CN201941976U - 倾转旋翼三栖飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种倾转旋翼三栖飞行器，包括飞行器主体和飞行器轮。飞行器主体呈艇形。其中艇形主体底部设有多个与艇形主体侧面相贯通的涵道，底部涵道口设有旋翼。旋翼经两组蜗轮蜗杆控制的复合旋转架调节角度、方位形成倾转旋翼，复合旋转架的角度旋转架安装旋翼，方位旋转架设底座蜗轮安装于传动轴，底座边侧面设标记，涵道设标记识别仪，旋翼轴在复合旋转架体内通过齿轮与传动轴连接由发动机带动。主体两侧设可收展机翼，主体后上方还设有两个推进叶轮涵道。倾转旋翼三栖飞行器可操作垂直起降、空中悬停和水平任意方向航行。本实用新型的优点在于：采用简单的结构实现海陆空驾驶航行，展翼飞行节省动力能耗，收展飞行或着陆占据空间小。

Description

倾转旋翼三栖飞行器

技术领域

本实用新型涉及一种飞行器，特别涉及一种在水域、陆地和空中均可驾驶操作垂直起降、水平航行的倾转旋翼三栖飞行器。

背景技术

陆地旅行只是人们旅行的初始步伐，现代人的旅行足迹已逐渐进入水域和空中，特别是空中旅行，只仅仅100多年时间人们就制造出了氢气球，飞艇和具有固定机翼的飞机。自从有了飞机，飞行器的应用就有了更广阔的范畴，包括交通运输、监视及战斗。后来人们又制造出旋翼直升机和倾转旋翼机，除具有上述用途外还可进行消防、救援，可见人们对飞行器普及应用的期望是强烈的。但上述飞行器的结构设计还存在一些自身缺陷：飞机需要机场跑道才能起降飞行，具有高位条件局限性；旋翼直升机由于动力系统(旋翼)在飞行中阻力大，故耗能高、航速低(航空知识杂志2010年第2、3期，王鑫邦电访俄罗斯直升机之父季申科)；国际航空杂志2010.05期直升机技术专辑，彭健“倾转旋翼最新进展”文章介绍：美国贝尔波音公司V 22鱼鹰倾转旋翼机，由于旋翼位于机翼的翼尖上方，起降中旋翼的下冲气流有相当一部分拍打在机翼上，不但会产生负升力(阻力)，还会激起气流蜗环干扰旋翼工作，特别在下降接近地面时，机翼蜗环与地面蜗环相互诱导，有可能产生意想不到的非平衡现象影响飞机正常降落，而且现有的倾转旋翼机设备多，造价高、操作难。因此，利用结构简单，成本低廉，使用大众化的飞行器，以及利用结构简单的飞行器在水域、陆地和空中进行各种活动一直是人们所急切期盼的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种涵道倾转旋翼，其倾转角度倾转方位可做调节，以及配合飞行的机翼可控制收展，可在水域、陆地和空中驾驶操作垂直起降，水平航行的倾转旋翼三栖飞行器。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种倾转旋翼三栖飞行器，包括飞行器主体和飞行器轮。飞行器轮安装在飞行器下方主体上，飞行器主体呈艇形。其中艇形主体底部设有多个与艇形主体侧面相贯通的涵道，底部涵道口设有旋翼，旋翼通过角度方位复合旋转架与传 动轴连接，由发动机带动。旋翼轴安装在角度旋转架上呈活动连接，轴端设有伞形齿轮；角度旋转架与方向旋转架通过连接轴连接，连接轴设有活动连接的中介伞形齿轮与旋翼轴伞形齿轮啮合，连接轴在复合旋转架体外的轴端设有蜗轮、蜗杆伺服电机，连接轴与角度旋转架固定连接；与方位旋转架活动连接；方位旋转架设有底座、蜗轮、蜗杆伺服电机，方位旋转架、底座、蜗轮固定连接，底座、蜗轮安装在传动轴上呈活动连接；传动轴端设有伞形齿轮与复合旋转架连接轴中介伞形齿轮啮合；角度旋转架蜗轮、蜗杆座与方位旋转架体连接，方位旋转架蜗轮、蜗杆座与涵道壁连接。艇形主体内部：下层为机舱，设有燃料箱、发动机、发电机、蓄电池，排列在机舱中；上层前部为驾驶舱，后部为乘坐舱。驾驶舱设有驾驶台和各种控制指示器，驾驶台，发动机、发电机、蓄电池和电器设备之间通过电连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述的倾转旋翼方位旋转架底座周边侧面设有多种标记，涵道与标记相应位置设有标记识别仪。

