CN106542096A - 飞行器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种飞行器，该飞行器包括：机身，外圆周面设有数个外环形轨道，外环形轨道用于扇翼单元的支撑和导向；固定环，与机身同轴并固定连接，固定环的内圆周面设有数个内环形轨道，内环形轨道用于扇翼单元的支撑和导向；扇翼单元，等间距排列于外环形轨道和内环形轨道之间，用于控制所述飞行器的飞行。本发明根据扇翼和旋翼飞行器气动特点的结合，使飞行器在保留扇翼飞行器大载荷、垂直、低速稳定的飞行和巡航效率高、操作简单等特点的同时，还具有旋翼飞行器垂直起降的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种飞行器领域，特别是涉及一种低速、大载荷且能垂直起降的飞行器。
背景技术
目前，现有的飞行器从产生升力的机理上主要分为固定翼和旋翼两种。固定翼飞行器的特点是在特定速域范围内巡航升阻比较大，有利于提高飞行器的航程或航时，但是起降过程需要机场、弹射器和回收装置等，因此平台的环境适应性较差。旋翼飞行器的特点是可垂直起降，但由于旋翼本身效率较低，导致平台航程和航时较低。
近年来国际上还发展了一种横流扇旋翼飞行器，主要是利用扇旋旋转时产生的升力和推力供飞行器飞行的动力。此类飞行器具有有效载荷大、短距起降、低速飞行稳定、巡航效率高、操控简单的特点，是一种介于直升机和固定翼之间的新型飞行器。但是其起降过程还需滑跑，不能垂直起降。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种飞行器以实现大载荷、低速的飞行，且巡航效率高、操作简单可以垂直起降。
为实现上述目的，本发明提供了一种飞行器，该飞行器包括：机身、固定环和数个扇翼单元；
所述机身的外圆周面设有数个外环形轨道，所述外环形轨道用于所述扇翼单元的支撑和导向；
所述固定环，与所述机身同轴并固定连接，所述固定环的内圆周面设有数个内环形轨道，所述内环形轨道用于所述扇翼单元的支撑和导向；
所述扇翼单元，等间距排列于所述外环形轨道和所述内环形轨道之间，用于控制所述飞行器的飞行；所述扇翼单元包括：电机、传动装置，以及
扇翼单元本体，所述扇翼单元本体设有导向轴，导向轴第一端与所述外环形轨道连接，导向轴第二端与所述内环形轨道连接；
自转轴，位于所述扇翼单元本体内，自转轴第一端与所述外环形轨道连接，自转轴第二端与所述内环形轨道连接；
数个扇叶，呈辐射状环绕所述自转轴排列，与所述自转轴固定连接，所述电机通过所述传动装置驱动所述自转轴的旋转，进而驱动所述扇叶的旋转；
其中，当数个扇翼单元的扇叶围绕自转轴相同转速旋转时，所述扇翼单元沿所述机身的外环形轨道进行公转，控制飞行器平稳飞行；当数个扇翼单元的扇叶围绕自转轴不同转速旋转时，控制飞行器飞行姿态。
优选地，所述飞行器还包括：起落装置，与所述机身固定连接，用于飞行器的起飞、降落以及在地面上的移动。
优选地，所述起落架在所述飞行器起飞后收回到所述机身内。
优选地，所述外环形轨道与所述内环形轨道同轴设置。
优选地，所述机身内设置有操纵系统，用于控制所述飞行器的飞行运动。
优选地，所述电机可以位于所述机身内或所述扇翼单元内。
优选地，所述导向轴与所述自转轴平行。
优选地，相邻的所述扇翼单元之间设有固定连接件，用于控制所述扇翼单元之间的距离。
优选地，所述扇叶通过固定在所述自转轴上的转盘固定连接。
优选地，所述飞行器适用于航空有人或无人飞行器。
本发明的优点是根据扇翼和旋翼飞行器气动特点的结合，使飞行器在保留扇翼飞行器大载荷、垂直、低速稳定的飞行和巡航效率高、操作简单等特点的同时，还具有旋翼飞行器垂直起降的特点。
附图说明
图1为本发明的一种实施例的飞行器的结构示意图；
图2为本发明的一种实施例的飞行器的机身的结构示意图；
图3为本发明的一种实施例的飞行器的固定环的结构示意图；
图4为本发明的一种实施例的飞行器的扇翼单元的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的技术方案以及优点表达的更清楚，下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明的飞行器包括机身、固定环和数个扇翼单元，不仅具有扇翼飞行器大载荷、垂直、低速稳定的飞行和巡航效率高、操作简单等特点，还具有旋翼飞行器垂直起降的特点。
图1为本发明的一种实施例的飞行器的结构示意图，如图所示，飞行器主要包括机身10、固定环20和数个扇翼单元30。
图2为本发明的一种实施例的飞行器的机身的结构示意图，如图所示，机身10，其外圆周面上设有数个外环形轨道11，外环形轨道11用于扇翼单元30的支撑和导向，例如，本实施例中有两个外环形轨道11。机身10内部还设置有操作系统，用来控制飞行器的飞行运动。
图3为本发明的一种实施例的飞行器的固定环的结构示意图，如图所示，固定环20，与机身10同轴设置，并与机身10通过机械结构固定连接，固定环20的内圆周面上设置有数个内环形轨道21，内环形轨道21用于扇翼单元30的支撑和导向，例如，本实施例中有两个外环形轨道11。。在一个具体的实施例中，机身10上的外环形轨道11与固定环20的内环形轨道21同轴心设置。
扇翼单元30，等间距呈辐射状排列在外环形轨道11和内环形轨道21之间，用于控制飞行器的飞行；根据飞行器的性能指标，可以选择扇翼单元30的数目，例如，本实施例中飞行器具有8个扇翼单元30。为了控制每个扇翼单元之间的距离，相邻的扇翼单元30之间设置有固定连接件，因此，即使每个扇翼单元30的旋转速度不相同时，相邻的扇翼单元30之间也不会改变距离。
