CN107150801A - 一种水陆空三用旋翼航空器 - Google Patents

一种水陆空三用旋翼航空器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种水陆空三用旋翼航空器，包括机体、机舱盖、浮筒、机轮、支撑杆、螺旋桨及电机，机舱盖设置机体上，且机舱盖与机体之间形成机舱，浮筒设置在机体的两侧，机轮设置在浮筒下方，且可收缩到浮筒内，螺旋桨共设有4组，分别通过四根支撑杆设置在机体的两侧前后两端，电机单独驱动四组螺旋桨的旋转，支撑杆为可折叠杆，螺旋桨在支撑杆折叠时处于不同的位置状态。与现有技术相比，本发明航空器实现了航空器具有水陆空三种领域的应用，具有多功能性，并且本发明航空器结构设置简单，易于控制，相较于其他航空器在成本上有了较大降低，并且运行稳定性与安全性高。

Description

一种水陆空三用旋翼航空器
技术领域
本发明涉及一种航空器，尤其是涉及一种水陆空三用旋翼航空器。
背景技术
现在的航空器主要有直升机、固定翼飞机、旋翼机等，这些航空器都是在某一特定的领域实现工作的，比如空中、水中，不可以满足在水陆空三种条件下都可以工作的状态。
中国专利CN 102774493A公布了一种变翼式水陆空三栖飞行器，包括机身、机翼、发动机、螺旋桨、机轮，机身两侧装变形机翼，变形机翼由两片以上平行排列的翼片交错叠加组成，翼片的前端固定，翼片后端为活动端，翼片相互之间均通过连杆与驾驶操纵杆相连，变形机翼外端板上设置活动折翼，发动机输出轴与螺旋桨连接，螺旋桨安装于风扇涵道内部，机身后部设有两根左右对称的尾梁，尾梁上装有垂直尾翼和水平尾翼。该发明的变翼式水陆空三栖飞行器有机轮、船身，可以在地面、水面停放和起降；通过控制变形机翼展开或闭合来控制飞行，安全性能高，螺旋桨装在涵道内，使流过螺旋桨的气流更平直，提高了螺旋桨的气动效率和整体推力，且不容易伤及地面人员或打到地面物体。但是该专利公布的飞行器一方面在水面上的滑行效果较差，稳定性及受力不均，容易出现事故，另一方面该专利采用变翼式结构，结构设置复杂，易于损坏，维护成本高。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有多种工作状态、功能强大的水陆空三用旋翼航空器。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种水陆空三用旋翼航空器，包括机体、机舱盖、浮筒、机轮、支撑杆、螺旋桨及电机，所述的机舱盖设置机体上，且所述的机舱盖与机体之间形成机舱，所述的浮筒设置在机体的两侧，所述的机轮设置在浮筒下方，且可收缩到浮筒内，所述的螺旋桨共设有4组，分别通过四根支撑杆设置在机体的两侧前后两端，所述的电机单独驱动四组螺旋桨的旋转，所述的支撑杆为可折叠杆，所述的螺旋桨在支撑杆折叠时处于不同的位置状态。
所述的机舱内设有控制器、方向盘及电子调速器，所述的支撑杆的折叠状态受控制器控制，所述的方向盘通过转向器与机轮连接，在陆地模式时，机轮的转向使用转向器由机舱内部方向盘实现控制，所述的电子调速器与电机连接，所述的航空器在飞行模式时，由电子调速器控制电机的转速进而实现航空器的转变方向。
所述的支撑杆由浮筒上方的机体向外伸出。