作为本实用新型的进一步改进，所述的飞行器主体两侧设置的机翼，通过两个活动连接法兰与主体连接：主体法兰与主体固定连接。机翼法兰与主体法兰活动连接的面，设有中心轴经主体法兰中心孔伸至主体内部，轴端设蜗轮、蜗杆伺服电机；机翼法兰的另一面与机翼铰接连接，铰链轴与机翼固定连接，铰链轴设有蜗轮、蜗杆伺服电机。

作为作为本实用新型的进一步改进，所述的飞行器设有方向舵翼连接于主体后部顶面中间部位，升降舵翼连接于方向舵翼上部，还设有两个推进叶轮涵道连接于方向舵翼两侧主体。

作为本实用新型的进一步改进，所述的飞行器其倾转旋翼可操作调节正反旋转。

作为本实用新型的进一步改进，所述的飞行器设有飞行器轮有四个，二个落地驱动轮和二个落地方向轮。

本实用新型的优点在于：采用动力系统设置于飞行器下方(旋翼)和后方(推进叶轮涵道)的技术方案，动力系统起降飞行中无飞行器自身阻力，可提高动力系统效率；2、采用角度方位复合旋转架形成倾转旋翼，可操作飞行器垂直起降、悬停和水平任意方向航行，适应多种特定环境的抢险救援活动需要；3、机翼可控制收展，展开机翼飞行动力小、耗能 低、收拢机翼着陆停放占据空间小；4、倾转旋翼三栖飞行器结构简单、操作方便、功能多、造价低使用大众化，易于普及应用，便利于人们在立体空间多领域的交通旅行。

附图说明

图1为本实用新型的倾转旋翼三栖飞行器结构示意图。

图2为本实用新型的倾转旋翼三栖飞行器底面及机舱结构示意图。

图3本实用新型的倾转旋翼三栖飞行器旋翼角度方位复合旋转架结构示意图。

具体实施方式

如图1-3所示的本实用新型倾转旋翼三栖飞行器，其主体呈艇形。主体1底部设多个与艇形主体1侧面相贯通的涵道2，涵道2底部道口设有旋翼3，旋翼3通过角度旋转架5和方位旋转架11组成的复合旋转架与传动轴15连接，由发动机29带动。旋翼轴4安装于旋转架5呈活动连接，旋翼轴4轴端设有伞形齿轮6；旋转架5与旋转架11通过连接轴7连接，连接轴7设有活动连接的中介伞形齿轮8与伞形齿轮6啮合，连接轴7在复合旋转架体外的轴端设有蜗轮9、蜗杆伺服电机10，连接轴7与旋转架5固定连接，与旋转架11活动连接；旋转架11设有底座12、蜗轮13、蜗杆伺服电机14，旋转架11、底座12、蜗轮13固定连接，底座12、蜗轮13安装在传动轴15上呈活动连接；传动轴15轴端设伞形齿轮16与中介伞齿轮8啮合。蜗杆10的底座与旋转架体11连接，蜗杆14的底座与涵道2壁体连接。底座12周边侧面设有多种标记，涵道2与标记相应位置设有标记识别仪17，标记识别仪17与底座12标记和驾驶台33控制设备的设定具有指令旋转架5、旋转架11调节旋翼3倾转角度、倾转方位的功能。主体1底部设有飞行器轮四个：二个落地驱动轮27，二个落地方向轮28。主体1顶面后方中间部位设有方向舵翼24，方向舵翼24顶部设升降舵翼25，方向舵翼24两侧设推进叶轮涵道26，方向舵翼24，推进叶轮涵道26均连接于主体1。主体1两侧设机翼18，通过法兰20与法兰19与主体1连接：法兰19与主体1固定连接；法兰20与法兰19的活动连接面设有中心轴经法兰19中心孔伸至主体1内部，轴端设蜗轮，蜗杆伺服电机(具有带动法兰20转动，翻转机翼18的功能)；法兰20的另一面与机翼18 铰链连接，铰链轴21与机翼18固定连接，铰链轴21设蜗轮22、蜗杆伺服电机23(具有收、展机翼18的功能)。主体1内部：下层为机舱，设燃料箱32，发动机29、发电机30、蓄电池31；上层前部为驾驶舱，后部为乘坐舱，驾驶舱设驾驶台33和各种控制指示器。

驾驶人员坐在座位上操作驾驶台33的启动装置，启动发动机29，发电机30，发电机30经驾驶台33的控制向所有电器设备供电，向蓄电池31充电。操作旋翼角度调节旋钮正反旋转，旋钮触点在弧形触点板上移动输出信息，指令伺服电机蜗杆10带动蜗轮9、连接轴7、旋转架5转动，控制旋翼3的角度作出相应的同步转动形成倾转旋翼。操作升降按钮，伺服电机蜗杆14带动蜗轮13、底座12、旋转架11转动，标记识别仪17搜索到底座12设定的相应标记后，指令供电系统停供伺服电机蜗杆14电能，旋转架11控制倾转旋翼3推进面按设定转向以多个倾转旋翼3之间中心位置为内侧中心点的对应方向(外侧下方)。操作离合变速器启动倾转旋翼3旋转，操作发动机29油门控制器逐渐增强动力，涵道2侧面道口进入气流供倾转旋翼3向外侧下方推进气流，飞行器平稳升空。操作“进”、“倒”、“左”、“右”航行按钮，伺服电机蜗杆14带动蜗轮13、底座12、旋转架11转动，标记识别仪17搜索到底座12相应标记即指令供电系统停供伺服电机蜗杆14电能，旋转架11控制倾转旋翼3按设定向按钮标注的相反方向推进气流。多个倾转旋翼3推进角度一致能提供飞行器相应的升力，推进方位一致为飞行器提供了方向性推进动力，飞行器就具有相应的方向航行。因此，操作“进”航按钮倾转旋翼3按设定向飞行器后侧下方推进气流，飞行器向前航行；操作“倒”航按钮飞行器就后退“倒”航，操作“左”、“右”航按钮飞行器就“左”或“右”侧航。在上述四种方向航行中如仍需改变航行方向，可操作旋翼方位调节旋钮正反旋转，旋钮触点在弧形触点板上移动输出信息，指令伺服电机蜗杆14带动蜗轮13、底座12、旋转架11转动，控制倾转旋翼3在现有方位上作出相应的同步转动改变飞行器航行方向。飞行器航行到达目的地或中途休息时，可选择平形屋面、路面、平坦地块，操作升降按钮使飞行器悬停，逐步减小动力实现平稳降落。

倾转旋翼三栖飞行器在空中需展开机翼18时必须减速悬停再操作展翼按钮，启动伺服电机蜗杆23、控制蜗轮22、铰链轴21转动展开机翼18，同时启动法兰20中心轴设置的蜗轮、蜗杆伺服电机带动法兰20 转动，将机翼18作90度翻转。操作“进”航按钮机翼18即可配合倾转旋翼3飞行，操作方向器方向舵翼24可控制飞行器航向，操作升降操纵杆升降舵翼25可控制飞行器上扬、俯冲飞行，启动推进叶轮涵道26作增速推进动力可提高飞行器航速。在这种飞行状况中也可关停倾转旋翼3，由推进叶轮涵道26与机翼18组合成传统飞机模式飞行。需要着陆时必须先启动倾转旋翼3，关停推进叶轮涵道26，操作升降按钮飞行器悬停空中，操作收翼按钮(其功能程序与展翼相反)，收拢机翼18缩小空间占据再行着陆。

倾转旋翼三栖飞行器航行在空中，可选择水域降落，降落水面后操作“进”“倒”“左”“右”航行按钮飞行器可在水面进行“进”“倒”“左侧”“右侧”航行。如需潜航，操作潜水按钮控制倾转旋翼3反转，飞行器就能潜入水下，涵道2底部道口进入水流从侧面道口排出，维持旋翼3不同的动力，飞行器就停留在不同深浅的水层中，操作“进”“倒”“左”“右”航行按钮飞行器就在水层中进行“进”“倒”“左侧”“右侧”航行航行。在前进航行中操作方向器方向舵翼24具有控制飞行器在水层中航向的功能，操作升降操纵杆，升降舵翼25具有控制飞行器在水层中升降航行的功能，操作浮航按钮倾转旋翼3恢复正转飞行器浮出水面，操作升降按钮并逐渐增强动力飞行器从水面升空。

