CN109071009A - 多用途空中车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多用途空中车辆，包括：其上安装有推进器(11)和配备有发动机的机械单元(10)的框架(1)，和耦接在框架(1)上的机舱(2)，其中所述框架(1)包括：上圆形板和下圆形板(101、102)，与上述上、下圆形板(101、102)相连接的弯曲支撑件(111、112、113、114)，被设置为可以露出和隐藏的两个或四个臂(12)；所述推进器(11)设置在每个臂(12)的远端处，以便自由地露出或隐藏；所述机舱(2)包括在其周边的圆形板本体(3)和设置在每个机舱(2)的前端、后端、左端和右端的四个连接件(21)；并且每个连接件(21)的远端安装在框架(1)的轨道(13)上，以便引导所述机舱(2)枢转。因此，所述多用途空中车辆可以自由地向前和向后以及向上和向下运动，并且因此可以在任何地方例如在空气中、在地面上或在水中使用。此外，所述多用途空中车辆可以在向上或向下运动期间保持机舱(2)水平，而不管空中车辆的飞行角度如何，并且能根据需要提供升力。

Description

多用途空中车辆

技术领域

本发明一般涉及有人驾驶的空中车辆，更具体地涉及包括(如在无人机中经常看到的)多个垂直上升推进器和在其可容纳至少一个人的车身中的一个或多个机舱的有人驾驶的空中车辆。

背景技术

随着人类继续迁移到城市，并且随着商业运输和人类自身的运输越来越多地在有限的道路上进行，诸如交通拥堵、污染和事故等问题变得更加严重。同时，例如飞机的传统形式的航空运输，不仅需要跑道和机库，而且在发生碰撞时也会导致接近100％的死亡率。因此，与地面运输相比，航空运输通常较不容易进行并且更令人感到恐惧。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供能满足以下要求的空中车辆：

1.它们比地面运输更安全；

2.它们不需要跑道，因此使用户能够在他们的房屋上或在他们选择的其它地方上起飞或降落；

3.它们的油耗低；

4.它们价格是可以负担得起的，因此适合于任何可以买得起车的人；

5.他们不需要特殊的操作培训，且

因此它是通用性的。

被称为直升机的空中车辆通常包括车身、一些推进器和使推进器旋转以产生升力和推进力的动力装置。所述推进器通常具有两个到五个旋转叶片，并安装在位于直升机机身前侧和后侧的轴上。这种直升机同时使用由主推进器产生的升力和从主推进器的旋转角度的斜率获得的推进力。

直升机的一个缺点是，由于其机身不产生升力，其主推进器必须主要用于产生升力。因此，直升机的前进速度很慢。直升机的另一个缺点是，由于其主推进器既用于产生升力又用于产生推进力，主推进器的叶片长度较长。因此，直升机不但需要大的直升机停机坪，而且需要大的机库。此外，除了其它传统的空中车辆之外，直升机也没有安全装置可以防止在发生碰撞时造成重大伤亡。

技术问题

本发明的一个目的是通过一种新颖的空中车辆解决上述问题，与已知的空中车辆相比，它能够减小其推进器叶片的长度，从而能够减小直升机停机坪和机库的面积；与已知的空中车辆相比，它可以增加其推进器的推进力，从而实现相对快速的飞行；与已知的空中车辆相比，它可以减少发生事故时造成的损害。

技术方案

本发明的目的是通过提供一种多用途空中车辆来实现的，该空中车辆包括：

框架，在其上安装有至少一个推进器和配备有发动机的机械单元，并且机舱耦接连接在所述框架内，

其中所述框架设有两个或多个臂，每个臂可以伸出和缩回，并且在每个臂的外端上设置一个推进器，以及

所述机舱包括在其前端、后端、左端和右端中的每一个上的连接件，并且这些连接件中的每一个也安装在所述框架的轨道上，以便引导机舱怎样进行枢转。

另外，本发明的空中车辆的机舱可以包括圆形板构件，所述圆形板构件可以包括在其前端、后端、左端和右端中的每一个上的连接件，并且所述框架的相对侧可以包括能够伸出和缩回的推进器。

此外，在本发明的空中车辆中，当需要更大的容纳空间时，可以提供附加的框架。

发明的有益效果

利用这里描述的结构，因为安装了两个或更多个推进器，使得它们可以从框架伸出，所以推进器可以形成为具有相对小的尺寸。另外，由于推进器安装在可以向内缩回的臂上，因此可以减少在停泊时或在机库中由空中车辆占据的面积。

另外，在本发明中，可以调节推进器的角度以允许推进器选择性地增加其产生的升力或推进力。这样，当提供足够的升力时，可以调节推进器，使得其操作产生比升力相对更大的推进力，从而能够增加空中车辆的前进速度。特别地，在所述机舱周围的圆形板构件也可以产生升力。当机舱周围的圆形板构件产生升力时，推进器可以使用动力来获得比升力更大的推进力，从而能够进一步提高空中车辆的前进移动速度。

