CN109263923B - 一种垂直升降飞行器 - Google Patents

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Abstract

一种垂直升降飞行器，属于航空领域，包括机身、尾桨、机翼、小螺旋桨、电机、电池、旋转轴、起落架、控制器、发动机和座舱。所述机身内部安装有座舱、发动机、电池、控制器，机身下方安装起落架。所述小螺旋桨置于机翼前方。所述旋转轴与小螺旋桨相连。所述机身前端还装有一个大螺旋桨，该大螺旋桨还能往上翻折，提供向前或者向上的拉力。所述尾桨与常规的尾桨不一样，结构为上下两个大螺旋桨组成。本发明利用螺旋桨与传统的固定翼结合，当小螺旋桨水平，提供向上的力，实现垂直升降。当小螺旋桨与机翼垂直，会加速流经机翼的风，从而给机翼带来更大的升力。而机身前方的大螺旋桨以及尾桨的大螺旋桨，也能提供向上的拉力，实现垂直升降。

Description

一种垂直升降飞行器
技术领域
一种垂直升降飞行器，属于航空领域，尤其涉及一种飞行器。
背景技术
随着科技的发展，航空领域也得到了迅速的发展，各种类型的飞行器层出不穷，被广泛应用于各种领域。但目前来说，航空领域的飞行器大多存在一些问题，例如固定翼飞机虽然有续航时间长，安全稳定的优点，但它在起飞和降落的时候需要跑道，不能在机场外的地方降落，这也导致了它的成本高、而且不方便。而旋翼机、直升机以及多旋翼无人机等飞行器，除了直升机和旋翼机能实现载人外，多旋翼无人机在载人方面还有很长的路要走，这是由它自身的特质决定，电池、电机和小螺旋桨的技术制约了它的续航时长短，并不适合长时间载人飞行，只能作用于一些小范围的工作，例如航拍、巡航、监控监测等。而直升机和旋翼机虽然能载人，但在市场上得不到推广，其中，直升机的造价昂高，结构复杂，而且操控复杂，它显然不适合推广。而旋翼机虽然也能载人，但它的起飞和降落仍然需要一定距离的跑道。
发明内容
本发明方案是为了针对上述方案存在的不足，发明一种不需要跑道的垂直升降飞行器。
一种垂直升降飞行器，包括机身、尾桨、机翼、小螺旋桨、电机、电池、旋转轴、起落架、控制器、发动机和座舱。
所述机身内部安装有驾驶员的座舱、发动机、电池、控制器，在机身下方还安装有起落架。所述电池置于机身内部，与所有电机电性连接。所述控制器置于机身内部，与电机和电池相连，控制电机的工作。所述座舱置于机身前部。
所述机身前端竖直开一道槽，槽中安装与槽宽度相吻合的旋转结构，该旋转结构一端与机身相连，另一端连接电机C，电机C连接一个大螺旋桨，使得大螺旋桨置于机身前方；为飞行器提供向前的拉力；该旋转结构与机身内部的发动机相连，使得自身能转动，从而使得大螺旋桨能改变位置，置于机身前端上方，为飞行器提供向上的拉力。
所述机翼置于机身两侧，呈V型布局；机翼与机身相连处为活动结构，该活动结构通过与置于机身内部的发动机相连，使得机翼能旋转，向上折叠收起。所述旋转轴有两根，分别置于机翼前方，与机翼保持一定的距离，长度与机翼同长，且与机翼相连：在机翼内部置有一个电机A，与旋转轴相连，使得该旋转轴能旋转。
优选地，所述机翼还带有副翼，控制飞行器的偏航运动。
优选地，所述机翼与机身的连接结构与活页结构类似，内部通过齿轮与发动机相连。当发动机启动，能通过操纵杆，控制机翼的收拢和展开。机翼收拢之后，停放在地面能极大地减少占地面积。
