CN105620750B - 一种碟型飞行器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于飞行器技术领域，具体涉及一种碟型飞行器。本发明主要解决了现有飞行器存在无法垂直起降、飞行速度慢和噪音大的技术问题。本发明的一种碟型飞行器，包括底座、碟状旋翼、电机、内框架、内框架线圈、内框架轴、垂直磁场线圈、外框架、外框架线圈、外框架轴、支撑座和水平磁场线圈。本发明的碟形飞行器合理利用陀螺的进动性调节碟状螺旋桨的转轴指向，可以实现垂直起降和空中悬停，通过对碟状螺旋桨转速和倾斜角度的调整，能方便实现在空中的快速或慢速飞行；将内、外框架的进动转动配合应用，可以做到360度全方位快速任意转向，具有良好的机动性；本发明采用碟状旋翼代替传统直升机螺旋桨，避免了传统直升机螺旋桨转动带来的噪音。

Description

一种碟型飞行器
技术领域
本发明属于飞行器技术领域，具体涉及一种碟型飞行器。
背景技术
目前实用的飞行器不外乎两种形式：一种是固定翼飞行器即常见的飞机，利用螺旋桨或引擎产生的推力驱动机体滑行一段距离，达到一定速度后，利用固定翼面上下的压差产生的空气动力升空飞行，其优点是飞行速度快，载荷量大；缺点是必须有滑行跑道，不能垂直起降。另一种旋翼式飞行器即常见的直升机，其优点是可垂直起降、实现空中悬停；缺点是飞行速度慢、噪音大。
发明内容
本发明的目的是解决现有飞行器存在无法垂直起降、飞行速度慢和噪音大的技术问题，提供一种碟型飞行器。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种碟型飞行器，包括底座、碟状旋翼、电机、内框架、内框架线圈、内框架轴、垂直磁场线圈、外框架、外框架线圈、外框架轴、支撑座和水平磁场线圈，所述两个外框架轴设在外框架前后两侧面的中部，外框架通过两个外框架轴安装在底座的两个支撑座上，且使外框架轴能在支撑座上转动从而带动外框架转动，两个内框架轴设在内框架左右两侧的下部，内框架通过两个内框架轴安装在外框架上，且使两个内框架轴能在外框架上转动从而带动内框架转动，电机安装在内框架内，垂直磁场线圈安装在底座上，且位于两个内框架轴的下方，水平磁场线圈安装在底座上，且位于外框架左右两侧面的下方，内框架线圈竖向缠绕在内框架的外表面，外框架线圈水平缠绕在外框架的外表面，碟状旋翼盖在底座上，且使碟状旋翼顶部与电机的转轴的端部固定连接，从而由电机的转轴驱动碟状旋翼相对于底座转动。
所述电机的转轴为中空的管状结构，以便于GPS天线的信号线引入机体内部控制器。
所述外框架轴和内框架轴均为中空的管状结构，以便于外框架线圈和内框架线圈引出并与机体内部控制器连接。
在底座的侧面与碟状旋翼的连接处密布一圈毛刷用于隔离机体内外的空气。
在所述碟状旋翼的外表面密布设置有圆形凹坑以利于在高速旋转时产生较大的真空度提高空气动力。
本发明的碟形飞行器合理利用陀螺的进动性调节碟状螺旋桨的转轴指向，可以实现垂直起降和空中悬停，通过对碟状螺旋桨转速和倾斜角度的调整，能方便实现在空中的快速或慢速飞行；将内、外框架的进动转动配合应用，可以做到360度全方位快速任意转向，具有良好的机动性；本发明采用碟状旋翼代替传统直升机螺旋桨，避免了传统直升机螺旋桨转动带来的噪音，从而解决了噪音大的技术问题。因此，与背景技术相比，本发明具有能垂直起降、飞行机动灵活和噪音小的优点。
附图说明
附图是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如附图所示，本实施例中的一种碟型飞行器，包括底座1、碟状旋翼2、电机4、内框架5、内框架线圈6、内框架轴7、垂直磁场线圈8、外框架9、外框架线圈10、外框架轴11、支撑座13和水平磁场线圈12，所述两个外框架轴11设在外框架9前后两侧面的中部，外框架9通过两个外框架轴11安装在底座1的两个支撑座13上，且使外框架轴11能在支撑座13上转动从而带动外框架9转动，两个内框架轴7设在内框架5左右两侧的下部，内框架5通过两个内框架轴7安装在外框架9上，且使两个内框架轴7能在外框架9上转动从而带动内框架5转动，电机4安装在内框架5内，垂直磁场线圈8安装在底座1上，且位于两个内框架轴7的下方，水平磁场线圈12安装在底座1上，且位于外框架9左右两侧面的下方，内框架线圈6竖向缠绕在内框架5的外表面，外框架线圈10水平缠绕在外框架9的外表面，碟状旋翼2盖在底座1上，且使碟状旋翼2顶部与电机4的转轴3的端部固定连接，从而由电机4的转轴3驱动碟状旋翼2相对于底座1转动。
所述电机4的转轴3为中空的管状结构，以便于GPS天线的信号线引入机体内部控制器。
所述外框架轴11和内框架轴7均为中空的管状结构，以便于外框架线圈10和内框架线圈6引出并与机体内部控制器连接。
在底座1的侧面与碟状旋翼2的连接处密布一圈毛刷用于隔离机体内外的空气。
在所述碟状旋翼2的外表面密布设置有圆形凹坑以利于在高速旋转时产生较大的真空度提高空气动力。
本发明的工作原理：利用陀螺的进动性改变转轴指向。起飞前电机转轴3和碟状旋翼2与水平面保持垂直，电机4通电后加速旋转，带动碟状旋翼2高速旋转，碟状旋翼2上侧空气产生旋转流场，气压降低形成相对真空，而机体下部空气静止，气压不变，整个飞行器在大气压力差的作用下，迅速升空实现了垂直起飞，陀螺效应使得高速旋转的碟状旋翼具有定轴性，应用陀螺的进动性调节碟状旋翼的轴指向；升空到一定高度后，同时向水平磁场线圈12和外框架线圈10通电，外框架9左右侧的通电导体处于水平方向均匀磁场中，将受安培力作用产生使外框架9旋转的力矩，此力矩将在外框架9和内框架5间引发陀螺进动作用，使得外框架9保持不转而内框架5转动一定角度，带动碟状旋翼2倾斜，将旋翼产生的空气动力分解为竖直向上的升力和碟状旋翼转轴倾向前方的水平前进动力，升力分量与机体重量平衡后，飞行器维持在一定高度平稳向前飞行；若同时向垂直磁场线圈8和内框架线圈6通电，内框架5上下侧的通电导体处于垂直方向均匀磁场中，将受安培力作用产生使内框架5旋转的力矩，此力矩将在内框架5和外框架9间引发陀螺进动作用，使得内框架5保持不转而外框架9转动一定角度，带动碟状旋翼2倾斜，将旋翼产生的空气动力分解为升力和水平动力；降落前利用进动性恢复电机转轴3和碟状旋翼2与水平面的垂直，飞行器失去前向的分力，不再前飞，处于悬停状态后逐渐减慢电机转速，使飞行器缓慢下降，完成降落过程。