倾转旋翼三栖飞行器在陆地航行，操作驾驶台33启动装置启动发动机29，发电机30，操作离合变速器启动驱动轮27，操作方向器控制方向轮28，操作油门控制器和制动装置飞行器就能在陆地正常行驶。当然驾驶倾转旋翼三栖飞行器在陆地行驶是很不经济的，无论是动力配备还是整体造价都成超级浪费。但倾转旋翼三栖飞行器具有海陆空航行动能，毕竟为人们在多方位立体空间某种特定环境中进行各种活动提供了一种应对功能。

上述实施方式不以任何方式限制本实用新型，凡是采用等同替换、等效变换的方式所获得的技术方案均落实在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种倾转旋翼三栖飞行器，包括飞行器主体和飞行器轮，飞行器轮安装在飞行器下方主体上，其特征在于：飞行器主体(1)呈艇形，艇形主体(1)底部设置有多个与艇形主体(1)外侧相贯通的涵道(2)；涵道(2)底部道口设有旋翼(3)，旋翼(3)通过角度方位复合旋转架与传动轴(15)连接，由发动机(29)带动；旋翼轴(4)安装于角度旋翼架(5)呈活动连接，旋翼轴(4)轴端设置有伞形齿轮(6)；角度旋翼架(5)与方位旋转架(11)通过连接轴(7)连接；连接轴(7)设置有活动连接的中介伞形齿轮(8)与旋翼轴(4)的伞形齿轮(6)啮合，连接轴(7)在复合旋转架体外的轴端设置有蜗轮(9)、蜗杆伺服电机(10)，连接轴(7)与角度旋翼架(5)固定连接，与方位旋转架(11)活动连接；方位旋转架(11)设置有底座(12)、蜗轮(13)、蜗杆伺服电机(14)，方位旋转架(11)底座(12)、蜗轮(13)、固定连接，底座(12)、蜗轮(13)安装于传动轴(15)呈活动连接；传动轴(15)轴端设置有伞形齿轮(16)与复合旋转架连接轴(7)的中介伞形齿轮(8)啮合；角度旋翼架(5)的蜗轮(9)、蜗杆(10)的座与方位旋转架(11)连接；方位旋转架(11)的蜗轮(13)、蜗杆(14)的座与涵道(2)壁体连接；艇形主体(1)内部，下层为机舱，设有燃料箱(32)、发动机(29)、发电机(30)、蓄电池(31)，排列在机舱中；上层前部为驾驶舱，后部为乘坐舱；驾驶舱设有驾驶台(33)和各种控制指示器；驾驶台(33)、发动机(29)、发电机(30)、蓄电池(31)和电器设备之间通过电连接。

2.根据权利要求1所述的倾转旋翼三栖飞行器，其特征在于：飞行器倾转旋翼方位旋转架(11)的底座(12)周边侧面设置多种标记，涵道(2)与标记相应位置设置有标记识别仪(17)。

3.根据权利要求1所述的倾转旋翼三栖飞行器，其特征在于：飞行器主体(1)两侧设置有可收、展的机翼(18)，通过两个活动连接的法兰与主体(1)连接：主体法兰(19)与主体(1)固定连接，机翼法兰(20)与主体法兰(19)的活动连接面设有中心轴经主体法兰(19)中心孔伸至主体(1)内部，轴端设置有蜗轮、蜗杆伺服电机，法兰(20)的另一面与机翼(18)铰链连接，铰链轴(21)与机翼(18)固定连接，轴端设置有蜗轮(22)，蜗杆伺服电机(23)。

4.根据权利要求1所述的倾转旋翼三栖飞行器，其特征在于：飞行器 的倾转旋翼(3)可操作调节正反旋转。

5.根据权利要求1所述的倾转旋翼三栖飞行器，其特征在于：飞行器设置有方向舵翼(24)连接于主体(1)后部顶面中间部位，升降舵翼(25)连接于方向舵翼(24)上部，还设置有两个推进叶轮涵道(26)连接于方向舵翼(24)两侧主体(1)。

6.根据权利要求1所述的倾转旋翼三栖飞行器，其特征在于：飞行器设置有飞行器轮四个，二个落地驱动轮(27)和二个落地方向轮(28)。 

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