CN113086216A - 一种陀螺电池飞行器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陀螺电池飞行器，包括飞行器外壳、空心电机、固定角上旋翼、调节角下旋翼、陀螺电池、控制调节系统，空心电机作为飞行器动力，通过固定角上旋翼带动陀螺电池旋转并产生固定升力，通过反转齿轮驱动调节角下旋翼反向旋转产生可调节升力，通过调节对应的方向调节板可完成空中上下水平各方向的移动及各姿态的调整，反转齿轮使固定角上旋翼、调节角下旋翼反向旋转，防止飞行器自旋。本发明与现有技术相比的优点在于：利用主电池及控制装置的重量形成陀螺机械能，陀螺惯性使飞行平稳，可以在空中稳定保持各种姿态，且在调节器的作用下，使姿态多样化，安全性高，适用性好，便于推广。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器，具体是指单轴旋翼飞行器。
背景技术
普通旋翼飞行器分单轴和多轴，单轴和多轴的螺旋桨直接安装在发动机的主轴上，飞行时改变旋翼迎风角实现飞行器空中姿态的调整，改变转速实现升降，依靠陀螺仪稳定飞行，空中姿态变化少，上升和下降速度慢，陀螺仪反馈的姿态位置传到控制器，控制器发出指令到执行机构存在延迟，所以稳定性不好，直升机是典型的单轴飞行器，一般依靠尾翼防止自旋，一旦尾翼故障，机身便开始旋转，也有采用发动机主轴与重心偏移角度的方法。多轴的其他飞行器是依靠多个发动机自旋力方向不同，相互抵消防止自旋。以上旋翼飞行器，旋翼裸露在外，容易与外界物体擦挂产生自身危险，且危及他物，即使有外罩遮挡旋翼的飞行器，当飞行器有一台发动机失能时，飞行器只能坠落。使用电能驱动的飞行器，飞行时间短，负载轻。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有的飞行器因其结构设计上的不足，导致飞行原理和动能运用不合理，飞行器飞行不够平稳，安全性不高，使用范围受限，不满足目前需要。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种陀螺电池飞行器，包括飞行器外壳、空心电机、固定角上旋翼、调节角下旋翼、陀螺电池、控制调节系统，空心电机作为飞行器动力，通过固定角上旋翼带动陀螺电池旋转并产生固定升力，通过反转齿轮驱动调节角下旋翼反向旋转产生可调节升力，通过调节对应的方向调节板可完成空中上下水平各方向的移动及各姿态的调整，反转齿轮使固定角上旋翼、调节角下旋翼反向旋转，防止飞行器自旋；
空心电机由电机上外壳、电机上内腔、电机转子绕组、电机定子、电机顶盖、电机下内腔组成，空心电机中部镂空区域既是既驾驶舱，外部设有旋翼腔，旋翼腔上部设有多个与电机上外壳同轴连接的固定角上旋翼，固定角上旋翼外端连接陀螺电池，旋翼腔下部设有多个与电机下外壳同轴连接的调节角下旋翼；
陀螺电池设置在旋翼腔外部与飞行器外壳间，陀螺电池内部装有电池及电机控制器或其他增重物。
本发明与现有技术相比的优点在于：整体结构简单实用，零部件选择、连接和整体工作方式合理；利用主电池及控制装置的重量形成陀螺机械能，陀螺惯性使飞行平稳，可以在空中稳定保持各种姿态，且在调节器的作用下，使姿态多样化，机械能能确保失电后固定角上旋翼产生升力，并在调节器的控制下有方向的选择安全着路；因空心电机上下外壳通过齿轮反向传动，同轴相互反转，彻底避免了自旋问题；由于陀螺、旋翼及驾驶舱均在外壳内部，避免了与外界物体擦挂时产生的危险；陀螺的机械能在飞行器停泊后可改变控制器为逆变线路，将机械能转变为电能存储于主电池中；因陀螺容量大，能加载更多的电池，使飞行时间更长，制作成本低廉，制作方式和使用方法便捷，安全性高，适用性好，便于推广。
作为改进，飞行器外壳上部通过导向器支撑架与电机顶盖连接，下部通过底部支撑架与电机下内腔连接，将陀螺电池保护在中间防止外物碰撞。
作为改进，飞行器在陀螺电池中的主电池失电时，陀螺电池机械能使固定角上旋翼产生升力，在控制舱中的副电池可以支持控制器控制方向调节板，使飞行器可控降落。
作为改进，电机顶盖与电机上外壳间加装有轴承滚珠，滚珠轴承与电机外壳一体化；
电机上外壳与电机下内腔间加装有轴承滚珠，滚珠轴承与电机外壳一体化。
作为改进，陀螺电池的机械能在飞行器停泊后可改变控制器为逆变线路，将机械能转变为电能存储于主电池中。
作为改进，电机下外壳外侧设有调节杆来调整调节角下旋翼的工作角。
作为改进，控制舱的主控制器通过信号线连接陀螺电池电机控制器发出启动电机指令，电机工作，陀螺电池转速达到额定值时固定角上旋翼产生升力，使飞行器处于悬空状态，通过控制调节角下旋翼可完成飞行器整体的上升或下降。
作为改进，空心电机的电机下内腔上部装有反转齿轮，当电机上外壳正转时驱动电机下外壳反转。
