CN111186569B - 一种垂直升降固定翼飞机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垂直升降固定翼飞机，包括机体，机体的左右两侧对称固定连接机翼，机体的尾端通过尾杆固定连接尾推进机构，机体上前后对称设有垂直推进机构，垂直推进机构包括垂直气道，垂直气道的内腔自上而下依次设有防护网、垂直风扇和控风机构，机体的底部设有与垂直气道相配合的推进气道；本发明需要垂直起降时，打开控风机构和垂直风扇，并关闭尾推进机构，利用垂直风扇在竖直方向上产生下吹的气流，从而稳定机体的上升和下降；飞行时则打开尾推进机构带动整个机体飞行，待稳定飞行后，关闭控风机构，使得垂直风扇产生的气流通过推进气道排出，进一步提升整个装置的飞行速度，能实现短时间即可到达目的地。

Description

一种垂直升降固定翼飞机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体是一种垂直升降固定翼飞机。

背景技术

无人驾驶飞机，简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。

与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。无人机目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

但是，现有的无人机多为多旋翼(垂直推进器)垂直起降无人机或直升机，其飞行速度受到极大的限制，无法快速飞行，无人机到达目的地的时间片场，无法完成一些需要快速就位的任务，极大的限制了无人机的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种垂直升降固定翼飞机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种垂直升降固定翼飞机，包括机体，所述机体的左右两侧对称固定连接机翼，机体的尾端通过尾杆固定连接尾推进机构，机体上前后对称设有垂直推进机构，所述垂直推进机构包括垂直气道，所述垂直气道贯通连接机体的上下两端，垂直气道的内腔自上而下依次设有防护网、垂直风扇和控风机构，所述机体的底部设有与垂直气道相配合的推进气道，两个所述垂直气道分别贯通连接推进气道，垂直气道与推进气道之间是相互垂直的关系，所述推进气道设在控风机构的上方，当整个装置垂直起降时，打开控风机构和垂直风扇，并关闭尾推进机构，利用垂直风扇在竖直方向上产生下吹的气流，从而稳定机体的上升和下降；当整个装置需要飞行时，则打开尾推进机构带动整个飞行，待稳定飞行后，关闭控风机构，使得垂直风扇产生的气流通过推进气道排出，进一步提升整个装置的飞行速度，从而实现整个装置快速飞行，短时间即可到达目的地，完成相应的任务。

作为本发明的进一步方案：所述控风机构包括板架，所述板架内套在垂直气道内，板架内设有气孔，所述气孔的内腔中部设有分隔板，所述分隔板内设有控制腔，所述控制腔的中部设有控制齿轮，所述控制齿轮通过转轴转动连接在控制腔上，所述转轴的一端转动连接在机外电机上，所述控制腔的内腔左右侧壁分别设有收纳腔，两个收纳腔相互交错设置，所述控制腔的左右两侧分别贯通连接导向孔，两个所述导向孔相互交错设置，所述导向孔内滑动连接有分别与收纳腔以及气孔相配合的密封板，所述密封板的相邻端固定连接有与控制齿轮相配的齿条，当控风机构需要关闭时，利用机外电机带动控制齿轮正向转动，从而通过齿条外推密封板，利用密封板封住气孔，从而限制气流继续沿着垂直气道下吹；控风机构需要打开时，利用机外电机带动控制齿轮反向转动，并配合齿条内拉密封板，把密封板收入收纳腔内，从而打开气孔，保证气流沿着垂直气道下吹，完成整个装置的起降飞行动作。

作为本发明的进一步方案：所述尾推进机构包括框架，所述框架是圆环框结构，框架内设有水平风扇，所述水平风扇通过固定杆固定连接在框架的内腔壁上，利用水平风扇产生水平气流吹进整个装置，为整个装置的水平飞行提供动力。

