三級發(fā)動機的轉速和螺旋槳的尺寸因風速逐步增加而有所不同，但能保持同步增減。初級采用較低轉速的發(fā)動機和較大尺寸的螺旋槳，末級則要求較高轉速的發(fā)動機和較小尺寸的螺旋槳，通過風速控制器協(xié)調控制三級發(fā)動機的同步運轉。發(fā)動機可以采用常用的汽油發(fā)動機、電動機等。通常采用無級變速的無刷電動機比較方便安裝和控制。若發(fā)動機采用電動機作為動力系統(tǒng)，則可以使用電池供電，隨承載車輛的發(fā)電機充電，方便能源供給。
本實用新型正常使用時可以只對空氣加速形成風力來進行人群驅散，當風速達到最大輸出時，若還需要進一步增強驅散效果，則可與水、無害粉塵、刺激劑等制劑進行組合使用?？梢岳脷饬髫搲夯蚱渌鰤悍绞?，通過制劑噴射管和制劑存儲倉，將空氣和噴射的水霧、面粉、細砂或其它常見的刺激劑混合，達到“飛沙走石”的增強效果。刺激劑既可以采用水、面粉、細沙，水可以與面粉、細沙混合形成具有一定粘稠度的天然無害刺激劑；也可以采用天然提取物，如辣椒素(0C)、胡椒素等液體型刺激劑。其中，0C、胡椒素為純天然、無毒液體制劑，附著性好，不存在二次揚塵，可作為除水以外的首選的刺激劑。
本實用新型的有益效果是，與現(xiàn)有人群驅散技術相比，本實用新型的有益效果在于以取之不盡用之不竭的空氣作為驅散載體，并且風力持續(xù)可控，能有效克服傳統(tǒng)驅散裝置需要補充戰(zhàn)斗部制劑，持續(xù)能力差的缺點；同時能自我產生持續(xù)風力和具有方向性的氣流，能有效防止刺激劑倒流或反投，而且不受風向等環(huán)境和氣候的影響。正常使用時僅采用空氣，克服了強聲驅散和采用CS等化學刺激劑驅散對人體造成的毒副作用等損害。特殊使用時也可以配合利用水霧、面粉、細沙、天然辣椒素等制劑增強驅散效果，應用效果更加環(huán)保。


圖I為本實用新型的機體側面示意圖；
圖2為本圖I進風口截面結構示意圖。[0022]圖中，I-風道外殼，2-初級發(fā)動機支架，3-中級發(fā)動機支架，4-末級發(fā)動機支架，5-初級發(fā)動機，6-中級發(fā)動機，7-末級發(fā)動機，8-初級螺旋槳，9-中級螺旋槳，10-末級螺旋槳，11-風道連接支架，12-云轉臺，13-風速控制器，14-電纜，15-制劑噴射管，16-制劑存儲倉，17-填料入口，18-增壓閥門，19-遙控閥門，20-刺激劑制劑箱；21_電池組。
具體實施方式
下面結合附圖進一步描述本實用新型的具體實施方式
。
如圖I所示，該利用多級發(fā)動機產生風力的驅散裝置，包括云轉臺12，及通過連接件與云轉臺12相連的風道連接支架11，在風道連接支架11上支撐有通空腔體狀的風道外殼1，沿風道外殼I腔體軸向分別設置有三級螺旋槳，各級螺旋槳分別通過發(fā)動機支架固定有各級發(fā)動機；各級發(fā)動機分別與風速控制器13相連；風道外殼I上設置有連通制劑噴射管15的接口，風道外殼I通過制劑噴射管15連接有刺激劑制劑箱20。
機體的風力產生部分是由風道外殼1，初、中、末三級發(fā)動機支架與分別對應的各 級發(fā)動機、各級螺旋槳來完成的。
三級螺旋槳分別為初級螺旋槳8、中級螺旋槳9和末級螺旋槳10 ;初級螺旋槳8、中級螺旋槳9和末級螺旋槳10分別配置有初級發(fā)動機5、中級發(fā)動機6和末級發(fā)動機7，初級發(fā)動機5、中級發(fā)動機6和末級發(fā)動機7分別通過初級發(fā)動機支架2、中級發(fā)動機支架3和末級發(fā)動機支架4支撐。
其中，風道外殼I為兩端呈喇叭口狀的通腔體涵道結構，置于該通腔體中的初級螺旋槳8、中級螺旋槳9和末級螺旋槳10分別依次分布，且初級螺旋槳8端的喇叭口為進風口，末級螺旋槳10端的喇叭口為出風口，且初級螺旋槳8端的喇叭口口徑大于末級螺旋槳10端的喇叭口口徑。風道外殼I既可以采用鐵、鋁等金屬或合金經鈑金加工獲得，也可以采用ABS等工程塑料經模具加工、吹塑或吸塑等過程獲得。涵道長度較長時，可以采用分段加工，逐級級聯(lián)固定安裝，便于安裝和拆卸維修。
