CN104149975A - 一种垂直升降式盘碟状飞行器 - Google Patents

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本发明公开了一种垂直升降式盘碟状飞行器，涉及飞行器领域，该垂直升降式盘碟状飞行器包括圆盘和控制舱，圆盘包括内盘和外盘，圆盘上表面设置有向上隆起的脊，控制舱内安装有变速器、发动机，变速器与发动机相连，内盘内设置有沿竖直方向布置的传动轴，传动轴的顶部和底部各设置有一个轴承，传动轴的中部设置有一个驱动轮，驱动轮的侧面与外盘的边缘相切，传动轴顶部的轴承与变速器相连，内盘的顶部通过上滚珠与外盘的顶部活动连接，内盘的底部通过下滚珠与外盘的底部活动连接。本发明能有效提高飞行效率，稳定性较好，安全性较高，结构简单，制作容易，成本较低。

Description

一种垂直升降式盘碟状飞行器
技术领域
本发明涉及飞行器领域，具体是涉及一种垂直升降式盘碟状飞行器。
背景技术
目前的实用型飞行器主要有两种：直升机和固定翼飞机，直升机利用螺旋桨产生向上的升力，在飞行的过程中，螺旋桨高速旋转，飞行器需要克服很大的阻力来实现自身的平衡，飞行效率较低，并且，飞行器在飞行的过程中容易受外力的影响，当空中出现侧风时，飞行器容易摇晃，甚至侧翻，稳定性差。直升机受自身条件制约，一般安装一台发动机，飞行器在飞行的过程中，发动机一旦发生故障，飞行器无法正常飞行，存在一定的安全隐患，并且直升机的螺旋桨都安装在顶部，不便于安装降落伞等救生设备，若直升机在飞行的过程中发生故障，直升机中的人员没有逃生设备，安全系数低，另外，目前的飞行器结构比较复杂，制作过程繁琐，对材料的强度要求高，制作成本高。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种垂直升降式盘碟状飞行器，利用圆盘旋转时上下表面形成的不对称气压，产生升力飞行，能够有效提高飞行效率，稳定性较好，安全性较高，结构简单，制作容易，成本较低。
本发明提供一种垂直升降式盘碟状飞行器，包括圆盘和与圆盘相连的控制舱，所述控制舱内设置有至少1个驱动机构，每个驱动机构包括1个发动机和1个与发动机相连的变速器，其特征在于：所述圆盘包括1个内盘和至少1个外盘，内盘呈圆盘状结构，外盘呈环状结构，内盘与外盘共轴，圆盘上表面设置有至少2个从圆盘中心辐射出的向上隆起的脊，脊的横截面呈扇形，扇形所在的圆的圆心与圆盘上表面的圆心重合，扇形所在的圆的半径与圆盘上表面的半径相同，每个脊从内盘的圆心延伸至外盘的边缘，圆盘下表面平坦；所述内盘内设置有至少1个沿竖直方向布置的传动轴，每个传动轴的顶部和底部各设置有1个轴承，每个传动轴的中部各设置有1个驱动轮，各驱动轮的侧面均与外盘的边缘相切；传动轴与驱动机构一一对应，各驱动机构中的变速器与对应传动轴底部的轴承相连，内盘的顶部通过至少2个上滚珠与外盘的顶部活动连接，内盘的底部通过至少2个下滚珠与外盘的底部活动连接。
在上述技术方案的基础上，所述圆盘包括1个内盘和1个外盘。
在上述技术方案的基础上，所述圆盘包括1个内盘和2个外盘。
在上述技术方案的基础上，所述圆盘上表面设置有2个向上隆起的脊。
在上述技术方案的基础上，所述圆盘上表面设置有3个向上隆起的脊。
在上述技术方案的基础上，所述圆盘上表面设置有4个向上隆起的脊。
在上述技术方案的基础上，所述内盘内对称设置有2个沿竖直方向布置的传动轴。
在上述技术方案的基础上，所述内盘内均匀设置有3个沿竖直方向布置的传动轴。
在上述技术方案的基础上，所述内盘内均匀设置有4个沿竖直方向布置的传动轴。