每组螺旋桨共包括两个同轴反向旋转的螺旋桨叶，两个螺旋桨叶分别受两个单独的电机驱动，每个电机可以由独立的电池提供电源，也可以采用其他供电方式提供电源，所述的电机设置在支撑杆的末端，所述的螺旋桨叶与电机的输出端连接。
所述的机体的底部为船艇式机身，实现了在水面工作的功能。
所述的浮筒分为前浮筒与后浮筒，所述的前浮筒位于机体左右两侧的前端，所述的后浮筒位于机体左右两侧的后端，前浮筒与后浮筒用来提供航空器在水中的升力和平衡左右倾斜产生的力，所述的机轮共有四组，分别对应设置在前浮筒或后浮筒的下方，可伸缩到前浮筒或后浮筒内。
所述的航空器在飞行模式时：所述的支撑杆为伸长状态，没有折叠或折起，四组螺旋桨的旋转中心在同一个圆上，且四组螺旋桨的旋转中心相对于航空器重心的距离相等，四组螺旋桨的旋转中心均为竖直方向，与航空器前进方向垂直；所述的机轮伸缩到浮筒内，减少空气的阻力。
所述的航空器在陆地模式时：航空器的四组螺旋桨都将改变状态，与机体两侧前端的两组螺旋桨连接的支撑杆折叠，位于机体两侧前端的两组螺旋桨处于收起状态，且不旋转；与机体两侧后端的两组螺旋桨连接的支撑杆弯折，位于机体两侧后端的两组螺旋桨处于折起状态，位于机体两侧后端的两组螺旋桨的轴线和航空器前进的方向平行，均为水平方向，航空器前进动力由位于机体两侧后端的两组螺旋桨旋转实现驱动；四个机轮从浮筒中伸出，航空器以四个机轮着地，机轮的转向使用转向器由机舱内部方向盘实现控制。
所述的航空器在水面模式时：所述的机轮伸缩到浮筒内，减少空气的阻力；与机体两侧前端的两组螺旋桨连接的支撑杆折叠，位于机体两侧前端的两组螺旋桨处于收起状态，且不旋转；与机体两侧后端的两组螺旋桨连接的支撑杆弯折，位于机体两侧后端的两组螺旋桨处于折起状态，位于机体两侧后端的两组螺旋桨的轴线和航空器前进的方向平行，均为水平方向；航空器前进动力由位于机体两侧后端的两组螺旋桨旋转实现驱动，由位于机体两侧后端的两组螺旋桨的差速旋转实现在水面的转弯功能。
所述的机舱内设有载人座位，实现载人功能。
与现有技术相比，本发明通过将四旋翼航空器进行改造，实现了载人的功能；通过对机体和螺旋桨连杆(即支撑杆)的改造，实现了螺旋桨的不同位置状态，进而实现了陆地工作的功能；通过使用船艇式机身，实现了在水面工作的功能；相对于其他的航空器，此航空器实现了航空器的多功能性。并且本发明航空器结构设置简单，易于控制，相较于其他航空器在成本上有了较大降低，并且运行稳定性与安全性高。
附图说明
图1为本发明航空器的立体结构示意图；
图2为本发明航空器的主视结构示意图；
图3为本发明航空器的侧视结构示意图；
图4为本发明航空器的俯视结构示意图；
图5为螺旋桨折叠时航空器的立体结构示意图；
图6为螺旋桨折叠时航空器的主视结构示意图；
图7为螺旋桨折叠时航空器的侧视结构示意图；
图8为螺旋桨折叠时航空器的俯视结构示意图。
图中标号：1-机舱盖；2-螺旋桨；3-前浮筒；4-后浮筒；5-机轮；6-机体；7-支撑杆；8-电机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1～8所示，一种水陆空三用旋翼航空器，包括机体6、机舱盖1、浮筒、机轮5、支撑杆7、螺旋桨2及电机8，机舱盖1设置机体6上，且机舱盖1与机体6之间形成机舱，浮筒设置在机体6的两侧，机轮5设置在浮筒下方，且可收缩到浮筒内，支撑杆7由浮筒上方的机体6向外伸出，螺旋桨2共设有4组，分别通过四根支撑杆7设置在机体6的两侧前后两端，电机8单独驱动四组螺旋桨2的旋转，支撑杆7为可折叠杆，螺旋桨2在支撑杆7折叠时处于不同的位置状态。
