CN107539462B - 具有风阻抗风器的多轴飞行器 - Google Patents
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Abstract
一种具风阻抗风器的多轴飞行器，用以解决现有多轴飞行器容易受强风影响造成翻覆的问题。本发明具风阻抗风器的多轴飞行器包括：一个飞行器，该飞行器具有一个本体及多个旋翼，该本体具有相对的一个上表面及一个下表面，该多个旋翼设置于该本体，各个旋翼具有一个旋转轴及一个旋转半径；及一个抗风组件，该抗风组件包括有多组风栅及一条基准轴线，该多组风栅沿该基准轴线的径向设置，各组风栅具有多个柱体、至少一个固定件及至少一个结合件；该多个柱体由该至少一个固定件固定；各个柱体具有相对的一个近轴端及一个远轴端，各组风栅具有相对的一个结合端及一个分流端，该结合件连接该结合端及该本体的上表面。
Description
技术领域
本发明关于一种多轴飞行器，尤其是一种具有风阻抗风器的多轴飞行器。
背景技术
具旋翼的飞行器如直升机等，可垂直上升下降具有较灵活的飞行姿态，该旋翼飞行器是由一个主旋翼来提供升力，然而旋翼在转动时会有扭矩，将造成飞行器的原地打转。因此该直升机等旋翼飞行器会于机尾另外设有一个较小的副旋翼来平衡该主旋翼产生的扭矩，使该直升机等旋翼飞行器保持平衡且不会原地打转。然而该直升机等旋翼飞行器的扭矩平衡较为复杂，因此小型的无人机或遥控飞行器等常使用多轴飞行器。现有的多轴飞行器，如三轴飞行器、四旋翼飞行器等，是使用设置于同一平面的多个旋翼，产生向上的升力，以使该多轴飞行器上升。由于各个旋翼尺寸相同，且对称设置于该多轴飞行器，相较于直升机的该主旋翼及该副旋翼设计，该多轴飞行器的各旋翼产生的扭矩平衡较为容易。然而，现有的多轴飞行器在受到强风干扰时，容易因为各个旋翼带动的上方气流被强风扰动，使各个旋翼上方的气流受到侧向气流影响，导致各个旋翼提供的升力不平衡，使该多轴飞行器飞行时不稳定，而导致该多轴飞行器翻覆掉落。
有鉴于此，现有的多轴飞行器确实仍有加以改善的必要。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种具有风阻抗风器的多轴飞行器，使该多轴飞行器受强风影响时，不易翻覆。
本发明以下所述方向性或其近似用语，例如“前”、“后”、“上（顶）”、“下（底）”、“内”、“外”、“侧面”等，主要参考附加附图的方向，各方向性或其近似用语仅用以辅助说明及理解本发明的各个实施例，非用以限制本发明。
本发明的一种具有风阻抗风器的多轴飞行器，包括：一个飞行器，该飞行器具有一个本体及多个旋翼，该本体具有相对的一个上表面及一个下表面，该本体具有一个中心轴线通过该上表面及该下表面，该多个旋翼设置于该本体，各个旋翼具有一个旋转轴及一个旋转半径，各个旋转轴与该本体之中心轴线相互平行；及一个抗风组件，该抗风组件包括有多组风栅及一条基准轴线，该多组风栅沿该基准轴线的径向设置，各组风栅具有多个柱体、至少一个固定件及至少一个结合件；各个柱体由该至少一个固定件固定，使任意两个相邻的柱体之间具有一个间隔；各个柱体具有相对的一个近轴端及一个远轴端，各组风栅具有相对的一个结合端及一个分流端，该结合件连接该结合端及该本体的上表面，使各个柱体的近轴端分别朝向该基准轴线，各个柱体的远轴端分别朝远离该基准轴线的方向设置。
由此，本发明的具有风阻抗风器的多轴飞行器，通过该抗风组件，可于该飞行器行进或上升时，将行进时的气流或遭遇的强风导流分配至各个旋翼的上方，增加各个旋翼上方的气流受到强风干扰时，该飞行器的稳定性，可以达到抗风并稳定该飞行器行进的目的。
其中，该多个旋翼至少为三个。如此，该飞行器具有较灵活的飞行姿态，可使行进较为容易。
其中，该多个柱体为空心。如此，可减轻该抗风组件的重量，降低该飞行器行进的负担，可以达到减少该飞行器功率消耗的目的。
其中，该多个柱体的外形为圆管，并于该远轴端形成半圆球状。如此，可使通过该多个柱体的气流较不易产生紊流，具有提升飞行稳定性的功效。
其中，该多组风栅相对该基准轴线等角设置。如此，导引后气流的分布较平均，具有提升飞行稳定性的功效。
其中，各个近轴端于该基准轴线起始，使该多个柱体的近轴端分别相互连接。如此，各个近轴端可相互连接，该多组风栅可形成一体结构，减少从该基准轴线通过的气流所造成扰流的影响，具有提升飞行稳定性、增加抗风组件结构强度的功效。