多个电机B排列在机翼前端的旋转轴上；多个电机B本身的定子同一方向固定在旋转轴上，转子与小螺旋桨相连；使得小螺旋桨置于机翼前方。当该旋转轴转动时，能控制小螺旋桨的方向与机翼垂直或者是与机翼在同一水平上。
所述起落架为轮式起落架，置于机身下方，起落架的轮子带有动力，动力来自机身内的发动机，通过轴传动的方式传动，传动轴置于起落架与机身的连接结构中。
所述尾桨置于机身尾部，和常规的尾桨不同，它由上下两个大螺旋桨组成，动力来自机身内的发动机。
所述尾桨上的两个多螺旋桨还能一左一右两个置于机身尾部两侧，动力来自电机D，电机D通过一根杆与机身相连。
本发明的垂直升降飞行器利用小螺旋桨与传统的固定翼结合，当小螺旋桨水平，提供向上的力，实现垂直升降。当小螺旋桨与机翼垂直，会加速流经机翼的风，从而给机翼带来更大的升力。而机身前方的大螺旋桨以及尾桨的大螺旋桨，能提供向上的拉力，实现垂直升降；机翼收拢之后，安置的占地面积将大大减少。
附图说明
图1是垂直升降飞行器示意图；图2是机翼示意图；图3是机身结构示意图。
图中，1-机身，2-尾桨，3-机翼，4-小螺旋桨，6-旋转轴，7-起落架。
具体实施方式
现结合附图对本发明加以具体说明，一种垂直升降飞行器，包括机身1、尾桨2、机翼3、小螺旋桨4、电池、旋转轴6、起落架7、控制器、发动机和座舱。
所述机身1内部安装有驾驶员的座舱、发动机、电池、控制器，在机身1下方还安装有起落架7。所述电池置于机身1内部，与所有电机电性连接。所述控制器置于机身1内部，与电机和电池相连，控制电机的工作。所述座舱置于机身1前部。所述机身1前端竖直开一道槽，槽中安装与槽宽度相吻合的旋转结构，该旋转结构一端与机身1相连，另一端连接有一个电机C，电机C连接一个大螺旋桨，使得大螺旋桨置于机身1前方；为飞行器提供向前的拉力；该旋转结构与机身1内部的发动机相连，使得自身能在发动机的动力下转动，从而使得大螺旋桨能改变位置，置于机身1前端上方，为飞行器提供向上的拉力。
所述机翼3置于机身1两侧，呈V型布局；机翼3与机身1相连处为活动结构，所述机翼3与机身1连接的活动结构为在机身1轴心线设有一根轴，机翼3与该轴连接，且绕该轴旋转，且机翼3在与该轴连接处通过齿轮传动的方式与发动机相连。当发动机启动，能通过操纵杆，控制机翼3的收拢和展开；在机身1的对应位置，开有两道槽，机翼3通过槽与内部的活动结构连接，使得机翼3能向上折叠收起。机翼3收拢之后，飞行器停放在地面能极大地减少占地面积。所述旋转轴6有两根，分别置于机翼3前方，与机翼3保持一定的距离，长度与机翼3同长，且与机翼3相连：在机翼3内部置有一个电机A，与旋转轴6相连，使得该旋转轴6能旋转。
所述机翼3还带有副翼，控制飞行器的偏航运动。副翼由机身1内的控制器控制。
多个电机B排列在机翼3前端的旋转轴6上；多个电机B本身的定子同一方向固定在旋转轴6上，转子与小螺旋桨4相连；使得小螺旋桨4置于机翼3前方。当该旋转轴6转动时，能控制小螺旋桨4的方向与机翼3垂直或者是与机翼3在同一水平上。
所述起落架7为轮式起落架，置于机身下方，起落架7的轮子带有动力，动力来自机身1内的发动机，通过轴传动的方式传动，传动轴置于起落架7与机身1的连接结构中。
所述尾桨2置于机身1尾部，和常规的尾桨不同，它由上下两个大螺旋桨组成，动力来自机身1内的发动机。从发动机到大螺旋桨的动力传递也采用轴传动的方式，传动轴隐藏在机身1内部。这两个大螺旋桨的方向相反，但提供力的方向一致，采用同一根传动轴传动。
所述旋转轴6的旋转角度为90°，使得小螺旋桨4与机翼3之间的角度在0°和90°之间转换。

