CN108638774A - 一种陆空两栖飞行器的布局 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陆空两栖飞行器的布局，包括用于飞行的机身和用于地面行驶的车身，所述机身包括一个连接框架、固定设置在连接框架上的固定翼和与连接框架活动连接的若干个旋翼，所述连接框架内设置有载荷锁紧释放装置，所述车身设置在连接框架内与载荷锁紧释放装置连接；所述车身与机身通过载荷锁紧释放装置连接与分离;本发明使得空中飞行系统和地面载荷可以自由地组合分离，设有可重复载荷锁紧释放装置，把载荷装在机身内部，通过可靠控制装置工作完成载荷的装载、释放,以及空中飞行、地面行驶的功能切换。

Description

一种陆空两栖飞行器的布局

技术领域

本发明涉及飞行器领域，具体来说涉及一种陆空两栖飞行器的布局，可广泛用于军民两用领域。

背景技术

陆空两栖飞行器是指一种既能在空中飞行跨越障碍，又能在陆地上行驶的一种新型跨界飞行器。该飞行器的特点在于兼具地面行驶的灵活性、大载重量、操作方便的特点，和空中飞行速度快、机动性强、能够跨越地面障碍以及垂直起降、空中悬停等优点。在辽阔的青藏高原、西南山区、西北高原等边境地带，很多地方交通不便，甚至根本没有公路，即便有公路，也经常受地质灾害的影响而无法通行。陆空两栖飞行器可以在现代国防与民用领域发挥重要作用，肩负反恐、巡逻、守卫、应急处突、抢险救灾、交通不便地区的人员及物资运输等角色，提升交通运输的效率，具有很好的经济效益与社会价值，还可以在侦查、突袭、巷战等各种军事任务中很好应用。

目前国内外公开的关于陆空两栖飞行器的文献主要在飞行汽车方面。直升机和汽车的合体，是最容易想到的垂直起降的飞行汽车布局方式，目前采用这种结构的代表性飞行汽车是荷兰PALV Europe BV公司SPARK Design工作室设计的PAL-V和美国飞天悍马计划中的“飞行悍马”，其存在与直升机类似的优缺点。非垂直起降飞行汽车的典型代表是美国特拉福嘉公司推出的飞行汽车“飞跃（Transition）”，它可以在空中飞行或在陆地上行驶，但载重较小、需要一定的起飞距离。总得来说，国内外对于陆空两栖飞行器的研究集中在载重较小、速度较低的飞行汽车方面，飞行速度快、机动性强、载重量大的陆空两栖飞行器尚处于探索阶段，国内外的相关报道也很少。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种新型陆空两栖飞行器布局方案，发展灵活可控、模块化、布局高效的可重复陆空两栖飞行器，使得大载荷运输具有更灵活的跨域机动/航行方式；

本发明的另一个目的是提出一种空中飞行系统和地面载荷的可重复组合分离方式，完成空中飞行、地面行驶的可靠切换；

本发明的再一个目的是提出一种兼有垂直起降、空中飞行和地面行驶功能的陆空两栖飞行器布局。采用可拆卸高升力固定翼与可折叠多旋翼系统，既保证载重量、飞行效率与航程，又通过多旋翼控制实现较高的机动性与姿态稳定性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种陆空两栖飞行器的布局，包括用于飞行的机身和用于地面行驶的车身，所述机身包括一个连接框架、固定设置在连接框架上的固定翼和与连接框架活动连接的若干个旋翼，所述连接框架内设置有载荷锁紧释放装置，所述车身设置在连接框架内与载荷锁紧释放装置连接；所述车身与机身通过载荷锁紧释放装置连接与分离。

在上述技术方案中，所述连接框架包括前段、中段和后段，所述固定翼连接在中段上，三段为可调式框架结构。

在上述技术方案中，所述前段与后段对称连接在中段的两侧，前段与后段上对称分布设置有若干旋翼，载荷锁紧释放装置设置在中段内侧。

在上述技术方案中，所述旋翼包括支杆和设置在支杆端部的电机与桨叶，所述电机通过电机座与支杆端部连接，支杆的另一端连接到连接框架上。

在上述技术方案中，所述支杆为空心的管状结构，所述支杆为收缩折叠支杆。

在上述技术方案中，连接框架沿着框架的周长侧面为凹槽结构，旋翼的支杆一端连接在凹槽内，通过控制所述支杆收缩折叠到凹槽内。

在上述技术方案中，所述固定翼通过两块支撑板连接到连接框架上。

在上述技术方案中，所述两块支撑板对称设置在连接框架上，支撑板与连接框架和固定翼之间为可拆卸连接。

在上述技术方案中，所述固定翼的上表面可设置太阳能电池板。

在上述技术方案中，所述飞行器具有两种状态：通过收缩折叠支杆后，飞行器在地面上通过车身控制系统行驶；伸展开支杆后，通过机身控制系统实现垂直升降和空中飞行，每一个支杆上的旋翼相互协调控制，实现飞行器的姿态调整。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明提供的陆空两栖飞行器总体布局，具有灵活可控、模块化、布局高效的特点，采用模块化设计，机身为前中后三段式框架，多旋翼系统与高升力固定翼相配合，较为简单，安装性、实用性和可拓展性好，能够充分发挥陆空两栖飞行器应用的优势；

2、本发明提供的陆空两栖飞行器布局，使得空中飞行系统和地面载荷可以自由地组合分离，设有可重复载荷锁紧释放装置，把载荷装在机身内部，通过可靠控制装置工作完成载荷的装载、释放,以及空中飞行、地面行驶的功能切换；