作为本发明的进一步方案：所述机体的底端均匀的设有若干支架杆，所有的所述支架杆呈喇叭状展开，支架杆的底端固定连接有稳定杆，利用稳定杆配合支架杆从而稳定整个装置，保证整个装置稳定落在地面，降低整个装置的起降难度。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1.本发明需要垂直起降时，打开控风机构和垂直风扇，并关闭尾推进机构，利用垂直风扇在竖直方向上产生下吹的气流，从而稳定机体的上升和下降；当需要飞行时，则打开尾推进机构带动整个飞行，待稳定飞行后，关闭控风机构，使得垂直风扇产生的气流通过推进气道排出，进一步提升整个装置的飞行速度，从而实现整个装置快速飞行，短时间即可到达目的地，完成相应的任务；

2.本发明利用机外电机带动控制齿轮正向转动，从而通过齿条外推密封板，利用密封板封住气孔，从而限制气流继续沿着垂直气道下吹；同时，利用机外电机带动控制齿轮反向转动，并配合齿条内拉密封板，把密封板收入收纳腔内，从而打开气孔，保证气流沿着垂直气道下吹，完成整个装置的起降飞行动作；

3.本发明利用水平风扇产生水平气流吹进整个装置，为整个装置的水平飞行提供动力；同时利用稳定杆配合支架杆从而稳定整个装置，保证整个装置稳定落在地面，降低整个装置的起降难度。

附图说明

图1为一种垂直升降固定翼飞机的俯视图的结构示意图；

图2为一种垂直升降固定翼飞机的正视剖面图的结构示意图；

图3为一种垂直升降固定翼飞机的控风机构的结构示意图；

图4为一种垂直升降固定翼飞机的尾推进机构的结构示意图；

图中：1-机体，2-机翼，3-尾杆，4-尾推进机构，41-框架，42-水平风扇，43-固定杆，5-垂直推进机构，51-垂直气道，52-垂直风扇，53-防护网，54-控风机构，541-板架，542-气孔，543-分隔板，544-控制腔，545-控制齿轮，546-转轴，547-收纳腔，548-导向孔，549-密封板，540-齿条，6-推进气道，7-支架杆，8-稳定杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参阅图1-2，一种垂直升降固定翼飞机，包括机体1，所述机体1的左右两侧对称固定连接机翼2，机体1的尾端通过尾杆3固定连接尾推进机构4，机体1上前后对称设有垂直推进机构5，所述垂直推进机构5包括垂直气道51，所述垂直气道51贯通连接机体1的上下两端，垂直气道51的内腔自上而下依次设有防护网53、垂直风扇52和控风机构54，所述机体1的底部设有与垂直气道51相配合的推进气道6，两个所述垂直气道51分别贯通连接推进气道6，垂直气道51与推进气道6之间是相互垂直的关系，所述推进气道6设在控风机构54的上方，当整个装置垂直起降时，打开控风机构54和垂直风扇52，并关闭尾推进机构4，利用垂直风扇52在竖直方向上产生下吹的气流，从而稳定机体1的上升和下降；当整个装置需要飞行时，则打开尾推进机构4带动整个飞行，待稳定飞行后，关闭控风机构54，使得垂直风扇52产生的气流通过推进气道6排出，进一步提升整个装置的飞行速度，从而实现整个装置快速飞行，短时间即可到达目的地，完成相应的任务。

所述机体1的底端均匀的设有若干支架杆7，所有的所述支架杆7呈喇叭状展开，支架杆7的底端固定连接有稳定杆8，利用稳定杆8配合支架杆7从而稳定整个装置，保证整个装置稳定落在地面，降低整个装置的起降难度。

实施例2

请参阅图3，本实施例是在实施例1的基础上的进一步阐述，所述控风机构54包括板架541，所述板架541内套在垂直气道51内，板架541内设有气孔542，所述气孔542的内腔中部设有分隔板543，所述分隔板543内设有控制腔544，所述控制腔544的中部设有控制齿轮545，所述控制齿轮545通过转轴546转动连接在控制腔544上，所述转轴546的一端转动连接在机外电机(图中未画出)上，所述控制腔544的内腔左右侧壁分别设有收纳腔547，两个收纳腔547是相互交错设置，所述控制腔544的左右两侧分别贯通连接导向孔548，两个所述导向孔548是相互交错设置，所述导向孔548内滑动连接有分别与收纳腔547以及气孔542相配合的密封板549，所述密封板549的相邻端固定连接有与控制齿轮545相配的齿条540，当控风机构54需要关闭时，利用机外电机带动控制齿轮545正向转动，从而通过齿条540外推密封板549，利用密封板549封住气孔542，从而限制气流继续沿着垂直气道51下吹；控风机构54需要打开时，利用机外电机带动控制齿轮545反向转动，并配合齿条540内拉密封板549，把密封板549收入收纳腔547内，从而打开气孔542，保证气流沿着垂直气道51下吹，完成整个装置的起降飞行动作。