Claims (9)

1.一种垂直升降飞行器，包括机身（1）、尾桨（2）、机翼（3）、小螺旋桨（4）、电机、电池、旋转轴（6）、起落架（7）、控制器、发动机和座舱，其特征在于：所述机翼（3）置于机身（1）两侧，呈V型布局；机翼（3）与机身（1）相连处为活动结构，该活动结构通过置于机身（1）内部的发动机相连，使得机翼（3）能旋转，向上折叠收起；所述旋转轴（6）有两根，分别置于机翼（3）前方，与机翼（3）保持一定的距离，长度与机翼（3）同长，且与机翼（3）相连；在机翼（3）内部置有一个电机A，与旋转轴（6）相连，使得该旋转轴（6）能旋转；多个电机B排列在机翼（3）前端的旋转轴（6）上；多个电机B本身的定子同一方向固定在旋转轴（6）上，转子与小螺旋桨（4）相连；使得小螺旋桨（4）置于机翼（3）前方；所述机身（1）前端竖直开一道槽，槽中安装与槽宽度相吻合的旋转结构，该旋转结构一端与机身（1）相连，另一端连接电机C，电机C连接一个大螺旋桨，使得大螺旋桨置于机身（1）前方；为飞行器提供向前的拉力；该旋转结构与机身（1）内部的发动机相连，使得自身能转动，从而使得大螺旋桨能改变位置，置于机身（1）前端上方，为飞行器提供向上的拉力；所述起落架（7）置于机身（1）下方，为轮式起落架；所述尾桨（2）置于机身（1）尾部，和常规的尾桨不同，它由上下两个大螺旋桨组成，动力来自机身（1）内的发动机；所述电池置于机身（1）内部，与所有电机电性连接；所述控制器置于机身（1）内部，与电机和电池相连，控制电机的工作；所述座舱置于机身（1）前部。
2.根据权利要求1所述的一种垂直升降飞行器，其特征在于：所述尾桨（2）上的两个大螺旋桨还能一左一右两个置于机身（1）尾部两侧，动力来自电机D，电机D通过一根杆与机身（1）相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种垂直升降飞行器，其特征在于：所述机翼（3）与机身（1）连接的活动结构为在机身（1）轴心线设有一根轴，左右两侧的机翼（3）在该轴处连接，且绕该轴旋转，且机翼（3）在与该轴连接处通过齿轮传动的方式与发动机相连；当发动机启动，能通过操纵杆，控制机翼（3）的收拢和展开。
4.根据权利要求1或2所述的一种垂直升降飞行器，其特征在于：所述旋转轴（6）的旋转角度为90°，使得小螺旋桨（4）与机翼（3）之间的角度在0°和90°之间转换。
5.根据权利要求1或2所述的一种垂直升降飞行器，其特征在于：所述座舱还能吊装在机身（1）下方。
6.根据权利要求1或2所述的一种垂直升降飞行器，其特征在于：所述置于机身（1）前方的大螺旋桨还能通过发动机提供动力。
7.根据权利要求1或2所述的一种垂直升降飞行器，其特征在于：所述机翼（3）还带有副翼，为飞行器的转向提供助力。
8.根据权利要求1或2所述的一种垂直升降飞行器，其特征在于：所述起落架（7）还能为橇式起落架。
9.根据权利要求1或2所述的一种垂直升降飞行器，其特征在于：所述的小螺旋桨（4）采用两叶小螺旋桨。
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