3、本发明提供的陆空两栖飞行器布局，兼有垂直起降、空中飞行和地面行驶功能，配有可拆卸高升力固定翼与可折叠多旋翼，固定翼可以辅助提供气动升力、增加航程，而旋翼既可以作为垂直起降系统，也可以控制实现较好的机动性与姿态稳定性。

附图说明

图1为本发明陆空两栖飞行器布局示意图；

图2为本发明陆空两栖飞行器布局装有地面载荷的示意图；

图中，1、机身；2、多旋翼；3、支杆；4、固定翼；5、载荷锁紧释放装置；6、地面载荷。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

如图1至图2所示，本发明具有扁平框架式的机身1、对称布置的多旋翼2、旋翼支杆3、可拆卸的高升力固定翼4、载荷锁紧释放装置5、以及地面载荷6。

所述机身1整体分为前段11、中段12与后段13，为可调式框架模块设计，在保证结构强度的同时，结构质量轻。机身前段11与后段13对称布置，分别配有三个旋翼支杆3和若干航电系统走线孔与电池安装板。机身中段12则起主要连接与支撑作用，连接高升力固定翼4、载荷锁紧释放装置5以及余下的两个旋翼支杆3。

所述多旋翼2对称布置在机身四周，包含可折叠支杆3、电机安装座21、电机22与桨叶23，可折叠支杆3管状设计便于电气走线，有利于在空中飞行与起降时提供升力与控制力矩，地面行驶时缩小包络大小，电机安装座21与支杆3的外端连接，电机22固定在电机安装座21内，而桨叶23与电机22的输出端相连提供动力。

所述可拆卸高升力固定翼4布局在机身1的上方，包含固定翼41与可拆卸支撑板42，固定翼41通过两块对称连接在中段12的可拆卸支撑板42安装，该布局可以辅助提供气动升力，与多旋翼2协同提高飞行效率，其可拆卸性拓展了陆空两栖飞行器的使用范围。一方面较少旋翼工作消耗的电能，另一方面在飞行过程中提高飞行效率，增加航程，其可拆卸性有利于陆空两栖飞行器在更大范围内使用，还可以在高升力固定翼上表面贴上太阳能电池片来提升续航能力。

实施例一

在上述的基础上，本例为飞行状态时，车身也就是地面载荷通过载荷锁紧释放装置与机身固定连接。旋翼的支杆通过飞行控制系统控制伸出，如图2所示，机身的连接框架上公分布八个旋翼，前段三个、后段三个、中段两个，每个旋翼均为对称分布。飞行控制系统控制每一个旋翼独立工作，旋翼相互之间不干涉；通过控制旋翼使得整个机身和车身一起实现垂直升降。而每一个旋翼的角度是可以调节的，通过调节其角度可以调整飞行器的姿态。

实施例二

在上述基础上，本例为地面行驶状态时，车身也就是地面载荷通过载荷锁紧释放装置与机身固定连接。旋翼的支杆通过飞行控制系统控制收缩折叠到机身的连接框架的凹槽内，并停止旋翼的工作；通过车身自身的动力系统带动其整个飞行器在地面行动。车身的设计可以采用全地形越野车的结构，使得整个飞行器可以在山区复杂路面快速通过。

本例中主要针对无明显道路的山区，飞行器可以通过垂直升降实现空中飞行从而实现翻山越岭，同时可以在较为宽广的地面行驶，实现隐蔽和快速到达目的地，且可以实现较大重量的载重。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种陆空两栖飞行器的布局，其特征在于包括用于飞行的机身和用于地面行驶的车身，所述机身包括一个连接框架、固定设置在连接框架上的固定翼和与连接框架活动连接的若干个旋翼，所述连接框架内设置有载荷锁紧释放装置，所述车身设置在连接框架内与载荷锁紧释放装置连接；所述车身与机身通过载荷锁紧释放装置连接与分离。

2.根据权利要求1所述的一种陆空两栖飞行器的布局，其特征在于所述连接框架包括前段、中段和后段，所述固定翼连接在中段上，三段为可调式框架结构。

3.根据权利要求2所述的一种陆空两栖飞行器的布局，其特征在于所述前段与后段对称连接在中段的两侧，前段与后段上对称分布设置有若干旋翼，载荷锁紧释放装置设置在中段内侧。

4.根据权利要求1所述的一种陆空两栖飞行器的布局，其特征在于所述旋翼包括支杆和设置在支杆端部的电机与桨叶，所述电机通过电机座与支杆端部连接，支杆的另一端连接到连接框架上。

5.根据权利要求4所述的一种陆空两栖飞行器的布局，其特征在于所述支杆为空心的管状结构，所述支杆为收缩折叠支杆。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种陆空两栖飞行器的布局，其特征在于连接框架沿着框架的周长侧面为凹槽结构，旋翼的支杆一端连接在凹槽内，通过控制所述支杆收缩折叠到凹槽内。

7.根据权利要求1所述的一种陆空两栖飞行器的布局，其特征在于所述固定翼通过两块支撑板连接到连接框架上。

8.根据权利要求7所述的一种陆空两栖飞行器的布局，其特征在于所述两块支撑板对称设置在连接框架上，支撑板与连接框架和固定翼之间为可拆卸连接。

9.根据权利要求1、7 、8任一所述的一种陆空两栖飞行器的布局，其特征在于所述固定翼的上表面可设置太阳能电池板。

10.根据权利要求6所述的一种陆空两栖飞行器的布局，其特征在于所述飞行器具有两种状态：通过收缩折叠支杆后，飞行器在地面上通过车身控制系统行驶；伸展开支杆后，通过机身控制系统实现垂直升降和空中飞行，每一个支杆上的旋翼相互协调控制，实现飞行器的姿态调整。