CN112441216A - 一种人电混合驱动的平拍翼飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及飞行器技术领域，特指一种人电混合驱动的平拍翼飞行器，包括机架，机架上设有飞行装置、人电混合动力装置以及推力装置，飞行装置包括第一飞行单元与第二飞行单元，第一飞行单元包括上层平拍翼、传动杆一、套筒一、固定架一以及固定杆一，套筒一通过固定架一固定于机架上方，上层平拍翼固定于传动杆一上端，传动杆一下端穿过套筒一，并铰接于固定杆一，固定杆一连接于动力装置，第二飞行单元包括下层平拍翼、传动杆二、套筒二、固定架二以及固定杆二，套筒二通过固定架二固定于机架下方，下层平拍翼固定于传动杆二下端，传动杆二上端穿过套筒二，并铰接于固定杆二，固定杆二连接于动力装置。采用这样的结构设置，其结构紧凑，成本低。

Description

一种人电混合驱动的平拍翼飞行器

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，特指一种人电混合驱动的平拍翼飞行器。

背景技术

飞行器的升力装置是一种基于空气动力学的装置，根据结构可以分为固定翼和旋翼，固定翼飞行器一般具有机身以及对称设置的固定翼，由推进器提供动力以获得较大的飞行速度和机动性。其飞行原理在于固定翼与空气之间存相对的速度，空气与固定翼的各面相互作用产生升力从而使飞机获得飞行能力。固定翼飞行器的缺陷在于不能在空中悬停，需要在跑道上滑行起飞或降落以及机场设施建设的支持。旋翼飞行器如直升机，特点在于起飞时无需跑道，可以在空中悬停，其动力系统包括发动机和旋翼，发动机驱动旋翼旋转产生向下的作用力，该作用力即升力克服地球引力使飞机离地飞行。其缺陷在于巡航速度较低，载重量不高，效率较低，但对地面设施的依赖度很少。

自转旋翼机是结合了固定翼和旋翼两种方式的飞行器，其主要结构包括了旋翼、轮式起落架和推进器，推进器驱动自转旋翼机在跑道上滑行，滑行过程中空气与旋翼叶片相互作用，空气可以推动旋翼叶片旋转，而旋翼叶片旋转则相对滑行方向产生作用力，当旋翼叶片的转速足够高时，该作用力使飞机升空从而实现飞行。其优点是对起飞跑道要求较低但仍旧需要滑行距离，而且不能在空中悬停应用范围有限。因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种人电混合驱动的平拍翼飞行器，有效解决现有技术的不足。

为了实现上述目的，本发明应用的技术方案如下：

一种人电混合驱动的平拍翼飞行器，包括机架，机架上设有飞行装置、人电混合动力装置以及推力装置，飞行装置包括第一飞行单元与第二飞行单元，第一飞行单元包括上层平拍翼、传动杆一、套筒一、固定架一以及固定杆一，套筒一通过固定架一固定于机架上方，上层平拍翼固定于传动杆一上端，传动杆一下端穿过套筒一，并铰接于固定杆一，固定杆一连接于动力装置，动力装置带动固定杆一拉动传动杆一在套筒一内垂直上下动作，第二飞行单元包括下层平拍翼、传动杆二、套筒二、固定架二以及固定杆二，套筒二通过固定架二固定于机架下方，下层平拍翼固定于传动杆二下端，传动杆二上端穿过套筒二，并铰接于固定杆二，固定杆二连接于动力装置，动力装置带动固定杆二拉动传动杆二在套筒二内垂直上下动作。

根据上述方案，所述上层平拍翼其上侧平面为扰流翼面，下侧平面为扇动翼面；扰流翼面由前部曲面以及后部平滑面连接构成，扰流翼面的前部曲面相对于旋翼的旋转平面向上凸起，扰流翼面和扇动翼面在纵向的投影平面呈非对称结构，下层平拍翼与上层平拍翼结构相同，且与上层平拍翼相对设置。

根据上述方案，所述扰流翼面与扇动翼面的前侧缘相互闭合构成前翅缘，扰流翼面与扇动翼面的后侧缘相互闭合构成后翼尾；扰流翼面前部曲面的最大拱高点所在的翼展经线H靠近前翅缘。

根据上述方案，所述动力装置包括曲柄转轮、马达以及人力驱动结构，马达与人力驱动结构分别连接于曲柄转轮的输入端，并驱动曲柄转轮转动，固定杆一与固定杆二分别连接于曲柄转轮的输出端。

