CN205652355U - 飞行器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种飞行器，包括机体、第一驱动单元以及升力旋翼，所述第一驱动单元驱动所述升力旋翼，还包括第二驱动单元和舵叶，所述机体上沿纵向设置有两个竖直涵道，各所述竖直涵道内均设置有所述升力旋翼，所述竖直涵道的气流入口和/或气流出口处转动连接有舵叶，所述第二驱动单元驱动所述舵叶。本实用新型提供的飞行器，两组升力旋翼分别设置于两个涵道中，如此约束螺旋桨产生气流的方向，从而达到提高螺旋桨升力效率的目的，同时，飞行器还具有两个推进涵道，推进涵道内具有推进旋翼，推进旋翼和升力旋翼从不同方向上为机体提供动力，如此多向为机体提供控制力和驱动力。
Description
技术领域
本实用新型涉及飞行机械，具体涉及一种飞行器。
背景技术
随着飞行技术的快速发展，无论在军用领域还是民用领域，飞行器逐渐成为研究热点。现有技术中的飞行器均包括机体，机体上设置一个或多个旋翼，通过电机驱动旋翼转动为机体提供升力，另外飞行器上还设置有无线通信控制系统，操作人员通过无线通信控制系统实现对飞行器的远程控制。
现有技术中的飞行器，旋翼暴露于机体的外部，其抗风能力较弱，由此使得其使用范围得到限制。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种飞行器，以解决现有技术中飞行器水平投影面积太大的问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种飞行器，包括机体、第一驱动单元以及升力旋翼，所述第一驱动单元驱动所述升力旋翼，还包括第二驱动单元和舵叶，所述机体上沿纵向设置有两个竖直涵道，各所述竖直涵道内均设置有所述升力旋翼，所述竖直涵道的气流入口和/或气流出口处转动连接有舵叶，所述第二驱动单元驱动所述舵叶。
上述的飞行器，所述机体的尾部两侧均设置有推进涵道，所述推进涵道内设置有推进旋翼，所述推进涵道的轴线与所述竖直涵道的轴线不平行。
上述的飞行器，还包括尾翼，所述尾翼的两端分别连接两个所述推进涵道。
上述的飞行器，在飞行器平飞，攻角与侧滑角为零时，所述推进涵道的轴线与水平面的夹角为锐角。
上述的飞行器，所述第一驱动单元为活塞式内燃机或涡轴发动机。
上述的飞行器，所述第一驱动单元固定于所述机体内位于两个所述竖直涵道之间的部分。
上述的飞行器，在涵道的上方与(或)下方都还有舵叶，通过流过舵叶的气流与舵叶相互作用，对飞行器的质心产生力矩，控制飞行器的姿态角。
上述的飞行器，所述竖直涵道的气流入口处设置有扩口结构。
上述的飞行器，一个所述竖直涵道内包括两组相互垂直的所述舵叶，两组所述舵叶处于所述竖直涵道内同一竖直高度上。
在上述技术方案中，本实用新型提供的飞行器，两组升力旋翼分别设置于两个涵道中，两组升力旋翼的旋向相反，由此旋翼旋转产生的偏航力矩可以相互抵消，从而避免了常规直升飞机需要增加尾翼装置的必要，由此减少了飞行器的长度需求。普通的直升飞机为获得较大的升力，往往需要较大的旋翼面积，而较大的旋翼直径就限制了直升飞机在城市或者森林地区的使用。本发明中将旋翼置于涵道之中，可以较大幅度地减少旋翼面积，从而达到减少整个飞行器水平面投影面积的目的，为飞行器的城市、森林地区的使用提供便利。
同时，飞行器还有两个推进涵道，推进涵道内具有推进旋翼，可以用于飞行器前飞时提供动力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的飞行器的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的飞行器的主视图；
图3为本实用新型实施例提供的飞行器的俯视图；