本裝置中，風速控制器13連接有電池組21，風速控制器13通過電纜14與各級發(fā)動機相連。刺激劑制劑箱20上設置有制劑存儲倉16，在所述制劑存儲倉16頂壁設置有填料入口 17，在其側壁設置有增壓閥門18，刺激劑制劑箱20通過制劑噴射管15與風道外殼I相連，制劑噴射管15上設置有遙控閥門19。
圖2給出了進風口端的截面示意圖，發(fā)動機支架采用Y字型或十字型結構，采用金屬加工或ABS工程塑料制作，并與風道外殼I內側固定；采用ABS工程塑料加工時，各級發(fā)動機支架也可以與每級的涵道外殼一體成型生產獲得。
為了便于控制和適用各種地區(qū)和溫度環(huán)境使用，各級發(fā)動機應優(yōu)選電動機作為主要動力裝置，一般采用市售的無感無刷電動機，功率大小可以根據(jù)驅散能力和范圍要求選定從2KW-5KW。各級發(fā)動機用螺絲、減震膠墊、彈簧墊圈等固定于各級發(fā)動機支架。
各級螺旋槳可以采用金屬或非金屬材料加工制作，如鋁合金、櫸木、玻璃纖維鋼、碳纖維鋼或尼龍塑料等。槳葉的尺寸(直徑)和螺距要求滿足同級發(fā)動機的最大功率和轉速即可?？梢詮V泛采用市場銷售的各種航空飛機或模型飛機使用的成品螺旋槳，有特殊要求時按需求定制。
風道外殼I經風道連接支架11與云臺12結合。云臺采用電機伺服驅動，通過線控或遙控使云臺轉向機構作水平360度旋轉、垂直正負45度俯仰運動，用于調整風炮的發(fā)射方向和仰角。云臺遙控操縱接口和操縱桿等可以與風速控制器13的操縱桿集成于一體，方便控制和操縱。
風速控制器13通過電纜14分別與各級發(fā)動機和電源相連，并通過內置的調速電路控制各電動機轉速以實現(xiàn)連續(xù)和無級變化的風速調整。必要時控制程序可設計成脈動型驅動模式，模擬風暴等輸出效果。
制劑噴射管15可以使用金屬或硬塑料管道，噴射開口位于前級發(fā)動機后的風道管壁，末端與制劑存儲倉16連接，用于輸送液體或粉塵刺激劑制劑20。
制劑存儲倉16，可以采用金屬或塑料密封罐體，罐體預留填料入口 17和增壓閥門18，便于制劑的填充和主動增壓噴射。
制劑噴射管和制劑存儲倉連接處可設置遙控閥門19，便于開啟和關閉。根據(jù)需要可以設置多組制劑噴射管和制劑存儲倉，便于區(qū)分存儲不同類型的刺激劑。
刺激劑制劑箱20內的制劑，根據(jù)需要可以使用無害(無毒副作用)的制劑，通常采用液態(tài)或粉塵方式存儲。常用的無害刺激劑是水、面粉、細沙；或天然提取物辣椒素(OC)水劑或胡椒素粉劑。
風炮驅散裝置采用車載時，主體一般與云臺結合后共同固定于車體頂部，條件允許時，可以采用多組組合并聯(lián)使用以提高驅散能力和作用范圍；采用無人駕駛車輛時，也可以簡化云臺后安裝于車身側面。
以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施方式
僅限于此，對于本實用新型所屬技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應當視為屬于本實用新型由所提交的權利要求
書確定專利保護范圍。
權利要求
1.一種利用多級發(fā)動機產生風力的驅散裝置，其特征在于，包括云轉臺(12)，及通過連接件與云轉臺(12)相連的風道連接支架(11 )，在風道連接支架(11)上支撐有通空腔體狀的風道外殼(O,沿所述風道外殼(I)腔體軸向分別設置有三級螺旋槳，各級螺旋槳分別通過發(fā)動機支架固定有各級發(fā)動機；所述各級發(fā)動機分別與風速控制器(13)相連；所述風道外殼(I)上設置有連通制劑噴射管(15 )的接口，風道外殼(I)通過制劑噴射管(15 )連接有刺激劑制劑箱(20)。