另外，在本发明中，所述机舱可以在水中具有足够的浮力，因此可以用作船。这里，设置在机舱周围的圆形板构件用作水下机翼，从而允许机舱在漂浮在水上的同时能够行进，这可以确保高速行驶并降低功耗。

此外，在本发明中，在诸如碰撞等的紧急情况的情况下，所述框架可以吸收冲击，这可以增加机舱内乘客的安全性。

附图说明

图1是示出本发明的实施例的侧视图，其中应用了下部容纳空间。

图2是示出本发明的实施例的平面图，其中应用了能够伸出和缩回的推进器叶片。

图3是仅示出框架和机舱的透视图，其中省略了机械单元。

图4是包括局部剖开的剖视图的平面图，示出了本发明的另一个实施例，其具有八个推进器，包括分别设置在前侧和后侧的两对推进器，以及分别设置在左侧和后侧的两对推进器。

图5至9是本发明实施例的3D建模视图和剖视图。

在下文中，附图中使用的附图标记的描述如下：

具体实施方式

本发明提供了一种多用途空中车辆，它可以包括框架1，其上安装有推进器11和配备有发动机的机械单元10，以及耦接在框架1内的机舱2。框架1可由上圆形板101和下圆形板102以及将上圆形板101和下圆形板102互连的弯曲柱111、112、113和114构成。可以在框架上以允许它们伸出和缩回的形式设置两个或更多个臂12，并且可以在每个臂12的末端上设置至少一个推进器11。

机舱2可以包括设置在其前端和后端上的连接件21，并且每个连接件21的末端可以安装到框架1的轨道13上，以便引导机舱21的枢转。

另外，在本发明中，所述臂12以允许它们伸出和缩回的形式安装在框架1上，并且每个臂12设置有至少一个推进器11，所述臂中的至少一个臂12可以具有在其末端的可弯曲接头121，并且所述推进器11可以连接到可弯曲接头121，使得推进器11的方向可以在高达90度的范围内变化。

另外，在本发明中，所述框架1可以在其相对侧上设置有可以伸出和缩回的叶片14。

另外，在本发明中，圆形板构件3可以设置在机舱2周围，且所述连接件21可以安装在圆形板构件3的前端、后端、左端和右端上。

另外，在本发明中，所述框架1的轨道13可以在其上端和下端设置有挡块15，使得机舱2的连接件21由挡块15控制，以防止过度枢转。缠绕线22被提供用于互连所述连接件21和框架1，以便提供使机舱2向前和向后枢转的力。

本发明的实施例

在下文中，将参考附图更详细地描述本发明。

本发明提供了一种多用途空中车辆，其被设计成结合了诸如飞机、直升机、无人驾驶车辆(例如无人驾驶飞机)等的流行的空中车辆的原理，以减少对安全关注的焦虑，这是空中车辆最大的弱点；通过实现紧凑的形式，最小化起飞或降落所需的面积；通过使用化石燃料发动机和高容量电池作为能源，节省燃料，减少空气污染，并防止因有限的燃料储存而产生的问题，以便当化石燃料发动机停止运作时，电池可以接管运行。

如图1所示，本发明的多用途空中车辆可以包括框架1，推进器11和配备有发动机的机械单元10安装在框架1上，并且机舱2耦接在框架1内。框架1可以配备有动力装置，其包括例如使用化石燃料的发动机和使用高容量电池的电动机装置(省略了对包括发动机的动力装置的详细说明和描述)。所述框架可以由上圆形板101和下圆形板102以及与上圆形板101和下圆形板102互连的四个弯曲柱111、112、113和114构成，并且可以设置有能够伸出和缩回的两个或更多个臂12。在每个臂12的末端上可以设置至少一个推进器11，并且可以安装四到八个推进器。在这些推进器中，左推进器和右推进器可用于产生升力，并且前推进器和后推进器可用于产生推进力。

在多用途空中车辆中，机舱2可包括设置在其前端和后端的连接件21，并且每个连接件21的末端可以安装在框架1的轨道13上，以便引导所述机舱2枢转。

机舱2可以设置有圆形板构件3，其像土星环一样环绕机舱2，并且连接件21可以分别设置在所述板3的前端和后端以及左端和右端上。通过连接件21安装在框架1的轨道13上的机舱2可以通过所述板构件3的设置而获得大的提升力。在四个连接件21中，左连接件和右连接件21用作在所述机舱2的前侧和后侧垂直移动时的轴件(axles)，并且前连接件21和后连接件21用作在所述机舱2向左和向右枢转时的轴件。

所述机械单元10和机舱2可以可分开地彼此连接。尽管可以选择一般的耦接结构并实施为实施机械单元10和机舱2的可分开的耦接结构，如图所示，使用轴杆(shaft)安装在与机舱2耦接的框架1上的多个钩子20可以被机械单元10的底板卡住以便保持它们。这种钩连接结构可以容易地从滑雪度假村的缆索和升降机的连接结构改造而成。

机械单元1包括使用化石燃料的发动机和使用高容量电池的电动机装置(省略了对这两者的详细说明和描述)。

另外，如图1所示，在多用途空中车辆中，框架1还可以在其下方包括容纳空间框架15，使得容纳空间框架15可以用作用于装载货物的货舱，或者可以用作用于客运的客舱，这可以使空中车辆的使用多样化。