图4为本实用新型实施例提供的竖直涵道的结构示意图。
附图标记说明：
1、机体；2、第一驱动单元；3、升力旋翼；4、竖直涵道；5、推进涵道；6、推进旋翼；7、舵叶；8、尾翼。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
本实用新型中，竖直、纵向等方向词汇均按照本领域以及日常生活的一般观念理解，即当飞行器放置于水平面上时，垂直于水平面的为竖直方向，从机头到机尾的机体轴线方向为纵向，纵向与水平面平行，与竖直面垂直，纵向、竖直向以及横向组成三维直角坐标系。
如图1-4所示，本实用新型实施例提供的一种飞行器，包括机体1、第一驱动单元2以及升力旋翼3，第一驱动单元2驱动升力旋翼3，机体1上沿纵向设置有两个竖直涵道4，各涵道内均设置有升力旋翼3，机体1的尾部两侧均设置有推进涵道5，推进涵道5内设置有推进旋翼6，推进涵道5的轴线与竖直涵道4的轴线不平行。各所述竖直涵道内均设置有所述升力旋翼，竖直涵道4的气流入口和/或气流出口处转动连接有舵叶，第二驱动单元驱动舵叶。
具体的，机体1为飞行器的主体结构，其为各类组件提供安装基准，机体1包括机头、机身以及机尾，其具体结构可参见现有技术中各类的飞行器结构，机体1上从机头到机尾一前一后布置有两个竖直涵道4，竖直涵道4内设置有升力旋翼3，升力旋翼3为机体1提供上升力。在涵道的入口处和(或)出口处有舵叶7，舵叶7可以为一组，也可以为多组，多组舵叶7的差动和联动可实现飞行器空中的转弯、翻滚等动作。机身内部是一个类似井字型梁的结构，前涵道安装在井字形梁的一端，后涵道安装在井字形梁的另一端。旋翼通过轴传动，从发动机输出的动力经过两组直齿轮传到前后涵道，并使用斜齿的形式换向。
本实施例中，舵叶7为叶片状结构，竖直涵道4的入口或出口处并列设置有多片叶片状结构，如二十片叶片，第二驱动单元驱动舵叶7，通过对多组舵叶7安装方式和转动方式的编排，使得进入和排出竖直涵道4的气流给予机体一个侧向力、和(或)前向(后向)力、和(或)偏向力、和(或)俯仰力、和(或)翻滚力。如当排气口的舵叶7舵轴平行于飞行于飞行器的纵向轴线时；前后竖直涵道4内舵叶共同转动到与竖直方向呈非零夹角时，升力旋翼3竖直向下的下降气流通过舵叶7给予机体1一个反作用力，该作用力垂直于舵叶7，将对机体质心产生一个滚转力矩，将使得机体1翻滚；前后竖直涵道4内舵叶反向转动到与竖直方向呈非零夹角时，升力旋翼3竖直向下的下降气流通过舵叶7给予机体1一个反作用力，该作用力垂直于舵叶7，前后舵叶收到的力的方向不同，将对机体质心产生一个偏航力矩，将使得机体1偏航。其它本发明中提到的力的实现方式均为该领域技术人员所熟知的方法，不在此处进一步赘述。舵叶7
本实施例中，进一步的，机体1的尾部两侧还分别设置有推进涵道5，推进涵道5内设置有推进旋翼6。推进涵道的目的主要在于为飞行器的前行提供推力。在飞行器水平飞行，攻角与侧滑角均为零时，推进涵道5的轴线与水平面不平行，即推进涵道能够提供除前向力以外的垂直方向方向的升力。通过改变两个推进涵道的推进力，也可以为飞行器提供一个偏航方向的力矩，来改变飞行的飞行方向。
本实施例中，各类旋翼对机体的动力，以及多个旋翼的运动组合决定机体1如何飞行均为飞行机械和空气动力学的现有技术，本实施例不对升力旋翼3和推进旋翼6如何控制飞行器进行前行、转弯以及翻滚等动作进行进一步的具体描述。
本实施例中，飞行器的无线通讯系统、自动控制系统等飞行器其它的配套系统均可参考现有飞行器的相关系统，本实施例不赘述。
本实施例提供的飞行器，两组升力旋翼3分别设置于两个涵道中，如此防止侧向风直接吹向升力旋翼3，影响飞行器稳定性，同时，飞行器还具有两个推进涵道5，推进涵道5内具有推进旋翼6，推进旋翼6和升力旋翼3从不同方向上为机体1提供动力，如此多向为机体1提供控制力和驱动力。