在上述技术方案的基础上，所述圆盘的顶部设置有降落伞。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
(1)本发明飞行效率较高，相同半径的情况下，产生升力的效率比螺旋桨高，不需要太高的转速即可飞行，能够有效提高飞行效率。
(2)本发明的内盘和外盘相对旋转，产生与陀螺相同的稳定性，飞行器整体重量平均分布，重心位于圆盘正中心的底部，不容易受瞬间外力的影响而翻转，稳定性较好。
(3)本发明的飞行器安装有多个发动机，如果其中有一台发送机发生故障，飞行器还能够正常飞行，安全性较高。
(4)本发明的圆盘顶部没有覆盖物，便于安装降落伞等救生设备，安全性较高。
(5)本发明结构简单、制作容易，对材料强度要求不高，制作成本较低。
附图说明
图1是本发明实施例中垂直升降式盘碟状飞行器的外部结构示意图。
图2是本发明实施例中垂直升降式盘碟状飞行器的内部结构示意图。
附图标记：1-脊，2-内盘，3-外盘，4-控制舱，5-轴承，6-驱动轮，7-传动轴，8-上滚珠，9-下滚珠。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
参见图1所示，本发明实施例提供一种垂直升降式盘碟状飞行器，包括圆盘和与圆盘相连的控制舱4，圆盘包括1个内盘2和至少1个外盘3，在实际应用中，圆盘可以包括1个内盘2和1个外盘3，也可以包括1个内盘2和2个外盘3，还可以包括1个内盘2和3个外盘3。内盘2呈圆盘状结构，外盘3呈环状结构，内盘2与外盘3共轴，圆盘上表面设置有至少2个从圆盘中心辐射出的向上隆起的脊1，例如：设置2个、3个或者4个脊1。脊1的横截面呈扇形，扇形所在的圆的圆心与圆盘上表面的圆心重合，扇形所在的圆的半径与圆盘上表面的半径相同，每个脊1从内盘2的圆心延伸至外盘3的边缘，圆盘下表面平坦，圆盘的顶部设置有降落伞。参见图2所示，内盘2内设置有至少1个沿竖直方向布置的传动轴7，例如：内盘2内可以对称设置有2个沿竖直方向布置的传动轴7，也可以均匀设置有3个或4个沿竖直方向布置的传动轴7。每个传动轴7的顶部和底部各设置有1个轴承5，每个传动轴7的中部各设置有1个驱动轮6，各驱动轮6的侧面均与外盘3的边缘相切，各驱动轮6转动时推动外盘3旋转；控制舱4内设置有至少1个驱动机构，传动轴7与驱动机构一一对应，每个驱动机构包括发动机和与发动机相连的变速器，各驱动机构中的变速器与对应传动轴7底部的轴承5相连，内盘2的顶部通过至少2个上滚珠8与外盘3的顶部活动连接，内盘2的底部通过至少2个下滚珠9与外盘3的底部活动连接。
本发明的工作原理如下：
盘碟状飞行器圆盘上表面有隆起的脊1，脊从内盘2的圆心延伸至外盘3的边缘，圆盘下表面平坦无任何突起，圆盘旋转时，圆盘上方的空气需要绕过脊1通过，圆盘下方的空气能够直接通过，因此，圆盘上方的气流速度比圆盘下方的气流速度快，根据伯努利流体定律，圆盘下方气流产生的压力大于圆盘上方气流的压力，随着圆盘转速增大，圆盘上表面和下表面产生的压力差也越来越大，当压力差超过圆盘本身的重量后，圆盘就被压力差“托住”向上飞起来。
根据伯努利定律，转速每增加一倍，升力提升4倍，相同半径的情况下，本发明产生升力的效率比螺旋桨产生升力的效率高，不需要太高的转速即可飞行，所以本发明垂直升降式盘碟状飞行器能够有效提高飞行效率。
