CN110562451A - 一种可垂直起降的飞行器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种可垂直起降飞行器，包括飞行舱，垂直方向动力模块，水平方向动力模块，操控平台，信号模块，电池或内燃机组成的动力模块，可折叠的机翼，应急模块，支撑模块。本发明还提供了该飞行器的实现方法，其分别利用垂直方向和水平方向螺旋桨旋转产生推力，实现垂直和水平方向运动，并且通过附加在螺旋桨上的控制气流的格栅实现该飞行器的稳定已经姿态控制。

Description

一种可垂直起降的飞行器
本发明涉及交通领域中的飞行器及其实现方法，具体来说，涉及一种可垂直起降的飞行器。
背景技术
目前，汽车是中距离交通中应用最广泛的交通工具。虽然汽车大大增加了生活便利性，但随着汽车的普及，交通拥堵已经成为城市的难题。另一方面，大部分汽车消耗化石燃料，对环境和人类健康造成较大损害。
电动汽车发展迅猛，但仍然无法解决交通拥堵和长距离交通问题。交通领域对立体交通的需求已经大幅增加。
近年来，有很多垂直起降飞行器出现。多轴无人飞行器作为一种可以帮助人们进行空中拍摄的工具应用非常广泛。但续航成为问题。
载人飞行领域，采用四轴螺旋桨和电池动力的飞行器已经出现。但采用这种系统决定其重量较重，续航距离短，无法解决中距离交通问题。
本发明采用采用包括垂直方向动力模块，水平方向动力模块，电池或内燃机组成的动力模块以及可折叠的机翼等技术，解决了飞行器尺寸过大，飞行距离短，载重量小的问题，是一种具有实用价值的飞行器。
发明内容
本发明的目的在于解决现有交通工具的问题，提供一种不需要跑道，可快速垂直起降，实现中远距离交通的载人或无人飞行器。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案包括：包括(1)飞行舱，(2)垂直方向动力模块提供起飞，降落和飞行过程中的升力，(3)水平方向动力模块提供飞行器前进或倒退速度和方向以及调整各种飞行姿态，(4) 操控平台用以控制起飞或降落的速度，前进或倒退的速度以及调整各种飞行姿态，(5)信号模块用于发射或接收信号，(6)电池或内燃机组成的动力模块用以提供起飞，降落和飞行的动力，(7)可折叠的机翼用以提供长距离飞行所需的升力。(8)应急模块用以为飞行器出现故障时对人员物资以及飞行器提供紧急防护，(9)支撑模块用以为飞行器在陆地上提供支撑。
具体来说，因该飞行器可以为有人或无人，所以所述的飞行舱可以由1-4个座椅，一个控制面板，方向舵，控制系统和一个储物仓组成，也可以由储物仓和自动控制系统组成。在载人情况下，飞行舱带有可开关的观察窗。另外飞行舱还带有空调系统用以调节仓内温度。
具体来说所述垂直方向动力模块由两个螺旋桨和集成与螺旋桨上下方或上下一方控制气流的格栅组成。两个螺旋桨可以由3-20个长度为10-10000毫米，宽度为2-1000毫米，厚度为0.2-50毫米由碳纤维，金属或其它复合材料制成的实心或中空桨叶组成。该桨叶由电动机或内燃机带动，用以提供起飞，降落和飞行时的升力。集成与螺旋桨上下方或上下一方控制气流的格栅由3-20个长度为10-10000毫米，宽度为 2-1000毫米，厚度为0.2-50毫米由碳纤维，金属或其它复合材料制成，并由连接在格栅上的拉杆控制其开合以控制进出气流的大小和方向。格栅可以分为几个部分，几个部分可以单独进行开合控制，因此不但可以调节气流的大小和方向，还可以调节机身各部位的动力大小进而保持机身稳定或调整飞行姿态。
水平方向动力模块由两个大尺寸螺旋桨和集成与螺旋桨上下方或上下一方控制气流的格栅组成。该螺旋桨可以由电动机或内燃机带动，可以为飞行器提供水平方向的动力并调节飞行姿态。
上述的螺旋桨和格栅均由操控平台控制。操控平台为手动或自动，可以通过机械或电流方式控制水平和垂直方向动力系统以及格栅进而控制飞行器起飞，降落，飞行的速度和飞行姿态。
信号模块可以发射和接收信号，以了解空中交通，天气情况并且可以发射定位或求救信号以及自动巡航信号。
电池或内燃机组成的动力模块通过传统系统或电路为垂直方向动力模块和水平方向动力模块提供动力。当飞行器的动力采用电池动力时，垂直和水平方向的螺旋桨及格栅就由电池通过线路控制电动机来达到。当飞行器采用内燃机时，垂直和水平方向的螺旋桨可以由内燃机直接带动也可以由中央内燃机通过传统系统带动。格栅可以由电池通过线路控制电动机来控制。
短距离飞行或在空间较小时，飞行器可以由垂直方向的螺旋桨提供飞行过程中的升力。因垂直方向的螺旋桨会消耗大量能量，在长距离飞行时，可折叠的机翼可以为飞行器提供升力而达到节省燃料实现长距离飞行的目的。该可折叠机翼由碳纤维，金属或其它复合材料制成，长度为10-10000毫米，宽度为5-2000 毫米，厚度为0.2-200毫米，通过电动马达实现随意折叠或展开。
在飞行过程中，如果遇到电池短路，内燃机熄火或其它故障的情况下由应急模块为搭乘人员或货物提供安全保障。应急模块由自动或人工控制的降落伞和人员及物资防护气囊组成。在危险情况下可以通过按钮由人工控制弹出或自动弹出，实现安全着陆。
除以上模块之外，飞行器还可以带有至于前方和后方的大灯或方向信号灯，雾灯以及测速仪等设备。另外，飞行器还带有可折叠的带有实心或充气的轮胎和起落架组成的支撑结构或没有轮胎而直接采用起落架结构作为支撑。
本发明可以通过其它必要技术特征实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，都是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或等同与本发明范围内的改变均被本发明包含。
附图说明
图1一种可垂直起降的飞行器
1 飞行舱
2 蓄电池
3 应急装置
4 大功率马达
5 格栅
6 垂直动力螺旋桨
7 可折叠的机翼
8 水平动力螺旋桨
9 格栅。

