CN108945421A - 轻量飞行载具 - Google Patents

Abstract

一种轻量飞行载具，轻量飞行载具包含载装体、至少二个风扇管推进装置、二个转向装置、以及飞行翼，风扇管推进装置分别固定装置在载装体的相对两侧且具有足够的推力，转向装置连接于风扇管推进装置排气的气流动线上。转向装置能改变风扇管推进装置所送出气流的方向，以使轻量飞行载具能处于高速飞行模式。当飞行模式成为高速飞行模式后，飞行翼能提供升力。

Description

轻量飞行载具

技术领域

本发明涉及一种飞行载具，尤其涉及一种轻量飞行载具。

背景技术

现有的航太技术开始积极开发单人的垂直升降飞行器，而目前此种飞行器的飞行速度有限，不及一些地面上的交通工具，例如汽车或火车。因此，目前这种飞行器因为速度未能达到地面上交通工具的一般速度，所以尽管上述飞行器现在已问世，但在现在社会生活中仍不具实用的价值。

发明内容

本发明提供了一种轻量飞行载具，其能处于高速飞行模式。

本发明提供了一种轻量飞行载具，轻量飞行载具包含载装体、至少二个风扇管推进装置、二个转向装置、以及飞行翼。

风扇管推进装置分别固定设置在载装体的相对两侧，风扇管推进装置包含筒体以及至少一组扇叶。

筒体具有气流通道、进气开口、及排气开口，扇叶设置于气流通道中，用于产生气流，使气流自进气开口进入气流通道，并后续自排气开口送出，以产生移动动力。

各个转向装置连接于风扇管推进装置后方，并具有至少一方向板件。方向板件设置于排气开口的气流动线上，并用于改变排气开口所送出气流的方向，以使轻量飞行载具处于高速飞行模式。

飞行翼设置于载装体之背面，当轻量飞行载具处于高速飞行模式时，飞行翼用于提供升力。

其中，所述低速飞行模式，是载装体长轴方向与地心垂直线间的倾斜角小于45度范围时的巡航状态。所述高速飞行模式，是载装体长轴方向与海平面方向间的倾斜角小于45度范围时的巡航状态。

载装体具有收容舱体。收容舱体的形状是对应于人体的形状，载装体对应于人体头部的位置为可透明材质所构成。

进一步，风扇管推进装置包含第一组扇叶、第二组扇叶、以及加速传动装置，第一组扇叶通过加速传动装置与第二组扇叶连接，第一组扇叶具有第一转速，通过加速传动装置会使第二组扇叶具有第二转速，其中第二转速除以第一转速的比值大于等于1.2。

飞行翼进一步包含第一翼板、第二翼板、以及复数个连接件，第一翼板与第二翼板具有间距以分别构成飞行翼的上表面以及下表面，该等连接件对应于所述的间距固定连接第一翼板与第二翼板。

通过风扇管推进装置设计，可于低速飞行模式下随地起降，而配合转向装置与飞行翼的辅助设计，上述轻量飞行载具更可以切换成高速飞行模式，从而达到或超过地面上交通工具的一般速度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一实施例的轻量飞行载具的外观示意图；

图2是图1中的轻量飞行载具两种飞行模式的示意图；

图3是图1中的轻量飞行载具底视之示意图；

图4是图1中的风扇管推进装置的剖面图；以及

图5是图1中的轻量飞行载具正视之示意图。

具体实施方式

请参阅图1，图1是轻量飞行载具10的外观示意图。轻量飞行载具10包含载装体20、二个风扇管推进装置22、二个转向装置24、以及飞行翼26。载装体20靠近下部的部分可用于载装货物或人员，载装体20靠近上部的部分用于装设引擎与油箱(未绘示)，其中引擎即可为前述载装体20中的动力来源，而油箱则供应引擎运作时所需的燃料。引擎通过传动系统与转向齿轮等机构，可以给予二个风扇管推进装置22推进所需的动力。

二个风扇管推进装置22分别固定设置在载装体20的相对两侧。通过传动系统连接载装体20中的动力来源，用于产生移动动力。二个转向装置24分别连接于该二风扇管推进装置22的排气端部，用于转向整个轻量飞行载具10，以切换轻量飞行载具10处于低速飞行模式或是高速飞行模式。

请参阅图1与图2，轻量飞行载具10两种飞行模式的示意图。轻量飞行载具10有两种飞行模式，分别为低速飞行模式30及高速飞行模式32。此外，不论是低速飞行模式30或高速飞行模式32，图2所示的这两个轻量飞行载具10的飞行方向皆可贴近或平行于海平面方向38。

在处于低速飞行模式30的时候，载装体20长轴方向34与地心垂直线36间的倾斜角小于45度范围时的巡航状态。此时，轻量飞行载具10的移动动力以及升力全由这些风扇管推进装置22所提供，所以轻量飞行载具10可像直升机般作出悬停、偏左侧飞、偏右侧飞、前进以及后退飞行等动作，利于随地起降。因此，低速飞行模式30也可称为直升机飞行模式。此外，处于低速飞行模式30下的轻量飞行载具10，其飞行速度可低于时速100公里。

在处于高速飞行模式32的时候，载装体20长轴方向34与海平面方向38间的倾斜角小于45度范围时的巡航状态，而轻量飞行载具10的飞行速度可大幅高于时速100公里，甚至可以超过时速500公里。此时，飞行翼26开始产生大量阻力，而通过转向装置24，可调整轻量飞行载具10的飞行翼26与海平面方向38平行，即轻量飞行载具10呈水平飞行姿态。这时候飞行翼26能产生足够的升力来支持重量，所以风扇管推进装置22所提供的力量多半作为前进的动力，以使轻量飞行载具10能进行高速飞行，从而成为高速有效率的运输工具。因此，高速飞行模式32也可称为飞机飞行模式。