根据上述方案，所述推进装置包括固定于机架尾部的驱动电机一与尾翼，驱动电机一驱动尾翼转动。

根据上述方案，所述机架上设有座椅与护手。

根据上述方案，所述机架底部设有轮式起落架。

本发明有益效果：

本发明采用这样的结构设置，通过动力装置驱动固定杆一与固定杆二分别拉动传动杆一在套筒一内垂直上下动作以及拉动传动杆二在套筒二内垂直上下动作，进而带动上层平拍翼与下层平拍翼之间的张开与合拢，通过上层平拍翼与下层平拍翼之间的配合作用下，产生升力，实现飞行器的起飞，并在推进装置的作用下实现前行，其结构紧凑，成本低。

附图说明

图1是本发明整体结构俯视图；

图2是本发明整体结构侧视图；

图3是本发明平拍翼截面图。

图中：1.机架；2.轮式起落架；3.驱动电机一；4.尾翼；5.座椅；6.护手；11.上层平拍翼；12.传动杆一；13.套筒一；14.固定架一；15.固定杆一；30.曲柄转轮；31.下层平拍翼；32.传动杆二；33.套筒二；34.固定架二；35.固定杆二；40.马达；50.人力驱动结构；20.扰流翼面；21.扇动翼面；22.前翅缘；23.后翼尾；

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。

如图1和图2所示，本发明所述一种人电混合驱动的平拍翼飞行器，包括机架1，机架1上设有飞行装置、人电混合动力装置以及推力装置，飞行装置包括第一飞行单元与第二飞行单元，第一飞行单元包括上层平拍翼11、传动杆一12、套筒一13、固定架一14以及固定杆一15，套筒一13通过固定架一14固定于机架1上方，上层平拍翼11固定于传动杆一12上端，传动杆一12下端穿过套筒一13，并铰接于固定杆一15，固定杆一15连接于动力装置，动力装置带动固定杆一15拉动传动杆一12在套筒一13内垂直上下动作，第二飞行单元包括下层平拍翼31、传动杆二32、套筒二33、固定架二34以及固定杆二35，套筒二33通过固定架二34固定于机架1下方，下层平拍翼31固定于传动杆二32下端，传动杆二32上端穿过套筒二33，并铰接于固定杆二35，固定杆二35连接于动力装置，动力装置带动固定杆二35拉动传动杆二32在套筒二33内垂直上下动作。以上所述构成本发明基本结构。

本发明采用这样的结构设置，通过动力装置驱动固定杆一15与固定杆二35分别拉动传动杆一12在套筒一13内垂直上下动作以及拉动传动杆二32在套筒二33内垂直上下动作，进而带动上层平拍翼11与下层平拍翼31之间的张开与合拢，通过上层平拍翼11与下层平拍翼31之间的配合作用下，产生升力，实现飞行器的起飞，并在推进装置的作用下实现前行，其结构紧凑，成本低。

如图3所示，在本实施例中，所述上层平拍翼11其上侧平面为扰流翼面20，下侧平面为扇动翼面21；扰流翼面20由前部曲面以及后部平滑面连接构成，扰流翼面20的前部曲面相对于旋翼的旋转平面向上凸起，扰流翼面20和扇动翼面21在纵向的投影平面呈非对称结构，下层平拍翼21与上层平拍翼11结构相同，且与上层平拍翼11相对设置。采用这样的结构设置，驱动组件驱动传动杆一12在套筒13内作垂直上下往复动作，当上层平拍翼11在上升时，其扰流翼面20与上方空气相互作用，空气对扰流翼面20前部曲面和后部平滑面之间产生压力差，且该压力差推动上层平拍翼11向前运动，当上层平拍翼11在下降时，其扇动翼面21与下方空气相互作用，上层平拍翼11结合下行运动使扇动翼面21形成矢量攻角C，且该矢量攻角C使扇动翼面21与空气之间产生竖直向上的作用力；上层平拍翼11将驱动组件的上下往复运动转化为自身的运动，且其旋转速度会随着上下往复动作越来越快，当到达一定转速时，产生升力使飞行装置获得升力实现飞行目的。

在本实施例中，所述扰流翼面20与扇动翼面21的前侧缘相互闭合构成前翅缘22，扰流翼面20与扇动翼面21的后侧缘相互闭合构成后翼尾23；扰流翼面20前部曲面的最大拱高点所在的翼展经线H靠近前翅缘22。采用这样的结构设置，前翅缘22为曲面从而分别接续扰流翼面20与扇动翼面21的前侧缘，前翅缘22的存在可以提高翼型平拍翼的结构强度，且前翅缘22处于平拍翼的前侧，曲面前翅缘22可以降低平拍翼所受到空气阻力，提高驱动装置的动力转化效率。图示中X方向为翼型结构的弦长方向，图示中Z方向为翼型结构的展长方向。所述扰流翼面20沿X方向截面的轮廓线相对于平拍翼的平面呈曲线形，其轮廓线的最高点沿Z方向构成翼展经线H，该翼展经线H处于扰流翼面20的前部曲面上且靠近前翅缘22，从而使扰流翼面20呈前后非对称结构。平拍翼在上升时，所述扰流翼面20与上方空气相互作用，空气对扰流翼面20的翼展经线H前后两侧之间产生压力差，且该压力差推动旋翼向前运动。