2.根據(jù)權利要求
I所述的利用多級發(fā)動機產生風力的驅散裝置，其特征在于，所述三級螺旋槳分別為初級螺旋槳(8)、中級螺旋槳(9)和末級螺旋槳(10);所述初級螺旋槳(8)、中級螺旋槳(9)和末級螺旋槳(10)分別配置有初級發(fā)動機(5)、中級發(fā)動機(6)和末級發(fā)動機(7)，所述初級發(fā)動機(5)、中級發(fā)動機(6)和末級發(fā)動機(7)分別通過初級發(fā)動機支架(2 )、中級發(fā)動機支架(3 )和末級發(fā)動機支架(4 )支撐。
3.根據(jù)權利要求
I所述的利用多級發(fā)動機產生風力的驅散裝置，其特征在于，所述風道外殼(I)為兩端呈喇叭口狀的通腔體涵道結構，置于該通腔體中的初級螺旋槳(8)、中級螺旋槳(9 )和末級螺旋槳(10 )分別依次分布，初級螺旋槳(8 )端的喇叭口為進風口，末級螺旋槳(IO )端的喇叭口為出風口，且進風口端的喇叭口口徑大于出風口端的喇叭口口徑。
4.根據(jù)權利要求
I所述的利用多級發(fā)動機產生風力的驅散裝置，其特征在于，所述風速控制器(13 )連接有電池組(21)。
5.根據(jù)權利要求
I所述的利用多級發(fā)動機產生風力的驅散裝置，其特征在于，所述刺激劑制劑箱(20)上設置有制劑存儲倉(16)，在所述制劑存儲倉(16)頂壁設置有填料入口(17)，在其側壁設置有增壓閥門(18 )。
6.根據(jù)權利要求
I所述的利用多級發(fā)動機產生風力的驅散裝置，其特征在于，所述風道外殼(I)采用鐵、鋁或合金材料，或采用ABS工程塑料。
7.根據(jù)權利要求
I所述的利用多級發(fā)動機產生風力的驅散裝置，其特征在于，所述發(fā)動機支架采用Y字型或十字型結構，采用金屬或ABS工程塑料制作，并與風道外殼(I)內側固定；采用ABS工程塑料加工時，各級發(fā)動機支架與每級的涵道外殼呈一體成型結構。
8.根據(jù)權利要求
I所述的利用多級發(fā)動機產生風力的驅散裝置，其特征在于，所述各級發(fā)動機均采取無感無刷電動機。
9.根據(jù)權利要求
I所述的利用多級發(fā)動機產生風力的驅散裝置，其特征在于，所述各級螺旋槳均采取鋁合金、櫸木、玻璃纖維鋼、碳纖維鋼或尼龍塑料制作。
10.根據(jù)權利要求
I所述的利用多級發(fā)動機產生風力的驅散裝置，其特征在于，所述云轉臺(12)采取電機伺服驅動，通過線控或遙控使云臺轉向機構作水平360度旋轉、垂直正負45度俯仰運動。
專利摘要
本實用新型公開了一種利用多級發(fā)動機產生風力的驅散裝置，包括云轉臺，及通過連接件與云轉臺相連的風道連接支架，在風道連接支架上支撐有通空腔體狀的風道外殼，沿所述風道外殼腔體軸向分別設置有三級螺旋槳，各級螺旋槳分別通過發(fā)動機支架固定有各級發(fā)動機；所述各級發(fā)動機分別與風速控制器相連；所述風道外殼上設置有連通制劑噴射管的接口，風道外殼通過制劑噴射管連接有刺激劑制劑箱。該裝置利用多級級聯(lián)的發(fā)動機構成涵道物理外形的“風炮”，將空氣增壓加速形成強大風力，結合云轉臺和風速控制器組成的一種風力和方向可控的新型驅散裝置。主要用于處置群體事件或暴、騷亂事件時對人群的驅散，維護安定、和諧的社會秩序。
文檔編號F41B15/00GKCN202630797SQ201220270497
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月8日
發(fā)明者羅衛(wèi)兵 申請人:羅衛(wèi)兵導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan