CN106379529A - 垂直起降飞机及其起飞方法和降落方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种垂直起降飞机及其起飞方法和降落方法，涉及飞行器的技术领域，包括机体，垂直起降飞机还包括安装在机体上的多个发动机组，且多个发动机组沿机体的左右方向在机体重心两侧对称设置；每个发动机组包括沿机头向机尾方向依次设置的多个喷气机构，每个喷气机构具有进气口和喷气口，且每个喷气机构与机体转动连接，使喷气机构的喷气口能够由朝向机体后方转动至朝向机体下方，以及由朝向机体下方转动至朝向机体后方；每个发动机组的任意两相邻喷气机构的喷气口均朝向机尾方向时，靠近机头方向的喷气机构的喷气口与靠近机尾方向的喷气机构的进气口相接。相邻两个喷气机构相接成一条风道，将风力集中喷出，达到提高推力的效果。

Description

垂直起降飞机及其起飞方法和降落方法

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，尤其是涉及一种垂直起降飞机及其起飞方法和降落方法。

背景技术

自从飞机发明以后，飞机日益成为现代文明不可缺少的交通工具。它深刻的改变和影响了人们的生活，开启了人们征服蓝天历史。

飞机利用推动装置，在滑行过程中，使机翼上、下表面形成压力差，从而产生了将飞机托起的升力，飞机便逐渐升空了。

从而可以看出，飞机的升空必须依靠滑行过程中产生的升力，这就对飞机起飞和降落的场地有着严格的限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种垂直起降飞机及其起飞方法和降落方法，以解决现有飞机起飞和降落受场地限制较大的技术问题。

本发明提供的垂直起降飞机，包括机体，所述垂直起降飞机还包括安装在所述机体上的多个发动机组，且所述多个发动机组沿所述机体的左右方向在机体重心两侧对称设置；

每个发动机组包括沿机头向机尾方向依次设置的多个喷气机构，每个喷气机构具有进气口和喷气口，且每个喷气机构与所述机体转动连接，使所述喷气机构的喷气口能够由朝向所述机体后方转动至朝向所述机体下方，以及由朝向所述机体下方转动至朝向所述机体后方；

每个发动机组的任意两相邻喷气机构的喷气口均朝向所述机尾方向时，靠近所述机头方向的喷气机构的喷气口与靠近所述机尾方向的喷气机构的进气口相接。

进一步地，所述喷气口朝向所述机体下方时，所述进气口和喷气口的端面平行。

进一步地，所述进气口和喷气口端面的倾斜角度均为45°。

进一步地，所述垂直起降飞机包括转动电机，所述转动电机通过传动机构带动，自所述垂直起降飞机左侧向右侧方向，同一直线上的多个所述喷气机构一起转动。

进一步地，所述垂直起降飞机包括接触感应装置，所述接触感应装置设置在所述喷气机构的进气口或喷气口，所述接触感应装置用于检测相邻两个喷气机构的对应进气口和喷气口的接合程度。

进一步地，所述喷气机构的喷气口的端面设置有密封环，所述密封环与所述喷气机构滑动连接，以使所述密封环可伸出或者缩回所述喷气口的端面；所述进气口的端面上设置有与所述密封环对应的环状凹槽。

进一步地，任意相邻两个所述喷气机构对应设置有连接结构，所述连接结构用于将所述相邻两个喷气机构连接在一起。

进一步地，所述连接结构包括卡件和卡槽，所述卡件和卡槽分别设置在相邻两个所述喷气机构上，所述卡件一端与所述喷气机构转动连接，另一端设置有与所述卡槽对应的凸起，所述凸起用于卡扣在所述卡槽内以使相邻两个所述喷气机构连接。

本发明提供的上述的垂直起降飞机的起飞方法，包括以下步骤：

S1.使喷气口朝向地面；

S2.喷气机构朝地面所在方向喷气，使所述垂直起降飞机脱离地面；

S3.喷气机构转动，直至所述喷气口朝向机尾，从而相邻两个所述喷气机构的喷气口和进气口相接。

本发明提供的上述垂直起降飞机的降落方法，包括以下步骤：

S4.使喷气口朝向地面；

S5.减小喷气机构的推力，直至所述垂直起降飞机降落在地面上。

本发明提供的垂直起降飞机，包括机体，所述垂直起降飞机还包括安装在所述机体上的多个发动机组，发动机组为垂直起降飞机的提供起飞和飞行的推力，多个发动机组左右对称的设置在所述机体的重心两侧，从而使飞机两侧保持平衡。每个发动机组包括多个喷气机构，多个喷气机构沿机头向机尾方向依次设置，每个喷气机构具有进气口和喷气口，进气口吸入空气，喷气口向外喷出气体，用来提供推力。每个喷气机构与所述机体转动连接，当飞机要进行起飞时，所述喷气机构的喷气口能够由朝向所述机体后方转动至朝向所述机体下方，喷气机构向下喷气为垂直起降飞机提供起飞的推力，当飞机离开地面后，喷气机构的喷气口由朝向所述机体下方转动至朝向所述机体后方，为垂直起降飞机提供飞行的推力。从而本发明提供的垂直起降飞机可以克服现有飞机起飞或者降落时受场地限制的问题。每个发动机组的任意两相邻喷气机构的喷气口均朝向所述机尾方向时，靠近所述机头方向的喷气机构的喷气口与靠近所述机尾方向的喷气机构的进气口相接，从而形成一条完整的风道，可以防止风力外散，多个喷气机构向着同一个方向喷气，气体沿着上述风道一起向垂直起降飞机后方喷出，提高了飞机的推力。

本发明提供的垂直起降飞机起飞方法。垂直起降飞机起飞时，使喷气口朝向地面，然后喷气机构向地面喷气，使所述垂直起降飞机脱离地面，飞机升空后。喷气机构转动，直至所述喷气口朝向机尾，这时相邻两个所述喷气机构的喷气口和进气口相接，形成了一条风道，可以防止风力外散，多个喷气机构向着同一个方向喷气，气体沿着上述风道一起向垂直起降飞机后方喷出，提高了飞机的推力。从而克服了现有飞机起飞时受场地限制的问题。

本发明提供的垂直起降飞机降落方法。垂直起降飞机降落时，所述喷气机构转动，直至所述喷气口朝向地面，逐渐减小所述喷气机构的喷气量，直至所述垂直起降飞机降落在地面上。从而克服了现有飞机降落时受场地限制的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的垂直起降飞机起飞时的示意图；

图2为本发明实施例提供的垂直起降飞机飞行时的示意图；

图3为本发明实施例提供的垂直起降飞机上相邻两个喷气机构连接位置处的局部剖视图；

图4为本发明实施例提供的垂直起降飞机上喷气机构喷气口的主视图。

图标：100-发动机组；110-喷气机构；111-进气口；112-喷气口；113-螺旋桨；200-卡件；300-卡槽；400-密封环。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的垂直起降飞机起飞时的示意图；图2为本发明实施例提供的垂直起降飞机飞行时的示意图；如图1和2所示，本发明提供的垂直起降飞机，包括机体，所述垂直起降飞机还包括安装在所述机体上的多个发动机组100，发动机组100为垂直起降飞机提供起飞和飞行的推力，多个发动机组100左右对称的设置在所述机体的重心两侧，也就是飞机的两侧的机翼上，从而使飞机两侧保持平衡。每个发动机组100包括多个喷气机构110，多个喷气机构110沿机头向机尾方向依次设置，每个喷气机构110具有进气口111和喷气口112，进气口111吸入空气，喷气口112向外喷出气体，用来提供垂直起降飞机所需要的推力。每个喷气机构110与所述机体转动连接。当飞机进行起飞时，所述喷气机构110的喷气口112能够由朝向所述机体后方转动至朝向所述机体下方，也就是地面方向，喷气机构110向下喷气为垂直起降飞机提供起飞的推力；当飞机离开地面后，喷气机构110的喷气口112由朝向所述机体下方转动至朝向所述机体后方，为垂直起降飞机提供飞行的推力。从而本发明提供的垂直起降飞机可以克服现有飞机起飞或者降落时受场地限制的问题。

同时，每个发动机组100的任意两相邻喷气机构110的喷气口112均朝向所述机尾方向时，靠近所述机头方向的喷气机构110的喷气口112与靠近所述机尾方向的喷气机构110的进气口111相接，从而形成一条完整的风道，气体在风道内运动可以防止风力外散，多个喷气机构110向着同一个方向喷气，气体沿着上述风道一起向机体后方喷出，可以提高垂直起降飞机的飞行推力。

具体地，喷气机构110包括发动机和螺旋桨113，喷气机构110的外壳的横截面可以为圆形，螺旋桨113在发动机的带动下向喷气口112方向产生推力，发动机与喷气机构110固定连接，可以使所述发动机和喷气机构110的喷气口112具有相同的运动状态。

在喷气口112朝向飞机下方时，所述进气口111和喷气口112的端面平行。垂直起降飞机落在地面上时，喷气机构110的喷气口112是朝向地面的，当飞机要进行起飞时，喷气机构110向下喷气，飞机离开地面后，多个喷气机构110的喷气口112一起向机尾方向转动，这时喷气机构110的进气口111向着相邻的喷气机构110的喷气口112接近，二者逐渐靠近，最终靠接在一起。将进气口111和喷气口112的端面设置成相同的倾斜角度，可以让喷气机构110可以顺利的旋转到一条直线上，同时可以有效的减小进气口111和喷气口112之间的缝隙。