另外，如图2所示，框架1可以包括叶片14，叶片14可在其相对侧上伸出和缩回。叶片14可以提供升力，类似于普通飞机的机翼。这样，在飞行时当叶片14提供升力时，推进器11可用于提供更多的推进力。因此，本发明可以促进飞行速度的显著增加。另外，叶片14用于在飞行时减弱向左和向右的摇动。

另外，在本发明的多用途空中车辆中，当机舱2使用其左端和右端上的连接件安装在框架1上时，机舱2的前侧和后侧可以围绕实施连接件竖直地枢转，这可以确保所述机舱容易保持水平平衡，以帮助飞行员轻松保持前视。另外，因为机舱2的底部前侧可以以适于产生升力的角度倾斜，使得机舱2的底部可以在向前飞行时提供升力，所以升力的补充成为可能。

另外，在本发明的多用途空中车辆中，所述臂12以允许它们伸出和缩回的形式安装到框架1上，并且每个臂12设置有至少一个推进器11，所述臂中的至少一个臂12可以在其末端具有可弯曲接头121，并且推进器11可以连接到所述可弯曲接头121上。

可弯曲接头121可以允许由推进器产生的推进力的方向被任意改变，从而能够选择一个方向，在该方向中可以将例如使推进器主要获得升力的力主要用于获得推进力，或者用于获得升力和推进力。在一个示例中，可弯曲接头121可以弯曲，使得当空中车辆向上移动时所有推进器的旋转表面可以水平对齐，并且在空中车辆向前移动时使得所有或一些推进器可以对齐，以便获得向前推进力。所述推进器对齐的方向可以基于所需的升力和所需的推进速度任意确定，这使得能够进行有效的操作。

尽管可以如图2所示提供四个推进器11，也可以如图4所示设置八个推进器，包括分别设置在前侧和后侧的两对推进器，以及分别设置在左侧和右侧的两对推进器。

框架1的轨道13可以在其上端和下端设置挡块16，以防止机舱2的连接件21在轨道13上过度枢转，以便防止连接件21与轨道13分离。使机舱2的前侧和后侧围绕设置在机舱的左侧和右侧的连接件竖直枢转所需的枢转力可以通过缠绕线22的缠绕或展开来获得，所述缠绕线22将前和后侧连接件21与框架1的上端和下端互连。

尽管已经参考附图在上面描述了本发明，但是所描述的实施例仅仅是包括在本发明的主题中的各种实施例之一，并且旨在帮助本领域技术人员容易地实现本发明。

对于本领域技术人员显而易见的是，本发明不限于上述实施例。因此，本发明的范围应该基于后附的权利要求来解释，并且落在权利要求的等同范围内的所有技术构思，包括在不脱离本发明主题的情况下做出的各种修改、添加、替换等，应理解为属于本发明的范围。另外，应注意的是，附图中的一些元件是提供用来更清楚地描述本发明的结构，并且与它们的实际状态相比被放大或减小了。另外，后附的权利要求中描述的附图标记仅用于帮助理解，并不旨在将本发明的形状或结构限制为附图所示。

Claims (5)

1.一种多用途空中车辆，包括：

框架(1)，所述框架上安装有推进器(11)和配备有发动机的机械单元(10)；和

耦接在框架(1)内的机舱(2)，

其中所述框架(1)由上圆形板和下圆形板(101、102)以及将所述上圆形板和下圆形板(101、102)互连的弯曲柱(111、112、113、114)构成，

其中所述框架(1)设有两个或多个可伸出和缩回的臂(12)，在每个臂(12)的末端上设置一个推进器(11)，

其中所述机舱(2)包括设置在所述机舱(2)的前端、后端、左端和右端的连接件(21)，并且每个连接件(21)具有安装在所述框架(1)的轨道(13)上的末端，以便引导所述机舱(2)的枢转。

2.根据权利要求1所述的多用途空中车辆，其中，所述臂(12)以允许它们伸出和缩回的形式安装在所述框架(1)中，并且每个所述臂(12)设置有一个推进器(11)，在所述臂(12)中，至少一个臂(12)在其末端具有可弯曲接头(121)，使得所述推进器(11)连接到可弯曲接头(121)上。

3.根据权利要求1所述的多用途空中车辆，其中，所述框架(1)包括设置在其相对侧上的叶片(14)，所述叶片(14)的形状允许它们伸出和缩回。

4.根据权利要求1所述的多用途空中车辆，其中，所述机舱(2)设置有圆形板构件(3)，并且所述连接件(21)安装在所述圆形板构件(3)的前端、后端、左端和右端。

5.根据权利要求1至4中任一个所述的多用途空中车辆，其中，所述框架(1)的轨道(13)在其上端和下端设置有挡块(15)，使得所述机舱(2)的连接件(21)由所述挡块(15)控制，以防止过度枢转，和

其中每个连接件(21)和所述框架(1)通过缠绕线(22)彼此连接，所述缠绕线构造成提供使所述机舱(2)向前和向后枢转的力。