在本实施例中，所述人电混合动力装置包括曲柄转轮30、马达40以及人力驱动结构50，马达40与人力驱动结构50分别连接于曲柄转轮30的输入端，并驱动曲柄转轮30转动，固定杆一15与固定杆二35分别连接于曲柄转轮30的输出端。采用这样的结构设置，通过人电混合动力装置驱动上层平拍翼11与下层平拍翼21之间的张开与合拢，其操作简单，且可以节省人力体能。

在本实施例中，所述推进装置包括固定于机架1尾部的驱动电机一3与尾翼4，驱动电机一3驱动尾翼4转动。采用这样的结构设置，通过驱动电机一3驱动尾翼4转动，实现推动飞行器前行。

在本实施例中，所述机架1上设有座椅5与护手6。采用这样的结构设置，通过座椅5与护手6便于驾驶员操作人力驱动结构50时的稳定。

在本实施例中，所述机架1底部设有轮式起落架2。采用这样的结构设置，便于飞行器滑行。

以上对本发明实施例中的技术方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种人电混合驱动的平拍翼飞行器，包括机架(1)，其特征在于：

所述机架(1)上设有飞行装置、人电混合动力装置以及推力装置，所述飞行装置包括第一飞行单元与第二飞行单元，所述第一飞行单元包括上层平拍翼(11)、传动杆一(12)、套筒一(13)、固定架一(14)以及固定杆一(15)，所述套筒一(13)通过固定架一(14)固定于机架(1)上方，所述上层平拍翼(11)固定于传动杆一(12)上端，所述传动杆一(12)下端穿过套筒一(13)，并铰接于固定杆一(15)，所述固定杆一(15)连接于人电混合动力装置，所述动力装置带动固定杆一(15)拉动传动杆一(12)在套筒一(13)内垂直上下动作，所述第二飞行单元包括下层平拍翼(31)、传动杆二(32)、套筒二(33)、固定架二(34)以及固定杆二(35)，所述套筒二(33)通过固定架二(34)固定于机架(1)下方，所述下层平拍翼(31)固定于传动杆二(32)下端，所述传动杆二(32)上端穿过套筒二(33)，并铰接于固定杆二(35)，所述固定杆二(35)连接于人电混合动力装置，所述动力装置带动固定杆二(35)拉动传动杆二(32)在套筒二(33)内垂直上下动作。

2.根据权利要求1所述的一种人电混合驱动的平拍翼飞行器，其特征在于：所述上层平拍翼(11)其上侧平面为扰流翼面(20)，下侧平面为扇动翼面(21)；所述扰流翼面(20)由前部曲面以及后部平滑面连接构成，扰流翼面(20)的前部曲面相对于旋翼的旋转平面向上凸起，所述扰流翼面(20)和扇动翼面(21)在纵向的投影平面呈非对称结构，所述下层平拍翼(21)与上层平拍翼(11)结构相同，且与上层平拍翼(11)相对设置。

3.根据权利要求2所述的一种人电混合驱动的平拍翼飞行器，其特征在于：所述扰流翼面(20)与扇动翼面(21)的前侧缘相互闭合构成前翅缘(22)，扰流翼面(20)与扇动翼面(21)的后侧缘相互闭合构成后翼尾(23)；所述扰流翼面(20)前部曲面的最大拱高点所在的翼展经线H靠近前翅缘(22)。

4.根据权利要求1所述的一种人电混合驱动的平拍翼飞行器，其特征在于：所述动力装置包括曲柄转轮(30)、马达(40)以及人力驱动结构(50)，所述马达(40)与人力驱动结构(50)分别连接于曲柄转轮(30)的输入端，并驱动曲柄转轮(30)转动，所述固定杆一(15)与固定杆二(35)分别连接于曲柄转轮(30)的输出端。

5.根据权利要求1所述的一种人电混合驱动的平拍翼飞行器，其特征在于：所述推进装置包括固定于机架(1)尾部的驱动电机一(3)与尾翼(4)，所述驱动电机一(3)驱动尾翼(4)转动。

6.根据权利要求1所述的一种人电混合驱动的平拍翼飞行器，其特征在于：所述机架(1)上设有座椅(5)与护手(6)。

7.根据权利要求1所述的一种人电混合驱动的平拍翼飞行器，其特征在于：所述机架(1)底部设有轮式起落架(2)。

Images