优选地，所述喷气口112和进气口111端面的倾斜角度均为45°。45°的倾斜角度所对应的端面面积适中，角度过小则导致端面的面积太大，贴合是缝隙就越长，角度太大则贴合面积又太小，在旋转时又很容易造成碰撞，所以选取中间角度45°最为合适。

优选地，所述多个喷气机构110的内径相同。所述喷气机构110的内壁为圆筒形，且所述多个喷气机构110的内部结构均相同，当所述喷气口112和进气口111相接时，发动机组100将连通成一条风道，因为每个喷气机构110的内径都相同，所以组成的风道内壁将是平整的，有效地减小了气体受到的阻力。

所述发动机组100的外壁具有流线型。当所述喷气口112和进气口111相接，发动机组100形成一条风道时，所述发动机组100外壁的横截面为圆形，且自机头到机尾方向，所述圆形的直径逐渐增大。

垂直起降飞机两侧分别设置有发动机组100，设定机头到机尾的方向为第一方向，垂直起降飞机的左侧到右侧为第二方向，第一方向和第二方向垂直，在第二方向上有多列喷气机构110，在同列上的多个所述喷气机构110具有相同的转动轴，所述垂直起降飞机还包括转动电机，所述转动电机与所述转动轴连接，所述转动电机用于带动具有同一所述转动轴的多个所述喷气结构一起转动。这样设置可以使第二方向上同列的喷气机构110一致性更好，尤其是在飞行过程中，所述多个喷气机构110的喷气口112的朝向变化一致，从而它们产生的推力的合力达到最大。

所述垂直起降飞机包括接触感应装置，接触感应装置是用来检测相邻两个喷气机构110的对应进气口111和喷气口112的接合程度的。当喷气机构110的喷气口112由朝向地面转动到朝向机尾方向时，相邻两个喷气机构110的对应喷气口112和进气口111将会逐渐贴合在一起，从而形成一条风道。在喷气口112和进气口111的接近过程中，可能会因为各种原因，导致喷气口112和进气口111没有完全的贴合。这样，一方面会导致喷气口112并没有完全朝向机尾方向，该喷气机构110提供的推力也就分散了；另一方面，喷气口112和进气口111没有完全贴合，将会导致风道漏气，从而从最后一节喷气结构喷出的气体就少了，整体的推力就有所下降了。所以需要及时了解喷气机构110之间的贴合程度，方便对没有完全贴合的喷气机构110进行维修。

所述进气口111设置有过滤网，空气从进气口111进入到喷气机构110内，然后由喷气口112喷出，为垂直起降飞机的起飞和正常飞行提供推力。空气被吸入喷气机构110内的过程中，可能会将外界的杂物或者动物带入到喷气机构110内，例如塑料袋或者一些飞鸟，这些异物进入到喷气机构110内部很容易造成喷气机构110瘫痪，给飞行带来危险，所以需要在进气口111设置有过滤网，用来阻止异物进入到喷气机构110内部，保证了垂直起降飞机的正常运行。

优选地，所述发动机组100中靠近机尾的喷气机构110的喷气口112为矢量喷口，通过改变喷气口112的方向来产生不同方向的加速度。

图3为本发明实施例提供的垂直起降飞机上相邻两个喷气机构连接位置处的局部剖视图，如图3所示，相邻两个所述喷气机构110对应设置有连接结构，连接结构用于将相邻两个喷气机构110连接在一起。多个喷气机构110的喷气口112向机尾方向转动后形成了一个风道，每个喷气机构110单独固定在机体上的话，飞机遇到强气流发生颠簸，可能就会造成贴合的喷气口112和进气口111发生错位，这样垂直起降飞机在飞行时就可能发生危险，所以在喷气机构110上安装连接结构，将多个所述喷气机构110依次连接在一起，这样可以使发动机组100的结构更加稳定。

所述连接结构包括卡件200和卡槽300，所述卡件200和卡槽300分别设置在相邻两个所述喷气机构110上，所述卡件200一端与所述喷气机构110转动连接，另一端设置有与所述卡槽300对应的凸起，当喷气机构110的喷气口112朝向机尾时，卡件200向其相对的喷气机构110转动，从而使卡件200上的凸起进入到卡槽300内，所述卡件200和卡槽300共同配合达到连接相邻喷气结构的目的。

优选地，所述卡件200和卡槽300的数量可以为三个或者四个，且所述相邻卡件200之间的圆心角相同。设置多个卡件200，一方面可以起到连接牢固的作用；另一方面，还可以分担每个卡件200上的作用力，使卡件200的使用寿命延长。

