CN204606220U - 一种磁悬浮飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种磁悬浮飞行器，属于以动力装置类型为特点的飞行器技术领域，其利用固定磁场与飞行装置之间产生的磁力，以及飞行装置内部的动力源，实现飞行器的载人飞行，解决常规飞行器成本高、操作复杂的问题。飞行器包括飞行装置、固定磁体和防护装置；飞行装置包括底座，底座设有环形分布的动力源和磁体，动力源包括电机、电机支架、电子调节器和螺旋桨；固定磁体位于防护装置内部，固定磁体同侧极性一致，底座上的磁体同侧极性一致，固定磁体与磁体相邻一侧为同一极性；防护装置包括设置于外层的防护栏、与防护栏贴合的充气层和位于固定磁体上方的挡板。本实用新型飞行成本低，操作简单且安全性能高。

Description

一种磁悬浮飞行器

技术领域

本实用新型属于以动力装置类型为特点的飞行器技术领域，具体涉及一种磁悬浮飞行器。

背景技术

能够在空中飞行是很多人的梦想，现有的在大气层内飞行的飞行器称为航空器，如气球、滑翔机、飞艇、飞机、直升机、旋翼机等。它们靠空气的静浮力或空气相对运动产生的空气动力升空飞行。

飞机指具有机翼、一具或多具发动机的靠自身动力驱动前进，能在太空或者大气中自身的密度大于空气的航空器。如果飞行器的密度小于空气，那它就是气球或飞艇。如果没有动力装置，只能在空中滑翔，则被称为滑翔机。飞行器的机翼如果不固定，靠机翼旋转产生升力，就是直升机或旋翼机。

固定翼飞机是最常见的飞机，动力的来源包含活塞发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮风扇发动机或火箭发动机等。

直升机主要由机体和升力(含旋翼和尾桨)、动力、传动三大系统以及机载飞行设备等组成。旋翼一般由涡轮轴发动机或活塞式发动机通过由传动轴及减速器等组成的机械传动系统来驱动，也可由桨尖喷气产生的反作用力来驱动。

旋翼机实际上是一种介于直升机和飞机之间的飞行器，它利用前飞时的相对气流吹动旋翼自转以产生升力，前进力由发动机带动螺旋桨直接提供，旋翼机必须滑跑加速才能起飞。直升机和旋翼机的最大区别是：旋翼机的旋翼不与发动机传动系统相连，发动机不是以驱动旋翼为飞机提供升力，而是在旋翼机飞行的过程中，由前方气流吹动旋翼旋转产生升力，像一只风车。而直升机的旋翼与发动机传动系统相连，既能产生升力，又能提供飞行的动力，像一台电风扇。

关于磁悬浮飞行器，现有的研究成果包括：

申请号为CN03119433.8的发明专利申请，公布一种环形磁悬浮飞行器，包括环形的舱体、外扇环、扇罩、内扇环，在舱体内、外周面上均设有环形轨道，内、外扇环分别装于所述的轨道上，并与轨道之间留有间隙；环形舱体内部的内、外两侧环形大功率线圈做功的时候，内、外扇环被强大的磁力悬浮驱动，使其沿着封闭的环形轨道高速旋转，在扇叶平面与旋转平面保持一定的夹角时，扇叶作用于空气，由此产生强大推力，克服飞行器自重力，使飞行器在空气中起飞，并由扇环的旋转速度、内外扇环的旋转方向及重心控制和飞行姿态调整器的控制，飞行器飞行自如。由于其动力是通过磁场传递的，所以飞行器的舱体密封好，可耐压、防腐，飞行器也可以在水中航行，具有水、空两栖功能。磁悬浮是利用磁力减少摩擦力比如那种磁悬浮列车，是车轨和车底因为相互有磁力而悬空，对于飞行器磁力的产生，因没有“飞行轨”，磁力暂时就是单方面的，因此无法实行脱离“飞行轨”飞行。