图4为本发明的一种实施例的飞行器的扇翼单元的结构示意图，如图所示，该扇翼单元30包括：扇翼单元本体31、自转轴32、数个扇叶33、电机和传动装置。
扇翼单元本体31，扇翼单元本体31上设置有导向轴34，导向轴第一端与机身10的外环形轨道11连接，导向轴第二端与固定环20的内环形轨道21连接。例如，导向轴第一端可以通过万向轮与机身10的外环形轨道11连接，同样，导向轴第二端可也以通过万向轮与固定环20的内环形轨道连接。
自转轴32，位于扇翼单元本体31内，自转轴第一端与与机身10的外环形轨道11连接，自转轴第二端与固定环20的内环形轨道21连接。例如，自转轴第一端可以通过万向轮与机身10的外环形轨道11连接，同样，自转轴第二端可也以通过万向轮与固定环20的内环形轨道连接。在一个具体的实施例中，自转轴32与导向轴34平行设置。
扇叶33，呈辐射状环绕自转轴32排列，与自转轴32固定连接，在一个具体的实施例中，扇叶33可以通过固定在自转轴32上的转盘35固定连接。电机通过传动装置驱动自转轴32的旋转，进而驱动扇叶33的旋转。
当数个扇翼单元30的扇叶33围绕自转轴32以相同转速旋转时，扇翼单元30将沿机身10的外环线轨道11进行公转，从而控制飞行器的平稳飞行；当数个扇翼单元30的扇叶33围绕自转轴32以不同转速旋转时，扇翼单元30将沿机身10的外环线轨道11进行公转，控制飞行器的飞行姿势。
优选地，飞行器还包括起落装置，起落装置与机身10固定连接，用于飞行器的起飞、降落以及在地面上的移动。起落装置在飞行器起飞后收回到机身10内，减少了飞行过程中的阻力，提高了飞行器飞行的稳定性。
优选地，飞行器的机身10内设置有操纵系统，用来控制飞行器的飞行。
优选地，可以根据结构需要，将电机设置于机身10内，也可以设置于扇翼单元30内。
优选地，该飞行器适用于航空有人飞行器，还可以适用于航空无人飞行器。
下面结合图1至图4对本发明飞行器的实施例的具体工作过程做如下阐述。
在飞行器的垂直起飞过程中，各扇翼单元30相对应的电机通过传动装置以相同的速度驱动各个自转轴32的旋转，进而驱动各扇翼单元30的扇叶33以相同的转速旋转。各自扇翼单元30的扇叶33的旋转，产生驱动力使各扇翼单元30围绕机身10旋转。各扇翼单元30围绕机身10旋转产生来流，来流通过扇翼单元30时，扇翼单元30的上下表面气流速度不同，上表面气流经过扇翼单元30旋转加速后明显大于下表面气流速度，产生压力差，从而产生升力，促使飞行器垂直起飞。
在飞行器的飞行过程中，通过改变电机的转速来改变各个自转轴32旋转的速度，从而改变相对应的扇翼单元30内扇叶33的转速；由于各个扇翼单元30内扇叶33的转速不同，产生非对称力，进而实现对飞行器的飞行姿态的控制。
在飞行器的垂直降落过程中，电机通过传动装置调整各个扇翼单元30内扇叶33的转速，使各转速相同，使飞行器平稳运行，逐渐减小各个扇翼单元30内扇叶33的转速，使飞行器平稳降落。
本发明根据扇翼飞行器和旋翼飞行器气动特点的结合，设计出新型的飞行器，包括机身、固定环和数个扇翼单元，通过对扇翼单元扇翼转速的调整来控制飞行器的垂直起降以及飞行姿态的控制；该飞行器不仅具有扇翼飞行器大载荷、垂直、低速稳定的飞行和巡航效率高、操作简单等特点，还具有旋翼飞行器垂直起降的特点。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种飞行器，其特征在于，所述飞行器包括：机身、固定环和数个扇翼单元；
所述机身的外圆周面设有数个外环形轨道，所述外环形轨道用于所述扇翼单元的支撑和导向；
所述固定环，与所述机身同轴并固定连接，所述固定环的内圆周面设有数个内环形轨道，所述内环形轨道用于所述扇翼单元的支撑和导向；
所述扇翼单元，等间距排列于所述外环形轨道和所述内环形轨道之间，用于控制所述飞行器的飞行；所述扇翼单元包括：电机、传动装置，以及
扇翼单元本体，所述扇翼单元本体设有导向轴，导向轴第一端与所述外环形轨道连接，导向轴第二端与所述内环形轨道连接；
自转轴，位于所述扇翼单元本体内，自转轴第一端与所述外环形轨道连接，自转轴第二端与所述内环形轨道连接；
数个扇叶，呈辐射状环绕所述自转轴排列，与所述自转轴固定连接，所述电机通过所述传动装置驱动所述自转轴的旋转，进而驱动所述扇叶的旋转；
其中，当数个扇翼单元的扇叶围绕自转轴相同转速旋转时，所述扇翼单元沿所述机身的外环形轨道进行公转，控制飞行器平稳飞行；当数个扇翼单元的扇叶围绕自转轴不同转速旋转时，控制飞行器飞行姿态。
2.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器还包括：
起落装置，与所述机身固定连接，用于飞行器的起飞、降落以及在地面上的移动。
3.根据权利要求2所述的飞行器，其特征在于，所述起落装置在所述飞行器起飞后收回到所述机身内。
4.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述外环形轨道与所述内环形轨道同轴设置。
5.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述机身内设置有操纵系统，用于控制所述飞行器的飞行。
6.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述电机可以位于所述机身内或所述扇翼单元内。
7.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述导向轴与所述自转轴平行。
8.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，相邻的所述扇翼单元之间设有固定连接件，用于控制所述扇翼单元之间的距离。