浮筒分为前浮筒3与后浮筒4，前浮筒3位于机体6左右两侧的前端，后浮筒4位于机体6左右两侧的后端，前浮筒3与后浮筒4用来提供航空器在水中的升力和平衡左右倾斜产生的力，机轮5共有四组，分别对应设置在前浮筒3或后浮筒4的下方，可伸缩到前浮筒3或后浮筒4内。每组螺旋桨2共包括两个同轴反向旋转的螺旋桨叶，两个螺旋桨叶分别受两个单独的电机8驱动，每个电机可以由独立的电池提供电源，也可以采用其他供电方式提供电源，电机8设置在支撑杆7的末端，螺旋桨叶与电机8的输出端连接。机体6的底部为船艇式机身，实现了在水面工作的功能。机舱内设有控制器、方向盘及电子调速器，支撑杆7的折叠状态受控制器控制，方向盘通过转向器与机轮5连接，在陆地模式时，机轮4的转向使用转向器由机舱内部方向盘实现控制，电子调速器与电机8连接，航空器在飞行模式时，由电子调速器控制电机8的转速进而实现航空器的转变方向。机舱内设有载人座位，实现载人功能。
航空器在飞行模式时：支撑杆7为伸长状态，没有折叠或折起，四组螺旋桨2的旋转中心在同一个圆上，且四组螺旋桨2的旋转中心相对于航空器重心的距离相等，四组螺旋桨2的旋转中心均为竖直方向，与航空器前进方向垂直；机轮5伸缩到浮筒内，减少空气的阻力。
航空器在陆地模式时参考图5-图8：航空器的四组螺旋桨2都将改变状态，与机体6两侧前端的两组螺旋桨2连接的支撑杆7折叠，位于机体6两侧前端的两组螺旋桨2处于收起状态，且不旋转；与机体6两侧后端的两组螺旋桨2连接的支撑杆7弯折，位于机体6两侧后端的两组螺旋桨2处于折起状态，位于机体6两侧后端的两组螺旋桨2的轴线和航空器前进的方向平行，均为水平方向，航空器前进动力由位于机体6两侧后端的两组螺旋桨2旋转实现驱动；四个机轮5从浮筒中伸出，航空器以四个机轮5着地，机轮4的转向使用转向器由机舱内部方向盘实现控制。
航空器在水面模式时：机轮5伸缩到浮筒内，减少空气的阻力；与机体6两侧前端的两组螺旋桨2连接的支撑杆7折叠，位于机体6两侧前端的两组螺旋桨2处于收起状态，且不旋转；与机体6两侧后端的两组螺旋桨2连接的支撑杆7弯折，位于机体6两侧后端的两组螺旋桨2处于折起状态，位于机体6两侧后端的两组螺旋桨2的轴线和航空器前进的方向平行，均为水平方向；航空器前进动力由位于机体6两侧后端的两组螺旋桨2旋转实现驱动，由位于机体6两侧后端的两组螺旋桨2的差速旋转实现在水面的转弯功能。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水陆空三用旋翼航空器，其特征在于，包括机体(6)、机舱盖(1)、浮筒、机轮(5)、支撑杆(7)、螺旋桨(2)及电机(8)，所述的机舱盖(1)设置机体(6)上，且所述的机舱盖(1)与机体(6)之间形成机舱，所述的浮筒设置在机体(6)的两侧，所述的机轮(5)设置在浮筒下方，且可收缩到浮筒内，所述的螺旋桨(2)共设有4组，分别通过四根支撑杆(7)设置在机体(6)的两侧前后两端，所述的电机(8)单独驱动四组螺旋桨(2)的旋转，所述的支撑杆(7)为可折叠杆，所述的螺旋桨(2)在支撑杆(7)折叠时处于不同的位置状态。
