CN109741673A - 一种悬浮模型飞机 - Google Patents

Abstract

一种悬浮模型飞机，涉及教学用具技术领域，包括飞机端、基座组件和遥控器，飞机端包括飞机本体、磁铁组、电动力装置、飞行控制器、接收模块和电池，基座组件包括基座、电磁铁组、控制器和传感器。飞机本体包括机身、机翼和尾翼；磁铁组安装在机身的内部，电动力装置设置在飞机本体上；飞行控制器安装在机身内部，飞行控制器与电动力装置电性相连；接收模块设置在机身内部，接收模块与遥控器通过无线信号连接，接收模块与飞行控制器相连接；电池设置在机身的内部；电磁铁组包括若干设置在基座内的电磁铁。控制器设置在基座内；传感器设置在基座内。本发明提供的悬浮模型飞机能在空中悬浮，同时还不必担心模型掉落伤人，适合教学，或者观赏用。

Description

一种悬浮模型飞机

技术领域

本发明涉及教学用具技术领域，尤其涉及一种悬浮模型飞机。

背景技术

目前随着航空领域的开放，航空技术必定是科学发展的重要一环，因此对学生进行航空技术方面的培训尤为重要，目前主要是采用观看影像和阅读书本的方式来促进学生对航空飞机的了解，这些传统的方式具有较大的局限性，教学不够直观。而传统的模型飞机也没有真正的飞翔能力，只是纯粹的观看物品，对学生了解原理深度不够，虽然随着科技的发展航模飞机也得到了极大的普及，但终究只是小众，而且航模飞机很容易造成危害，需要较大场地才能使用。

发明内容

针对上述存在的问题，有必要提供一种悬浮模型飞机，能在空中悬浮，同时还不必担心模型掉落伤人，尤其适合教学，或者是观赏。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种悬浮模型飞机，包括飞机端、基座组件和遥控器，所述飞机端包括飞机本体、磁铁、动力装置、飞行控制器、接收模块和电池，所述基座组件包括基座、电磁铁组、控制器和传感器。

所述飞机本体包括机身、机翼和尾翼；

所述磁铁组安装在所述机身的内部，所述磁铁组的磁极设置在竖直方向；

所述电动力装置设置在所述飞机本体上，且所述电动力装置与所述飞机本体固定相连；

所述飞行控制器安装在所述机身的内部，所述飞行控制器与所述电动力装置电性相连；

所述接收模块设置在所述机身的内部，所述接收模块与所述遥控器通过无线信号连接，所述接收模块与所述飞行控制器相连接；

所述电池设置在所述机身的内部，所述电池分别为所述接收模块、所述飞行控制器和所述电动力装置；

所述电磁铁组包括若干块同高度等角距环形设置的电磁铁；所述电磁铁组设置在所述基座内，且所述电磁铁组与所述基座固定；

所述控制器设置在所述基座内，所述控制器与所述电磁铁组电性相连，所述控制器外接电源供电；

所述传感器设置在所述基座内，所述传感器与所述控制器连接。

进一步地，所述电动力装置包括螺旋桨和电机，所述电机设置在所述机身的头端，所述电机的定子与所述飞机的机头固定连接，所述螺旋桨与所述电机的转子同轴相连。

进一步地，所述磁铁组分别安装在所述机身的头部、所述机身的尾部和机翼的两端，所述磁铁组的磁极方向一致。

进一步地，所述传感器为霍尔传感器。

进一步地，所述电磁铁组为六块等角距设置的电磁铁。

进一步地，所述飞机本体设有充电接口，所述充电接口与所述电池电性连接。

进一步地，所述飞行控制器还与所述机翼的副翼和所述尾翼的舵机相连。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果。

1、飞机端的磁铁与基座的电磁铁相互排斥使得飞机本体能悬浮在基座上方，同时飞机的动力装置以及副翼、尾翼能为飞机提供动力，同时又因为基座电磁铁磁场力的束缚，飞机本体只能在空中悬停，充分生动地展现了飞机飞行的原理，同时需要的场地小，尤其是适合一些教学场合。

2、在飞机本体的机翼两端、机头和机尾分别设置有磁铁组，能够飞机本体多点位置受到磁场力，保持飞机本体的平衡。

3、电动力装置采用电机和螺旋桨能够简化结构，而是电机和螺旋桨的技术较为成熟，故障低，体积小，重量轻。

4、传感器采用霍尔传感器一是霍尔传感器的结构和原理简单，二是霍尔传感器灵敏度高，对磁场力变化具有非常灵敏的识别度。

5、电磁铁组采用六块电磁铁等角距设置能方便控制磁场力的方向，且磁场力变化较为平稳。

6、飞机本体设有充电口方便快速充电，结构简单，避免因频繁更换电池而带来结构上的复杂化。

7、所述飞行控制器与所述尾翼和所述机翼的副翼的舵机相连方便控制尾翼和副翼，增加示教作用。

附图说明

图1为一种悬浮模型飞机的示意图。

图2为飞机端示意图。

图3为基座组件示意图。

图中，1-飞机本体，2-磁铁组，3-电动力装置，4-飞行控制器，5-接收模块，6-电池，7-基座，8-电磁铁组，9-控制器，10-传感器，101-遥控器，11-机身，12-机翼，13-尾翼，121-副翼。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1、图2和图3，一种悬浮模型飞机，包括飞机端、基座组件和遥控器101。