9.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述扇叶通过固定在所述自转轴上的转盘固定连接。
10.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器适用于航空有人或无人飞行器。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107554754A (zh) * | 2017-09-06 | 2018-01-09 | 邓安迪 | 一种飞行器升力（或推力）装置 |
| CN108190008A (zh) * | 2018-02-28 | 2018-06-22 | 史智勇 | 双环形旋翼球形舱飞机 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB819226A (en) * | 1956-03-16 | 1959-09-02 | Helmut Philippe George Alexand | Improvements in or relating to aircraft having tunnel-shaped wings |
| US20030098388A1 (en) * | 2001-08-08 | 2003-05-29 | Walmsley Eric Ronald | Circular vertical take off & landing aircraft |
| CN2923518Y (zh) * | 2006-04-28 | 2007-07-18 | 李贤明 | 圆形喷气飞行器 |
| US20140151494A1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Eurocopter Deutschland Gmbh | Vertical take-off and landing (vtol) aerial vehicle and method of operating such a vtol aerial vehicle |
| CN104401485A (zh) * | 2014-10-13 | 2015-03-11 | 南京航空航天大学 | 四扇翼无人飞行器及控制方法 |
| CN104875887A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-09-02 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种垂直提升组件以及具有其的扇翼飞行器 |
| CN205034345U (zh) * | 2015-09-18 | 2016-02-17 | 楚亮 | 飞行器 |
-
2015
- 2015-09-18 CN CN201510601481.6A patent/CN106542096A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB819226A (en) * | 1956-03-16 | 1959-09-02 | Helmut Philippe George Alexand | Improvements in or relating to aircraft having tunnel-shaped wings |
| US20030098388A1 (en) * | 2001-08-08 | 2003-05-29 | Walmsley Eric Ronald | Circular vertical take off & landing aircraft |
| CN2923518Y (zh) * | 2006-04-28 | 2007-07-18 | 李贤明 | 圆形喷气飞行器 |
| US20140151494A1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Eurocopter Deutschland Gmbh | Vertical take-off and landing (vtol) aerial vehicle and method of operating such a vtol aerial vehicle |
| CN104401485A (zh) * | 2014-10-13 | 2015-03-11 | 南京航空航天大学 | 四扇翼无人飞行器及控制方法 |
| CN104875887A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-09-02 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种垂直提升组件以及具有其的扇翼飞行器 |
| CN205034345U (zh) * | 2015-09-18 | 2016-02-17 | 楚亮 | 飞行器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107554754A (zh) * | 2017-09-06 | 2018-01-09 | 邓安迪 | 一种飞行器升力（或推力）装置 |
| CN108190008A (zh) * | 2018-02-28 | 2018-06-22 | 史智勇 | 双环形旋翼球形舱飞机 |
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