实施例3

请参阅图4，本实施例是在实施例1的基础上的进一步阐述，所述尾推进机构4包括框架41，所述框架41是圆环框结构，框架41内设有水平风扇42，所述水平风扇42通过固定杆43固定连接在框架41的内腔壁上，利用水平风扇42产生水平气流吹进整个装置，为整个装置的水平飞行提供动力。

实施例1-3的工作原理，当整个装置垂直起降时，打开控风机构54和垂直风扇52，并关闭尾推进机构4，利用垂直风扇52在竖直方向上产生下吹的气流，从而稳定机体1的上升和下降；当整个装置需要飞行时，则打开尾推进机构4带动整个飞行，待稳定飞行后，关闭控风机构54，使得垂直风扇52产生的气流通过推进气道6排出，进一步提升整个装置的飞行速度，从而实现整个装置快速飞行，短时间即可到达目的地；且当控风机构54需要关闭时，利用机外电机带动控制齿轮545正向转动，从而通过齿条540外推密封板549，利用密封板549封住气孔542，从而限制气流继续沿着垂直气道51下吹；控风机构54需要打开时，利用机外电机带动控制齿轮545反向转动，并配合齿条540内拉密封板549，把密封板549收入收纳腔547内，从而打开气孔542，保证气流沿着垂直气道51下吹，完成整个装置的起降飞行动作。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种垂直升降固定翼飞机，包括机体（1），所述机体（1）的左右两侧对称固定连接机翼（2），机体（1）的尾端通过尾杆（3）固定连接尾推进机构（4），其特征在于，机体（1）上前后对称设有垂直推进机构（5），所述垂直推进机构（5）包括垂直气道（51），所述垂直气道（51）贯通连接机体（1）的上下两端，垂直气道（51）的内腔自上而下依次设有防护网（53）、垂直风扇（52）和控风机构（54），所述机体（1）的底部设有与垂直气道（51）相配合的推进气道（6），垂直气道（51）贯通连接推进气道（6），所述推进气道（6）设在控风机构（54）的上方；

所述控风机构（54）包括板架（541），所述板架（541）内套在垂直气道（51）内，板架（541）内设有气孔（542），所述气孔（542）的内腔中部设有分隔板（543），所述分隔板（543）内设有控制腔（544），所述控制腔（544）的中部设有控制齿轮（545），所述控制齿轮（545）通过转轴（546）转动连接在控制腔（544）上，所述转轴（546）的一端转动连接在机外电机上，所述控制腔（544）的内腔左右侧壁分别设有收纳腔（547），两个所述收纳腔（547）相互交错设置，所述控制腔（544）的左右两侧分别贯通连接导向孔（548），两个所述导向孔（548）相互交错设置，所述导向孔（548）内滑动连接有分别与收纳腔（547）以及气孔（542）相配合的密封板（549），所述密封板（549）的相邻端固定连接有与控制齿轮（545）相配的齿条（540）。

2.根据权利要求1所述的一种垂直升降固定翼飞机，其特征在于，所述垂直气道（51）与推进气道（6）之间是相互垂直的关系。

3.根据权利要求1-2中任一所述的一种垂直升降固定翼飞机，其特征在于，所述尾推进机构（4）包括框架（41），所述框架（41）是圆环框结构，框架（41）内设有水平风扇（42），所述水平风扇（42）通过固定杆（43）固定连接在框架（41）的内腔壁上。

4.根据权利要求3所述的一种垂直升降固定翼飞机，其特征在于，所述机体（1）的底端均匀的设有若干支架杆（7），支架杆（7）的底端固定连接有稳定杆（8）。

5.根据权利要求4所述的一种垂直升降固定翼飞机，其特征在于，所述若干支架杆（7）呈喇叭状展开。