又如申请号为CN200910113553.7的发明专利申请，公布一种碟形磁悬浮飞行器，磁悬浮上、下环翼由磁悬浮、驱动装置，悬浮于机舱700、固定环100之间。上、下环翼叶片仰角相向，环翼动力驱动磁环(块)2200、2600驱动力相反。磁悬浮环翼构造，利用电动力磁悬浮驱动原理，使上、下磁悬浮环翼既是上升、悬停旋翼，又是前飞中固定翼的有效延伸。当给2200及2600加载电力，磁力驱动上、下环翼反向旋转，产生升力。飞行器转向亦由上、下环翼转速调节。前飞由动力驱动装置800提供。其专利技术将固定翼、直升机和旋翼机的原理进行糅合，虽然在原理上结合了各飞行器的优点，但其可实施性仍需考察。

上述飞行装置，安全性能好的，存在成本较高，操作性复杂等问题；成本低操作简单的，又有相应安全性能不高的特定。为满足大众对空中飞行的需求，研发一种低成本，操作不需要太专业，安全性能好的飞行器，将有较大的经济价值。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种磁悬浮飞行器，其利用固定磁场与飞行装置之间产生的磁力，以及飞行装置内部的动力源，实现飞行器的载人飞行，解决了常规飞行器成本高、操作需要专业培训的问题。

为实现上述发明目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种磁悬浮飞行器，所述飞行器包括飞行装置、固定磁体和防护装置，其改进之处在于：

飞行装置包括底座，底座设有环形分布的动力源和磁体，动力源包括电机、电机支架、电子调节器和螺旋桨，磁体同侧的极性一致；

固定磁体位于防护装置内部，固定磁体同侧的极性一致，磁体与固定磁体相对应一侧为同一极性；

防护装置包括设置于外层的防护栏、与防护栏贴合的充气层和位于固定磁体上方的挡板。

本实用新型的第一优选技术方案为：螺旋桨包括第一螺旋桨和第二螺旋桨，第一螺旋桨和第二螺旋桨数量相同且间隔设置。

本实用新型的又一优选技术方案为：第一螺旋桨和第二螺旋桨设置有正反转。

本实用新型的再一优选技术方案为：底座中心位置设有座椅，座椅周边设有方向控制器、加速器、电源和主控板，电源设有电源开关。

本实用新型的再一较优技术方案为：动力源和磁体间隔设置。

本实用新型的再一较优技术方案为：螺旋桨与电机固定连接，电机与电子调节器串联，电机支架和座椅与底座固定连接，主控板与电源连接。

本实用新型的再一较优技术方案为：电子调节器、方向控制器和加速器设置于主控板相对应的接口上。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

1)飞行成本低

本实用新型的飞行装置以固定磁场为飞行轨，通过磁力悬浮，辅以动力装置完成飞行器三维空间内的飞行，较结构复杂的直升机与旋翼机相比，其飞行成本降低；

2)操作简单

飞行器中控区设置加速器和方向控制器，飞行人员仅需像驾驶汽车一样操作方向控制器和加速器，就能实现飞行器的安全平稳飞行，对操作专业性要求低，便于操作；

3)安全性能高

安全栏的设置，能够对飞行器的飞行空间进行限定，安全栏内部充气层的设置，可以对飞行人员进行有效的保护，减少其由于飞行故障而产生的冲击。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是飞行器整体结构示意图；

图2是飞行装置俯视图；

图3是固定磁场俯视图；

图4是固定磁场竖向剖面图；

附图标记：

1-飞行装置、2-固定磁体、3-防护装置、4-防护栏、5-挡板、6-充气层、7-底座、8-电机支架、9-电机、10-第一螺旋桨、11-电子调节器、12-电源、13-座椅、14-主控板、15-磁体、16-加速器、17-方向控制器、18-第二螺旋桨、19-电源开关。

具体实施方式

下面结合实例对本实用新型进行详细的说明。

本实用新型提供了一种磁悬浮飞行器，如图1飞行器整体结构示意图所示，飞行器包括飞行装置1、固定磁体2和防护装置3。

所述飞行装置1底座7，底座7设有环形分布的动力源和磁体15，动力源和磁体15间隔设置。底座7中心位置固定设有座椅13，座椅13设置有类似安全带的防护措施，座椅13周边设有方向控制器17、加速器16、设有电源开关19的电源12和主控板14，主控板14与电源12连接。电子调节器11、方向控制器17和加速器16分别设置于主控板14相对应的接口上。