本实施例中，进一步的，第一驱动单元2为活塞式内燃机或涡轴发动机，现有技术中飞行器大多采用电机，通过采用内燃机，一方面提升飞行器的动力性能，另一方面通过油箱、内燃机的设置，提升飞行器的重量，从两个方面提升飞行器的抗风能力，使得其能够适应复杂的飞行环境。
本实施例中，更进一步的，第一驱动单元2固定于机体1内位于两个竖直涵道4之间的部分，一方面，内燃机的重量较大，放置于机体1中心部位有利于平衡机体1重量，另一方面设置于两个升力旋翼3之间也便于传动结构的布置，减少内燃机到升力旋翼3之间的传动结构占据的机体1空间。发动机的固定使用多根杆件的形式连接到机身的衍架结构上。设计的多根杆件能够传递空间中三个方向的力和三个方向的力矩。
本实施例中，更进一步的，一个竖直涵道内包括两组相互垂直的舵叶，两组舵叶处于所述竖直涵道内同一竖直高度上，布置于同一竖直高度上可以较大幅度的消除气流的交耦，防止因为两组舵叶布置于不同高度上导致的气流絮乱。
本实施例中，还包括尾翼8，尾翼8的两端分别连接两个推进涵道5，尾翼8一方面优化飞行器的空气动力性能，另一方面提升推进涵道5的固定性能，使得推进涵道5与机体1的连接更为稳固。
本实施例中，优选的，竖直涵道4的气流入口处设置有扩口结构，扩口结构为一圆台状的通孔，即竖直涵道为一圆柱状孔接一圆台状的通孔，通过扩口结构增大进入竖直涵道4的风流量。
本实施例中，优选的，一个竖直涵道4内包括两组相互垂直的舵叶7，两组舵叶7处于竖直涵道4内同一轴向高度上。两组相互垂直的舵叶7提供不同方向的力矩，两组舵叶7布置于同一轴向高度上的优点在于，尽量减少不同向气流之间的絮乱，同一高度上的两组舵叶几可完全消除气流絮乱现象。
以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。
Claims (8)
1.一种飞行器，包括机体、第一驱动单元以及升力旋翼，所述第一驱动单元驱动所述升力旋翼，其特征在于，还包括第二驱动单元和舵叶，所述机体上沿纵向设置有两个竖直涵道，各所述竖直涵道内均设置有所述升力旋翼，所述竖直涵道的气流入口和/或气流出口处转动连接有舵叶，所述第二驱动单元驱动所述舵叶。
2.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述机体的尾部两侧均设置有推进涵道，所述推进涵道内设置有推进旋翼，所述推进涵道的轴线与所述竖直涵道的轴线不平行。
3.根据权利要求2所述的飞行器，其特征在于，还包括尾翼，所述尾翼的两端分别连接两个所述推进涵道。
4.根据权利要求2所述的飞行器，其特征在于，在飞行器平飞，攻角与侧滑角为零时，所述推进涵道的轴线与水平面的夹角为锐角。
5.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述第一驱动单元为活塞式内燃机或涡轴发动机。
6.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述第一驱动单元固定于所述机体内位于两个所述竖直涵道之间的部分。
7.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述竖直涵道的气流入口处设置有扩口结构。
8.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，一个所述竖直涵道内包括两组相互垂直的所述舵叶，两组所述舵叶处于所述竖直涵道内同一轴向高度上。
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