2.根据权利要求1所述的一种水陆空三用旋翼航空器，其特征在于，所述的机舱内设有控制器、方向盘及电子调速器，所述的支撑杆(7)的折叠状态受控制器控制，所述的方向盘通过转向器与机轮(5)连接，在陆地模式时，机轮(4)的转向使用转向器由机舱内部方向盘实现控制，所述的电子调速器与电机(8)连接，所述的航空器在飞行模式时，由电子调速器控制电机(8)的转速进而实现航空器的转变方向。
3.根据权利要求1所述的一种水陆空三用旋翼航空器，其特征在于，所述的支撑杆(7)由浮筒上方的机体(6)向外伸出。
4.根据权利要求1所述的一种水陆空三用旋翼航空器，其特征在于，每组螺旋桨(2)共包括两个同轴反向旋转的螺旋桨叶，两个螺旋桨叶分别受两个单独的电机(8)驱动，所述的电机(8)设置在支撑杆(7)的末端，所述的螺旋桨叶与电机(8)的输出端连接。
5.根据权利要求1所述的一种水陆空三用旋翼航空器，其特征在于，所述的机体(6)的底部为船艇式机身。
6.根据权利要求1所述的一种水陆空三用旋翼航空器，其特征在于，所述的浮筒分为前浮筒(3)与后浮筒(4)，所述的前浮筒(3)位于机体(6)左右两侧的前端，所述的后浮筒(4)位于机体(6)左右两侧的后端，所述的机轮(5)共有四组，分别对应设置在前浮筒(3)或后浮筒(4)的下方，可伸缩到前浮筒(3)或后浮筒(4)内。
7.根据权利要求1所述的一种水陆空三用旋翼航空器，其特征在于，所述的航空器在飞行模式时：
所述的支撑杆(7)为伸长状态，四组螺旋桨(2)的旋转中心在同一个圆上，且四组螺旋桨(2)的旋转中心相对于航空器重心的距离相等，四组螺旋桨(2)的旋转中心均为竖直方向，与航空器前进方向垂直；
所述的机轮(5)伸缩到浮筒内。
8.根据权利要求1所述的一种水陆空三用旋翼航空器，其特征在于，所述的航空器在陆地模式时：
与机体(6)两侧前端的两组螺旋桨(2)连接的支撑杆(7)折叠，位于机体(6)两侧前端的两组螺旋桨(2)处于收起状态，且不旋转；
与机体(6)两侧后端的两组螺旋桨(2)连接的支撑杆(7)弯折，位于机体(6)两侧后端的两组螺旋桨(2)处于折起状态，位于机体(6)两侧后端的两组螺旋桨(2)的轴线和航空器前进的方向平行，
航空器前进动力由位于机体(6)两侧后端的两组螺旋桨(2)旋转实现驱动；
四个机轮(5)从浮筒中伸出，航空器以四个机轮(5)着地，机轮(4)的转向使用转向器由机舱内部方向盘实现控制。
9.根据权利要求1所述的一种水陆空三用旋翼航空器，其特征在于，所述的航空器在水面模式时：
所述的机轮(5)伸缩到浮筒内；
与机体(6)两侧前端的两组螺旋桨(2)连接的支撑杆(7)折叠，位于机体(6)两侧前端的两组螺旋桨(2)处于收起状态，且不旋转；
与机体(6)两侧后端的两组螺旋桨(2)连接的支撑杆(7)弯折，位于机体(6)两侧后端的两组螺旋桨(2)处于折起状态，位于机体(6)两侧后端的两组螺旋桨(2)的轴线和航空器前进的方向平行；
航空器前进动力由位于机体(6)两侧后端的两组螺旋桨(2)旋转实现驱动，由位于机体(6)两侧后端的两组螺旋桨(2)的差速旋转实现在水面的转弯功能。
10.根据权利要求1所述的一种水陆空三用旋翼航空器，其特征在于，所述的机舱内设有载人座位。
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