其中，各个间隔具有相同的间距。如此，可使欲阻隔并往下导向的气流及由该间隔通过的气流均匀分布，具有提升抗风能力的功效。
其中，该多个柱体的长度，由该结合端至该分流端等量递减。如此，该飞行器于上升过程中，该抗风组件可以使气流由上往下的导流，进而使该多个柱体分别承受一部分由上往下的风阻，即使该分流端的柱体因此降低所受风阻，可提升该飞行器飞行时的稳定性。且该多个柱体的长度递减的设置，还可以降低该抗风组件的重量等功效。
其中，一个旋翼连线通过多个旋翼中的任意两个相邻旋翼的旋转轴，该旋翼连线与该中心轴线的最短距离为一个连线距离，该结合端的柱体的长度大于该连线距离，且小于该连线距离与上述旋转半径的和。如此，该结合端的柱体长度大于该连线距离，使该旋翼的轴心上方的气流可受该结合端的柱体导向各个旋翼，并形成稳定的气流，具有提升抗风能力的功效。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1：本发明一实施例的立体结构示意图；
图2：本发明一实施例的抗风组件结构示意图；
图3：本发明一实施例的抗风组件正面视图；
图4：本发明一实施例的结构上视图。
附图标记说明
1 飞行器 11 本体
11a 上表面 11b 下表面
12 旋翼
2 抗风组件 2a 风栅
21 柱体 211 近轴端
212 远轴端 22 固定件
23 结合件 24 结合端
25 分流端
B 间隔 L 连线距离
M 中心轴线 N 旋转轴
O 基准轴线 P 旋翼连线
r 旋转半径。
具体实施方式
为使本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特根据本发明的较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：
请参照图1，其是本发明具有风阻抗风器的多轴飞行器的第一实施例，该具有风阻抗风器的多轴飞行器大致上包括一个飞行器1及一个抗风组件2，该抗风组件2固设于该飞行器1的上方。
该飞行器1具有一个本体11及多个旋翼12，该多个旋翼12至少为三个，如此，该飞行器1具有较灵活的飞行姿态。该本体11具有相对的一个上表面11a及一个下表面11b，该本体11具有一条中心轴线M通过该上表面11a及该下表面11b。该多个旋翼12设置于该本体11，该多个旋翼12较佳为以中心轴线M等角设置，各旋翼12具有一个旋转轴N及一个旋转半径r，各旋转轴N与该本体11的中心轴线M相互平行。例如但不限制地，本实施例选用一个四轴飞行器作为该飞行器1，该飞行器1的旋翼12相对该中心轴线M为等距，或该飞行器1之旋翼12相对该中心轴线M为等角设置，如此，该飞行器1的升力平衡，具有较好的飞行稳定性。该多个旋翼12的旋转半径r相同。
请参照图2、3，该抗风组件2包括有多组风栅2a及一条基准轴线O。各组风栅2a具有多个间隔B，使各组风栅2a可阻隔部分气流，并可使另一部分气流通过该多个间隔B。该多组风栅2a沿该基准轴线O的径向设置，该风栅2a组的数量依上述旋翼12的数量而定，若该旋翼12设置数量为三的倍数时，该风栅2a可选用三组；若该飞行器1之多个旋翼12设置数量为四的倍数时，该风栅2a则可选用四组。各组风栅2a具有多个柱体21、至少一个固定件22及至少一个结合件23。该多个柱体21由该至少一个固定件22固定，于本实施例中，该固定件22贯穿固定该多个柱体21，使任意两个相邻的柱体21之间具有前述间隔B。各柱体21具有相对的一个近轴端211及一个远轴端212。各组风栅2a具有相对的一个结合端24及一个分流端25。并请参考图1，该结合件23连接该结合端24及该本体11的上表面11a，使该多个柱体21的近轴端211分别朝向该基准轴线O，该多个柱体21的远轴端212分别朝远离该基准轴线O的方向设置，该基准轴线O较佳地与该中心轴线M重叠设置。该多个柱体21较佳地为空心，这样可减轻该抗风组件2的重量，并降低该飞行器1行进的负担。该多个柱体21的外形较佳地为圆管，并于该远轴端212形成半圆球状，这样可使通过该多个柱体21的气流不会产生紊流。