作为改进，陀螺电池设置在所述旋翼腔外部与飞行器外壳间，陀螺电池内部装有电池及电机控制器或其他增重物。
附图说明
图1是一种陀螺电池飞行器的外部结构示意图。
图2是一种陀螺电池飞行器的内部结构示意图。
图3是一种陀螺电池飞行器的立体示意图。
如图所示：1、飞行器外壳，2、陀螺电池，3、导向器支撑架，4、下旋翼调节器，5、轴承滚珠，6、电机上内腔，7、驾驶舱顶盖，8、电机下内腔，9、电机定子，10、电机转子绕组，11、电机顶盖，12、电机上外壳，13、反转齿轮，14、电机下外壳，15、方向调节板，16、固定角上旋翼，17、调节角下旋翼，18、底部支撑架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
本发明在具体实施时，一种陀螺电池飞行器，包括飞行器外壳1、空心电机、固定角上旋翼16、调节角下旋翼17、陀螺电池2、控制调节系统，所述空心电机作为飞行器动力，通过固定角上旋翼16带动陀螺电池2旋转并产生固定升力，通过反转齿轮13驱动调节角下旋翼17反向旋转产生可调节升力，通过调节对应的方向调节板15可完成空中上下水平各方向的移动及各姿态的调整，反转齿轮13使固定角上旋翼16、调节角下旋翼17反向旋转，防止飞行器自旋；
所述空心电机由电机上外壳12、电机上内腔6、电机转子绕组10、电机定子9、电机顶盖11、电机下内腔8组成，空心电机中部镂空区域既是既驾驶舱，外部设有旋翼腔，所述旋翼腔上部设有多个与电机上外壳12同轴连接的固定角上旋翼16，固定角上旋翼16外端连接陀螺电池2，所述旋翼腔下部设有多个与电机下外壳14同轴连接的调节角下旋翼17；
所述陀螺电池2设置在所述旋翼腔外部与飞行器外壳1间，陀螺电池2内部装有电池及电机控制器或其他增重物。
所述飞行器外壳1上部通过导向器支撑架3与电机顶盖11连接，下部通过底部支撑架与电机下内腔8连接，将陀螺电池2保护在中间防止外物碰撞。
所述飞行器在陀螺电池2中的主电池失电时，陀螺电池2机械能使固定角上旋翼16产生升力，在控制舱中的副电池可以支持控制器控制方向调节板15，使飞行器可控降落。
所述电机顶盖9与电机上外壳12间加装有轴承滚珠5，滚珠轴承与电机外壳一体化；
所述电机上外壳12与电机下内腔8间加装有轴承滚珠5，滚珠轴承与电机外壳一体化。
所述陀螺电池2的机械能在飞行器停泊后可改变控制器为逆变线路，将机械能转变为电能存储于主电池中。
所述电机下外壳14外侧设有调节杆来调整调节角下旋翼17的工作角。
所述控制舱的主控制器通过信号线连接陀螺电池2电机控制器发出启动电机指令，电机工作，陀螺电池2转速达到额定值时固定角上旋翼16产生升力，使飞行器处于悬空状态，通过控制调节角下旋翼17可完成飞行器整体的上升或下降。
所述空心电机的电机下内腔8上部装有反转齿轮13，当电机上外壳12正转时驱动电机下外壳14反转。
所述陀螺电池2设置在所述旋翼腔外部与飞行器外壳1间，陀螺电池2内部装有电池及电机控制器或其他增重物。
本发明的工作原理：本飞行器主要结构为主电池及电机控制器组成的陀螺、空心电机、固定角上旋翼、可调节角下旋翼、飞行器外壳、方向调节片、传动齿轮、驾驶舱电机内腔主控制器含副电池、调节杆。
使用时，主控制器或遥控器发出启动电机指令，电机工作，陀螺转速达到额定值时，上旋翼产生升力，使飞行器处于悬空状态，调节下旋翼，可完成上升或下降，调节对应的方向调节片，可完成水平面的移动和姿态调整。当主电源失效时，陀螺本身的机械动能使上旋翼旋转维持一定的升力，可以在主控制器控制方向调节片，完成安全着路。
本飞行器利用电池及控制装置的重量形成陀螺机械能，陀螺惯性使飞行平稳，机械能能确保失电后安全着路，因陀螺容量大，能加载更多的电池，使飞行时间更长。正常停泊后，陀螺动能可利用电机发电功能将机械能转化为电能回存主电池。空心电机独立设计使整机重量轻量化，反向传动齿轮避免了飞行器的自旋问题。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种陀螺电池飞行器，包括飞行器外壳(1)、空心电机、固定角上旋翼(16)、调节角下旋翼(17)、陀螺电池(2)、控制调节系统，其特征在于：所述空心电机作为飞行器动力，通过固定角上旋翼(16)带动陀螺电池(2)旋转并产生固定升力，通过反转齿轮(13)驱动调节角下旋翼(17)反向旋转产生可调节升力，通过调节对应的方向调节板(15)可完成空中上下水平各方向的移动及各姿态的调整，反转齿轮(13)使固定角上旋翼(16)、调节角下旋翼(17)反向旋转，防止飞行器自旋；
所述空心电机由电机上外壳(12)、电机上内腔(6)、电机转子绕组(10)、电机定子(9)、电机顶盖(11)、电机下内腔(8)组成，空心电机中部镂空区域既是既驾驶舱，外部设有旋翼腔，所述旋翼腔上部设有多个与电机上外壳(12)同轴连接的固定角上旋翼(16)，固定角上旋翼(16)外端连接陀螺电池(2)，所述旋翼腔下部设有多个与电机下外壳(14)同轴连接的调节角下旋翼(17)。
2.根据权利要求1所述的一种陀螺电池飞行器，其特征在于：所述飞行器外壳(1)上部通过导向器支撑架(3)与电机顶盖(11)连接，下部通过底部支撑架与电机下内腔(8)连接，将陀螺电池(2)保护在中间防止外物碰撞。
3.根据权利要求1所述的一种陀螺电池飞行器，其特征在于：所述飞行器在陀螺电池(2)中的主电池失电时，陀螺电池(2)机械能使固定角上旋翼(16)产生升力，在控制舱中的副电池可以支持控制器控制方向调节板(15)，使飞行器可控降落。
4.根据权利要求1所述的一种陀螺电池飞行器，其特征在于：所述电机顶盖(9)与电机上外壳(12)间加装有轴承滚珠(5)，滚珠轴承与电机外壳一体化；
所述电机上外壳(12)与电机下内腔(8)间加装有轴承滚珠(5)，滚珠轴承与电机外壳一体化。
5.根据权利要求1所述的一种陀螺电池飞行器，其特征在于：所述陀螺电池(2)的机械能在飞行器停泊后可改变控制器为逆变线路，将机械能转变为电能存储于主电池中。
6.根据权利要求1所述的一种陀螺电池飞行器，其特征在于：所述电机下外壳(14)外侧设有调节杆来调整调节角下旋翼(17)的工作角。
7.根据权利要求1所述的一种陀螺电池飞行器，其特征在于：所述控制舱的主控制器通过信号线连接陀螺电池(2)电机控制器发出启动电机指令，电机工作，陀螺电池(2)转速达到额定值时固定角上旋翼(16)产生升力，使飞行器处于悬空状态，通过控制调节角下旋翼(17)可完成飞行器整体的上升或下降。
8.根据权利要求1所述的一种陀螺电池飞行器，其特征在于：所述空心电机的电机下内腔(8)上部装有反转齿轮(13)，当电机上外壳(12)正转时驱动电机下外壳(14)反转。
9.根据权利要求1所述的一种陀螺电池飞行器，其特征在于：所述陀螺电池(2)设置在所述旋翼腔外部与飞行器外壳(1)间，陀螺电池(2)内部装有电池及电机控制器或其他增重物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202110478214.XA CN113086216A (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 一种陀螺电池飞行器 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202110478214.XA CN113086216A (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 一种陀螺电池飞行器 |
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| CN113086216A true CN113086216A (zh) | 2021-07-09 |
Family
ID=76680824
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| CN202110478214.XA Withdrawn CN113086216A (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 一种陀螺电池飞行器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN113086216A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11851161B1 (en) * | 2022-07-27 | 2023-12-26 | Aeroluxury Llc | Safety and stability device for an aircraft |
-
2021
- 2021-04-30 CN CN202110478214.XA patent/CN113086216A/zh not_active Withdrawn
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| US11851161B1 (en) * | 2022-07-27 | 2023-12-26 | Aeroluxury Llc | Safety and stability device for an aircraft |
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