Claims (9)

1.一种可垂直起降飞行器，包括(1)飞行舱，(2)垂直方向动力模块，(3)水平方向动力模块，(4)操控平台，(5)信号模块，(6)电池或内燃机组成的动力模块，(7)可折叠的机翼，(8)应急模块，(9)支撑模块，其特征在于(1)飞行舱位于飞行器的中部，可无人也可搭载1-4人，(2)垂直方向动力模块由两个螺旋桨以及气流控制模块组成，(3)水平方向动力模块由两个螺旋桨以及气流控制模块组成组成，(4)操控平台由核心控制模块，(5)信号模块，(6)电池或内燃机组成的动力模块为垂直方向动力模块和水平方向动力模块提供动力，(7)可折叠的机翼为飞行器提供升力，(8)应急模块提供在紧急状况下的飞行器安全防护，(9)支撑模块用于在降落时支撑飞行器。
2.根据权利要求1所述的一种可垂直起降飞行器，其特征在于所述的飞行舱可以由1-4个座椅，一个控制面板，方向舵，自动控制系统和一个储物仓组成，也可以由储物仓和自动控制系统组成。
3.根据权利要求1所述的一种可垂直起降飞行器，其特征在于所述垂直方向动力模块和水平方向动力模块分别由2-4个螺旋桨和集成于螺旋桨上下和前后一方或两方控制气流的格栅组成。
4.根据权利要求3所述的螺旋桨可以由2-20个长度为5-10000毫米，宽度为2-1000毫米，厚度为0.2-50毫米由碳纤维，高分子材料，金属或其它复合材料制成的实心或中空桨叶组成而集成于螺旋桨上下和前后一方或两方控制气流的格栅由2-20个长度为5-10000毫米，宽度为2-1000毫米，厚度为0.2-50毫米由碳纤维，高分子材料，金属或其它复合材料制成，并由控制系统控制其开合以控制进出气流的大小和方向。
5.根据权利要求1所述的一种可垂直起降飞行器，其特征在于操控平台为手动或自动，可以通过机械或电流方式控制水平和垂直方向动力系统以及格栅。
6.根据权利要求1所述的一种可垂直起降飞行器，其特征在于信号模块可以发射和接收信号。
7.根据权利要求1所述的一种可垂直起降飞行器，其特征在于电池或内燃机组成的动力模块通过传统系统或电路为垂直方向动力模块和水平方向动力模块提供动力。
8.根据权利要求1所述的一种可垂直起降飞行器，其特征在于可折叠的机翼由碳纤维，金属或其它复合材料制成，长度为5-10000毫米，宽度为5-2000毫米，厚度为0.2-200毫米。
9.根据权利要求1所述的一种可垂直起降飞行器，其特征在于应急模块由自动或人工控制的降落伞和防护气囊组成。
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CN113320693A (zh) * 2021-08-04 2021-08-31 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 一种新型可收放串列旋翼复合翼飞行器布局

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