飞行器的圆盘包括1个内盘2和至少1个外盘3，内盘呈圆盘状结构，外盘呈环状结构，内盘与外盘共轴，当动力装置推动外盘3旋转时，内盘2受反作用力向相反方向旋转，即内盘2和外盘3相对旋转，虽然内盘2和外盘3旋转方向相反，但旋转时产生的升力一致向上，内盘2和外盘3相对旋转，反作用力相互抵消，转速越快，获得的升力越大，内盘2和外盘3共轴旋转，实现飞行器的垂直飞行，圆盘旋转时形成陀螺稳定效应，不容易受瞬间外力的影响而翻转，即使空中出现侧风，飞行器也不容易摇晃和侧翻，稳定性较好。
飞行器的动力装置由驱动机构、传动轴7和驱动轮6组成，驱动机构包括发动机和变速器，为保证飞行器在旋转飞行时不抖动，必须保证飞行器旋转部分的重心在圆盘正中心底部，重心越低，盘面越稳，定动力装置设置在飞行器底部的控制舱4内，能够保证整个飞行器的重心在飞行器中心底部。控制舱内设置至少一个动力装置，各动力装置关于圆盘的垂直中心轴对称，能够保证飞行器重量平均分布，维持整体平衡，如果其中有一组动力装置发生故障，飞行器还能够正常飞行，安全性较高。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种垂直升降式盘碟状飞行器，包括圆盘和与圆盘相连的控制舱(4)，所述控制舱(4)内设置有至少1个驱动机构，每个驱动机构包括1个发动机和1个与发动机相连的变速器，其特征在于：所述圆盘包括1个内盘(2)和至少1个外盘(3)，内盘(2)呈圆盘状结构，外盘(3)呈环状结构，内盘(2)与外盘(3)共轴，圆盘上表面设置有至少2个从圆盘中心辐射出的向上隆起的脊(1)，脊(1)的横截面呈扇形，扇形所在的圆的圆心与圆盘上表面的圆心重合，扇形所在的圆的半径与圆盘上表面的半径相同，每个脊(1)从内盘(2)的圆心延伸至外盘(3)的边缘，圆盘下表面平坦；所述内盘(2)内设置有至少1个沿竖直方向布置的传动轴(7)，每个传动轴(7)的顶部和底部各设置有1个轴承(5)，每个传动轴(7)的中部各设置有1个驱动轮(6)，各驱动轮(6)的侧面均与外盘(3)的边缘相切；传动轴(7)与驱动机构一一对应，各驱动机构中的变速器与对应传动轴(7)底部的轴承(5)相连，内盘(2)的顶部通过至少2个上滚珠(8)与外盘(3)的顶部活动连接，内盘(2)的底部通过至少2个下滚珠(9)与外盘(3)的底部活动连接。
2.如权利要求1所述的垂直升降式盘碟状飞行器，其特征在于：所述圆盘包括1个内盘(2)和1个外盘(3)。
3.如权利要求1所述的垂直升降式盘碟状飞行器，其特征在于：所述圆盘包括1个内盘(2)和2个外盘(3)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的垂直升降式盘碟状飞行器，其特征在于：所述圆盘上表面设置有2个向上隆起的脊(1)。
5.如权利要求1至3中任一项所述的垂直升降式盘碟状飞行器，其特征在于：所述圆盘上表面设置有3个向上隆起的脊(1)。
6.如权利要求1至3中任一项所述的垂直升降式盘碟状飞行器，其特征在于：所述圆盘上表面设置有4个向上隆起的脊(1)。
7.如权利要求1至3中任一项所述的垂直升降式盘碟状飞行器，其特征在于：所述内盘(2)内对称设置有2个沿竖直方向布置的传动轴(7)。
8.如权利要求1至3中任一项所述的垂直升降式盘碟状飞行器，其特征在于：所述内盘(2)内均匀设置有3个沿竖直方向布置的传动轴(7)。
9.如权利要求1至3中任一项所述的垂直升降式盘碟状飞行器，其特征在于：所述内盘(2)内均匀设置有4个沿竖直方向布置的传动轴(7)。
10.如权利要求1至3中任一项所述的垂直升降式盘碟状飞行器，其特征在于：所述圆盘的顶部设置有降落伞。
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