请参阅图3，其实所述底视是高速飞行模式32的底视。若是在停放的状态，或类似于低速飞行模式30的状态，图3可变成为正视图。由此图例可见载装体20为承载货物或人员的部分，内部为收容舱体(图未示)，目前设计为装载三百公斤以下的货物或人员。为符合装载人员的要求，收容舱体的形状需对应于人体的形状而大致与人体类似，并且载装体20对应于人体头部的位置2002，可为透明材质所构成，可供乘坐的人员有良好的视野，在邻近人体头部位置2002的附近，可设置抬头显示器，或是一些仪表显示器，供乘坐人员了解更多的飞行状况。

请参阅图4。风扇管推进装置22包含筒体2202以及至少一组扇叶2204，为提供足够的推力，图中风扇管推进装置22中具有二组扇叶2204。筒体2202具有气流通道2212、进气开口2214、及排气开口2216，扇叶2204设置于气流通道2212中，扇叶2204用于产生气流，使气流自进气开口2214进入气流通道2212，并后续自排气开口2216送出，以产生移动动力。

为提供足够的推力，风扇管推进装置22需包含第一组扇叶2204a、第二组扇叶2204b、以及加速传动装置2206，第一组扇叶2204a通过加速传动装置2206与第二组扇叶2204b连接，第一组扇叶2204a具有第一转速，而通过加速传动装置2206会使第二组扇叶2204b具有第二转速，其中第二转速除以第一转速的比值大于等于1.2，其中第一转速可介于1500rpm至6000rpm之间，而第二转速可介于1800rpm至9000rpm之间。当然，第二转速也可为1500rpm。如此，第一组扇叶2204a与第二组扇叶2204b所产生的气流流量会更大，因此大幅提升了移动动力。

转向装置24具有至少一方向板件2402。方向板件2402设置于排气开口2216的气流动线上。通过改变方向板件2402对排气开口2216的朝向，也就是改变方向板件2402与排气开口2216之间的角度，可改变排气开口2216所送出气流的方向，即能改变载装体20的倾斜角，配合风扇管推进装置22的移动动力进而能切换飞行模式(即在高速飞行模式32与低速飞行模式30之间切换)。由此可知，具有高度推动力的风扇管推进装置22以及转向装置24的配合，可以切换轻量飞行载具10以低速飞行模式30或是高速飞行模式32来飞行。

请参阅图5。图5中的轻量飞行载具10处于高速飞行模式32，由图5可见，飞行翼26设置于载装体20之背面，载装体20两侧搭载的是风扇管推进装置22，当飞行模式成为高速飞行模式32后，飞行翼26用于提供升力。此外，为了轻量化的设计，飞行翼26进一步包含第一翼板2602、第二翼板2604、以及复数个连接件2606，第一翼板2602与第二翼板2604具有间距以分别构成飞行翼26的上表面以及下表面，该等连接件2606对应于所述的间距固定连接第一翼板2602与第二翼板2604，因此，飞行翼26可以具有所需的结构强度，而且质量也较为轻，利于飞行。

因此，通过风扇管推进装置22设计，可于低速飞行模式30的状态随地起降，再配合转向装置24与飞行翼26的辅助设计，可以自低速飞行模式30切换成高速飞行模式32来飞行，达到全功能的轻量飞行需求。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种轻量飞行载具，其特征在于，轻量飞行载具包含：

一载装体；

至少二风扇管推进装置，分别设置在该载装体的相对两侧，该风扇管推进装置包含一筒体以及至少一扇叶，该筒体具有一气流通道、一进气开口、及一排气开口，该扇叶设置于该气流通道中，用于产生气流，使气流自该进气开口进入该气流通道，并后续自该排气开口送出，以产生移动动力；

二转向装置，分别连接于该些风扇管推进装置，而各转向装置具有至少一方向板件，该方向板件设置于该排气开口的气流动线上，并用于改变该排气开口所送出气流的方向，以使该轻量飞行载具处于一高速飞行模式；以及

一飞行翼，设置于该载装体之背面，当该轻量飞行载具的飞行模式为该高速飞行模式时，该飞行翼用于提供升力。

2.如权利要求1所述的轻量飞行载具，其特征在于，低速移动模式该载装体长轴方向与地心垂直线间的倾斜角小于45度范围时的巡航状态，该高速飞行模式该载装体长轴方向与海平面方向间的倾斜角小于45度范围时的巡航状态。

3.如权利要求1所述的轻量飞行载具，其特征在于，该载装体具有一收容舱体，其中该收容舱体的形状对应于人体的形状，该载装体对应于人体头部的位置为透明材质所构成。

4.如权利要求1所述的轻量飞行载具，其特征在于，各该风扇管推进装置包含：

一第一组扇叶，具有一第一转速；

一第二组扇叶；以及

一加速传动装置，该第一组扇叶通过该加速传动装置与该第二组扇叶连接，该加速传动装置使该第二组扇叶具有一第二转速，其中该第二转速除以该第一转速的比值大于等于1.2。

5.如权利要求1所述的轻量飞行载具，其特征在于，飞行翼进一步包含一第一翼板、一第二翼板、以及复数个连接件，该第一翼板与该第二翼板具有间距以分别构成该飞行翼的上表面以及下表面，该等连接件对应于所述的间距固定连接该第一翼板与该第二翼板。