电源12为加速器16、方向控制器17和主控板14提供电力。

动力源由电机9、电机支架8、电子调节器11和螺旋桨组成。电机支架8固定在底座7上，电机9固定于电机支架8上，螺旋桨与电机9固定连接，电机9与电子调节器11串联。电子调节器11可以通过电机9调节螺旋桨的转速和正反转。

螺旋桨包括数量相同且间隔设置的第一螺旋桨10和第二螺旋桨18，第一螺旋桨10和第二螺旋桨18设置有正反转。当第一螺旋桨10为正转时，第二螺旋桨18反转，当第一螺旋桨10为反转时，第二螺旋桨18正转。其目的是防止螺旋桨自传，造成飞行装置1失去平衡。

本实用新型依靠磁体15与固定磁体2之间产生的磁力，使飞行装置1飞离地面。因此，飞行器底部为若干同侧极性一致的固定磁体2组成，形成固定磁场。安装于飞行装置1的磁体15同样同侧极性一致，且磁体15与固定磁体2相对应的一侧为同一极性，利用同极相斥的原理，使飞行装置1与固定磁体2产生斥力，将飞行装置1推离地面而处于悬浮状态。

防护装置3由设置于外层的防护栏4、与防护栏贴合的充气层6和位于固定磁体2上方的挡板5组成。防护栏4为倒角设计。防护栏4可以防止飞行装置1飞离其固定磁场区而失去磁悬浮力，充气层6可以在飞行装置1降落或发生意外坠落时缓冲其冲击力，对飞行人员起到更好的保护作用。挡板5搭接在防护栏4上，对充气层6起支撑作用，同时固定磁体2位于防护栏4与挡板5形成的隔离空间里，因此防护栏4与挡板5对固定磁体2起封闭保护作用。

磁体15和固定磁体2可以是永磁体或电磁体。

此处已经根据特定的示例性实施例对本实用新型进行了描述。对本领域的技术人员来说在不脱离本实用新型的范围下进行适当的替换或修改将是显而易见的。示例性的实施例仅仅是例证性的，而不是对本实用新型的范围的限制，本实用新型的范围由所附的权利要求定义。

Claims (7)

1.一种磁悬浮飞行器，所述飞行器包括飞行装置(1)、固定磁体(2)和防护装置(3)，其特征在于：

飞行装置(1)包括底座(7)，底座(7)设有环形分布的动力源和磁体(15)，动力源包括电机(9)、电机支架(8)、电子调节器(11)和螺旋桨，磁体(15)同侧的极性一致；

固定磁体(2)位于防护装置(3)内部，固定磁体(2)同侧的极性一致，磁体(15)与固定磁体(2)相对应一侧为同一极性；

防护装置(3)包括设置于外层的防护栏(4)、与防护栏(4)贴合的充气层(6)和位于固定磁体(2)上方的挡板(5)。

2.如权利要求1所述的磁悬浮飞行器，其特征在于螺旋桨包括第一螺旋桨(10)和第二螺旋桨(18)，第一螺旋桨(10)和第二螺旋桨(18)数量相同且间隔设置。

3.如权利要求1或2所述的磁悬浮飞行器，其特征在于第一螺旋桨(10)和第二螺旋桨(18)设置有正反转。

4.如权利要求1所述的磁悬浮飞行器，其特征在于底座(7)中心位置设有座椅(13)，座椅(13)周边设有方向控制器(17)、加速器(16)、电源(12)和主控板(14)，电源(12)设有电源开关(19)。

5.如权利要求1所述的磁悬浮飞行器，其特征在于动力源和磁体(15)间隔设置。

6.如权利要求1或2所述的磁悬浮飞行器，其特征在于螺旋桨与电机(9)固定连接，电机(9)与电子调节器(11)串联，电机支架(8)和座椅(13)与底座(7)固定连接，主控板(14)与电源(12)连接。

7.如权利要求1所述的磁悬浮飞行器，其特征在于电子调节器(11)、方向控制器(17)和加速器(16)设置于主控板(14)相对应的接口上。