请参照图4，该多组风栅2a较佳相对于该基准轴线O成等角设置，并使该多组风栅2a分别位于该多个旋翼12之间，如此，可使导引后气流的分布较平均。各个近轴端211于该基准轴线O起始，使该多个柱体21的近轴端211分别相互连接，可使该数组风栅2a形成一体结构，以增加该抗风组件2的结构强度，并可减少从该基准轴线O通过的气流所造成扰流的影响，在本实施例当中，该多组风栅2a为四个，该多组风栅2a的多个柱体21可连接为多个十字形柱体。请参照图1，该至少一个固定件22与该至少一个结合件23可为一体成形，该至少一个结合件23与该本体11的上表面11a的固定方式可为螺丝固定或黏固的方式，本发明不予以限制。
请参照图3。各个间隔B可具有相同的间距，使欲阻隔并往下导向的气流及由该间隔B通过的气流均匀分布。该多个柱体21的长度，由该结合端24至该分流端25可为等量递减，即该分流端25的柱体21的长度短于该结合端24的柱体21的长度，使该分流端25的柱体21的受风面积较小，如此，该飞行器1于上升过程中，该抗风组件2可以使气流由上往下的导流，进而使该多个柱体21分别承受一部分由上往下的风阻，即使该分流端25的柱体21因此降低所受风阻，可提升该飞行器飞行时的稳定性。且该多个柱体21的长度递减的设置，还可以降低该抗风组件2的重量。
请参照图4，该多个旋翼12的任意两个相邻旋翼12于各个旋转轴N的交点有一个旋翼连线P，于该旋翼连线P与该中心轴线M的最短距离为一个连线距离L，该结合端24的柱体21长度大于该连线距离L，且小于该连线距离L与上述旋转半径r的和，如此，该旋翼12的旋转轴N上方的气流可受该结合端24的柱体21导向各个旋翼12，并形成稳定的气流。
综上所述，本发明的具有风阻抗风器的多轴飞行器，该飞行器1于启动时，该多个旋翼12将上方的气流往下带动，且该抗风组件2可以将气流区隔成多个区域，以分别将该由上往下的气流导向至各个旋翼12，并沿着该多组风栅2a形成向下的气流，使该飞行器1的多个旋翼12上方各自的气流不互相产生干扰。即该飞行器1受到一侧向气流干扰时，该侧向气流接触到该抗风组件2时，该多组风栅2a可以将一部分气流阻隔，并由前述向下的气流将其向下导流，使该侧向气流导引至该迎风侧的两个旋翼12，另外一部分气流则通过该间隔B流动至后侧的两个旋翼12，并通过后侧的两个旋翼12所带动向下的气流，将通过该间隔B的另外一部份侧向气流导流向下，可以达到抗风并稳定该飞行器1行进的目的。
Claims (9)
1.一种具有风阻抗风器的多轴飞行器，其特征在于，包括：
一个飞行器，该飞行器具有一个本体及多个旋翼，该本体具有相对的一个上表面及一个下表面，该本体具有一个中心轴线通过该上表面及该下表面，该多个旋翼设置于该本体，各个旋翼具有一个旋转轴及一个旋转半径，各个旋转轴与该本体的中心轴线相互平行；及
一个抗风组件，该抗风组件包括有多组风栅及一条基准轴线，该多组风栅沿该基准轴线的径向设置，各组风栅具有多个柱体、至少一个固定件及至少一个结合件；该多个柱体由该至少一个固定件固定，使任意两个相邻的柱体之间具有一个间隔；各个柱体具有相对的一个近轴端及一个远轴端，各组风栅具有相对的一个结合端及一个分流端，该结合件连接该结合端及该本体的上表面，使各个柱体的近轴端分别朝向该基准轴线，各个柱体的远轴端分别朝远离该基准轴线的方向设置。
2.如权利要求1所述的具有风阻抗风器的多轴飞行器，其特征在于，该多个旋翼至少为三个。
3.如权利要求1所述的具有风阻抗风器的多轴飞行器，其特征在于，该多个柱体为空心。
4.如权利要求1所述的具有风阻抗风器的多轴飞行器，其特征在于，该多个柱体的外形为圆管，并于该远轴端形成半圆球状。
5.如权利要求1所述的具有风阻抗风器的多轴飞行器，其特征在于，该多组风栅相对该基准轴线等角设置。
6.如权利要求1所述的具有风阻抗风器的多轴飞行器，其特征在于，各个近轴端于该基准轴线起始，该多个柱体的近轴端分别相互连接。
7.如权利要求1所述的具有风阻抗风器的多轴飞行器，其特征在于，各个间隔具有相同的间距。
8.如权利要求1所述的具有风阻抗风器的多轴飞行器，其特征在于，该多个柱体的长度，由该结合端至该分流端等量递减。
9.如权利要求1所述的具有风阻抗风器的多轴飞行器，其特征在于，一个旋翼连线通过多个旋翼中的任意两个相邻旋翼的旋转轴，于该旋翼连线与该中心轴线的最短距离为一个连线距离，该结合端的柱体的长度大于该连线距离，且小于该连线距离与上述旋转半径的和。
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