图4为本发明实施例提供的垂直起降飞机上喷气机构喷气口的主视图，如图4所示，所述喷气机构110的喷气口112的端面可以设置有密封环400，密封环400设置在所述喷气口112的端面内部，所述密封环400与所述喷气机构110滑动连接，以使所述密封环400可伸出或者缩回所述喷气口112的端面，所述进气口111的端面上设置有与所述密封环400对应的环状凹槽。密封环400和环形凹槽相互配合，可以起到密封的作用，具体地，当相邻的两个喷气机构110的喷气口112和进气口111相接后，密封环400将会伸出喷气口112的端面进入到环形凹槽内部，这样就将喷气口112和进气口111之间的缝隙在一定程度上密封了，使风道内的气体不容易从上述缝隙喷出。

本发明提供了一种垂直起降飞机的起飞方法，当垂直起降飞机起飞时，使喷气口112朝向地面，然后所述喷气机构110朝地面所在方向喷气，喷出的气体将垂直起降飞机向上托起，当垂直起降飞机离开地面后，所述喷气机构110转动，直至所述喷气口112朝向机尾，相邻两个喷气机构110相对的喷气口112和进气口111相接在一起，形成一条完整的风道，为垂直起降飞机提供向前飞行的推力。

本发明提供了一种垂直起降飞机的降落方法，当垂直起降飞机降落时，使喷气口112朝向地面，然后减小所述喷气机构110的喷气量，直至所述垂直起降飞机降落在地面上。

优选地，当所述喷气口112转向机尾时，相邻两个喷气机构110相对的喷气口112和进气口111相接在一起，形成一条完整的风道，这时，需要对上述喷气口112和进气口111的贴合程度进行检测，方便对发动机组100进行检修。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种垂直起降飞机，包括机体，其特征在于，所述垂直起降飞机还包括安装在所述机体上的多个发动机组，且所述多个发动机组沿所述机体的左右方向在机体重心两侧对称设置；

每个发动机组包括沿机头向机尾方向依次设置的多个喷气机构，每个喷气机构具有进气口和喷气口，且每个喷气机构与所述机体转动连接，使所述喷气机构的喷气口能够由朝向所述机体后方转动至朝向所述机体下方，以及由朝向所述机体下方转动至朝向所述机体后方；

每个发动机组的任意两相邻喷气机构的喷气口均朝向所述机尾方向时，靠近所述机头方向的喷气机构的喷气口与靠近所述机尾方向的喷气机构的进气口相接。

2.根据权利要求1所述的垂直起降飞机，其特征在于，所述喷气口朝向所述机体下方时，所述进气口和喷气口的端面平行。

3.根据权利要求2所述的垂直起降飞机，其特征在于，所述进气口和喷气口端面的倾斜角度均为45°。

4.根据权利要求1所述的垂直起降飞机，其特征在于，所述垂直起降飞机包括转动电机，所述转动电机通过传动机构带动，自所述垂直起降飞机左侧向右侧方向，同一直线上的多个所述喷气机构一起转动。

5.根据权利要求1所述的垂直起降飞机，其特征在于，所述垂直起降飞机包括接触感应装置，所述接触感应装置设置在所述喷气机构的进气口或喷气口，所述接触感应装置用于检测相邻两个喷气机构的对应进气口和喷气口的接合程度。

6.根据权利要求5所述的垂直起降飞机，其特征在于，所述喷气机构的喷气口的端面设置有密封环，所述密封环与所述喷气机构滑动连接，以使所述密封环可伸出或者缩回所述喷气口的端面；所述进气口的端面上设置有与所述密封环对应的环状凹槽。

7.根据权利要求1或5或6任一项所述的垂直起降飞机，其特征在于，任意相邻两个所述喷气机构对应设置有连接结构，所述连接结构用于将所述相邻两个喷气机构连接在一起。

8.根据权利要求7所述的垂直起降飞机，其特征在于，所述连接结构包括卡件和卡槽，所述卡件和卡槽分别设置在相邻两个所述喷气机构上，所述卡件一端与所述喷气机构转动连接，另一端设置有与所述卡槽对应的凸起，所述凸起用于卡扣在所述卡槽内以使相邻两个所述喷气机构连接。

9.一种权利要求1-8任一项所述的垂直起降飞机的起飞方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.使喷气口朝向地面；

S2.喷气机构朝地面所在方向喷气，使所述垂直起降飞机脱离地面；

S3.喷气机构转动，直至所述喷气口朝向机尾，从而相邻两个所述喷气机构的喷气口和进气口相接。

10.一种权利要求1-8任一项所述的垂直起降飞机的降落方法，其特征在于，包括以下步骤：

S4.使喷气口朝向地面；

S5.减小喷气机构的推力，直至所述垂直起降飞机降落在地面上。