Claims (5)

1.一种碟型飞行器，其特征在于：包括底座(1)、碟状旋翼(2)、电机(4)、内框架(5)、内框架线圈(6)、内框架轴(7)、垂直磁场线圈(8)、外框架(9)、外框架线圈(10)、外框架轴(11)、支撑座(13)和水平磁场线圈(12)，所述两个外框架轴(11)设在外框架(9)前后两侧面的中部，外框架(9)通过两个外框架轴(11)安装在底座(1)的两个支撑座(13)上，且使外框架轴(11)能在支撑座(13)上转动从而带动外框架(9)转动，两个内框架轴(7)设在内框架(5)左右两侧的下部，内框架(5)通过两个内框架轴(7)安装在外框架(9)上，且使两个内框架轴(7)能在外框架(9)上转动从而带动内框架(5)转动，电机(4)安装在内框架(5)内，垂直磁场线圈(8)安装在底座(1)上，且位于两个内框架轴(7)的下方，水平磁场线圈(12)安装在底座(1)上，且位于外框架(9)左右两侧面的下方，内框架线圈(6)竖向缠绕在内框架(5)的外表面，外框架线圈(10)水平缠绕在外框架(9)的外表面，碟状旋翼(2)盖在底座(1)上，且使碟状旋翼(2)顶部与电机(4)的转轴(3)的端部固定连接，从而由电机(4)的转轴(3)驱动碟状旋翼(2)相对于底座(1)转动。
2.根据权利要求1所述的一种碟型飞行器，其特征在于：所述电机(4)的转轴(3)为中空的管状结构，以便于GPS天线的信号线引入机体内部控制器。
3.根据权利要求1所述的一种碟型飞行器，其特征在于：所述外框架轴(11)和内框架轴(7)均为中空的管状结构，以便于外框架线圈(10)和内框架线圈(6)引出并与机体内部控制器连接。
4.根据权利要求1所述的一种碟型飞行器，其特征在于：在底座(1)的侧面与碟状旋翼(2)的连接处密布一圈毛刷用于隔离机体内外的空气。
5.根据权利要求1所述的一种碟型飞行器，其特征在于：在所述碟状旋翼(2)的外表面密布设置有圆形凹坑以利于在高速旋转时产生较大的真空度提高空气动力。
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