所述飞机端包括飞机本体1、磁铁组2、电动力装置3、飞行控制器4、接收模块5和电池6。

所述飞机本体1包括机身11、机翼12和尾翼13，所述机翼12设有副翼121，所述副翼121和所述尾翼13分别由各自的电动舵机控制；

所述磁铁组2安装在所述飞机本体1内部，所述磁铁组2包括若干块磁铁，所述磁铁分别安装在所述飞机本体1的机头、机身11的尾部和机翼12的两端，所述磁铁组2的磁极方向一致。在本实施例中，所述磁铁组2的N极朝下。

所述电动力装置3可以设置在所述飞机本体1的机头位置，或者是所述飞机本体1的两侧机翼12下方。在本实施例中，所述电动力装置3设置在飞机本体1的机头。所述电动力装置3包括螺旋桨和电机，所述电机设置在所述飞机本体1的机头处，所述电机的定子与所述飞机本体1的机头固定连接，所述螺旋桨与所述电机的转子同轴相连。

所述飞行控制器4安装在所述飞机本体1的内部，所述飞行控制器4与所述电动力装置3电性相连，所述飞行控制器4还与所述尾翼13的电动舵机和所述机翼12的副翼121电动舵机电性相连。

所述接收模块5设置在所述飞机本体1上任意一位置，所述接收模块5与所述遥控器101通过无线信号连接，所述接收模块5与所述飞行控制器4相连接。

所述电池6设置在所述飞机本体1内部，所述电池6分别为所述接收模块5、所述电动力装置3和所有的所述电动舵机供能。在本实施例中，所述飞机本体1设有充电接口，所述充电接口可以设置在机身11的任意一位置，所述充电接口与所述电池6电性连接。在其他实施例中，所述机身11上设置有能打开的部位，所述电池6能从飞机本体1中取出更换。

所述基座组件包括基座7、电磁铁组8、控制器9和传感器10。

所述电磁铁组8包括六块同高度等角距环形设置的电磁铁；所述电磁铁组8设置在所述基座7内，且所述电磁铁组8与所述基座7固定相连，所述电磁铁组8的磁极方向也设置在竖直的方向。

所述控制器9设置在所述基座7内，所述控制器9分别与所述电磁铁组8中的每个电磁铁电性相连，所述控制器9外接电源供电。

所述传感器10设置在所述基座7内，所述传感器10与所述控制器9连接。

优选地，所述传感器10为霍尔传感器。

工作原理：所述飞机本体1上的磁铁组2产生磁场力，而基座7的电磁铁组8也产生相同方向的磁场力，这两个磁场力相互排斥，飞机端所受到的重力被抵消，因此飞机端在竖直方向的合力为零。当飞机产生位移时，基座7的传感器10将会感受到磁场力的变化，从而反馈一个信号给控制器9，控制器9自动调节电磁铁组8中对应电磁铁电流的大笑，产生补偿磁场力，将飞机端拉回原始位置，保持悬浮姿态。在此过程中，所述控制器9可以改变电磁铁组8中对应电磁铁电流方向，从而改变对应电磁铁的磁场力方向。飞机端的电动力装置3能使得飞机端运动，但在磁场力的作用下，飞机端只能在一定范围能运动，而飞机本体1上的机翼12和尾翼13也能起到示教的作用。遥控器101的作用在于控制电动力装置3、机翼12的副翼121和尾翼13的工作。

Claims (7)

1.一种悬浮模型飞机，包括飞机端、基座组件和遥控器，所述飞机端包括飞机本体、磁铁组、电动力装置、飞行控制器、接收模块和电池，所述基座组件包括基座、电磁铁组、控制器和传感器，其特征在于：

所述飞机本体包括机身、机翼和尾翼；

所述磁铁组安装在所述机身的内部，所述磁铁组的磁极设置在竖直方向；

所述电动力装置设置在所述飞机本体上，且所述电动力装置与所述飞机本体固定相连；

所述飞行控制器安装在所述机身的内部，所述飞行控制器与所述电动力装置电性相连；

所述接收模块设置在所述机身的内部，所述接收模块与所述遥控器通过无线信号连接，所述接收模块与所述飞行控制器相连接；

所述电池设置在所述机身的内部，所述电池分别为所述接收模块、所述飞行控制器和所述电动力装置；

所述电磁铁组包括若干块同高度等角距环形设置的电磁铁；所述电磁铁组设置在所述基座内，且所述电磁铁组与所述基座固定；

所述控制器设置在所述基座内，所述控制器与所述电磁铁组电性相连，所述控制器外接电源供电；

所述传感器设置在所述基座内，所述传感器与所述控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种悬浮模型飞机，其特征在于：所述电动力装置包括螺旋桨和电机，所述电机设置在所述机身的头端，所述电机的定子与所述飞机的机头固定连接，所述螺旋桨与所述电机的转子同轴相连。

3.根据权利要求1所述的一种悬浮模型飞机，其特征在于：所述磁铁组分别安装在所述机身的头部、所述机身的尾部和机翼的两端，所述磁铁组的磁极方向一致。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种悬浮模型飞机，其特征在于：所述传感器为霍尔传感器。

5.根据权利要求1或3所述的一种悬浮模型飞机，其特征在于：所述电磁铁组为六块等角距设置的电磁铁。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种悬浮模型飞机，其特征在于：所述飞机本体上设有充电接口，所述充电接口与所述电池电性连接。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种悬浮模型飞机，其特征在于：所述飞行控制器还与所述机翼的副翼和所述尾翼的舵机相连。