CN206645007U - 飞行器 - Google Patents

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张�杰
刘卓斌
李欢
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Abstract

本实用新型揭示了一种飞行器，包括机身、第一机翼、第二机翼、电机和螺旋桨，机身具有一对称面，机身的轴线和飞行器的重心均位于机身的对称面上，第一机翼和第二机翼分别设置在机身上，且第一机翼和第二机翼分别沿机身的对称面对称设置，第一机翼位于机身头部和第二机翼之间，第一机翼和第二机翼上分别连接有两个电机，每个电机的输出轴上分别连接有一螺旋桨，其中至少一个电机能够绕着垂直于机身对称面的轴线转动，电机带动螺旋桨转动产生对飞行器的力，可在对飞行器产生的纵向升力和对飞行器产生的水平力之间进行相互转换。

Description

飞行器
技术领域
本实用新型涉及一种飞行器。
背景技术
在航空领域常见的飞行器一般包括固定翼飞行器和多旋翼飞行器。
固定翼飞行器依靠引擎推动，引擎驱动产生平行于机身轴线的水平推力，使固定翼飞行器可以在空中高速飞行。但是由于引擎不能产生垂直于机身轴线的升力，所以固定翼飞行器只能通过固定翼与空气间的相对运动来获得升力，以克服固定翼飞行器的重力，升力的大小和固定翼飞行器与空气间的相对运动速度存在正相关关系，相对运动速度越大，固定翼飞行器所获得的升力也越大。然而，现有技术中的固定翼飞行器存在着两个缺点：第一，起飞时需要较长的跑道才能使固定翼飞行器获得足够的水平速度，以使固定翼飞行器获得足够的升力起飞；第二，固定翼飞行器在起飞后需要保持足够的飞行速度才能获得足够的升力以克服自身的重力。
多旋翼飞行器依靠引擎使螺旋桨绕自身轴线自转，多旋翼飞行器通过螺旋桨自转时与空气产生相对运动获得升力。由于多旋翼飞行器产生的升力直接由引擎驱动螺旋桨自转而产生，因此多旋翼飞行器起飞无需具有水平飞行速度，即不再依赖跑道，克服了固定翼飞行器依赖较长跑道的缺点。同时，多旋翼飞行器也克服了固定翼飞行器起飞后需要保持足够的飞行速度的缺点，多旋翼飞行器可以垂直升降、空中悬停、向前后左右飞行，具有飞行姿态多样化的优点。但是由于多旋翼飞行器中的螺旋桨自转时提供的主要是升力，多旋翼飞行器获得的平行于机身轴线的水平推力较小，所以水平飞行速度较慢。
综上所述，现有技术中，飞行器要么需要依赖长跑道，且起飞后需要保持足够的飞行速度；要么水平飞行速度较慢。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供了一种结合了固定翼飞行器和多旋翼飞行器结构的复合飞行器，它解决了现有飞行器受起降场地限制及水平飞行速度缓慢的缺陷。
为达到以上目的，本实用新型提供了一种飞行器，包括机身、第一机翼、第二机翼、电机和螺旋桨，所述机身具有一对称面，所述机身的轴线和所述飞行器的重心均位于所述机身的对称面上，所述第一机翼和所述第二机翼分别设置在所述机身上，且所述第一机翼和所述第二机翼分别沿所述机身的对称面对称设置，所述第一机翼位于所述机身头部和所述第二机翼之间，所述第一机翼和所述第二机翼上分别连接有两个所述电机，每个所述电机的输出轴上分别连接有一所述螺旋桨，其中至少一个所述电机能够绕着垂直于所述机身对称面的轴线转动。
进一步，连接在所述第一机翼上的两个所述电机分别位于所述第一机翼的两端，连接在所述第二机翼上的两个所述电机分别位于所述第二机翼的两端。
进一步，所述第一机翼的水平高度低于所述第二机翼的水平高度。
进一步，所述第一机翼的长度小于所述第二机翼的长度。
进一步，四个所述电机分别能够绕着垂直于所述机身对称面的轴线转动。
进一步，每个所述电机分别通过一支架与所述第一机翼或所述第二机翼连接，所述支架包括第一旋转杆和第二旋转杆，所述第一旋转杆与所述机身的对称面垂直，且所述第一旋转杆一端与所述第一机翼或所述第二机翼连接，所述第一旋转杆另一端与所述第二旋转杆连接，所述第二旋转杆与所述第一旋转杆相互垂直设置，并且所述第二旋转杆能够绕着所述第一旋转杆轴线转动，其中所述电机设置在所述第二旋转杆上。
进一步，所述电机嵌入所述第二旋转杆内，且所述电机的输出轴穿出所述第二旋转杆与所述螺旋桨连接。
进一步，所述机身的尾部还设置有尾翼，所述尾翼沿所述机身对称面对称设置。
进一步，所述尾翼与所述机身为一体化或组装结构。
进一步，所述机身下侧设置有光电吊舱，所述光电吊舱内设置有摄像头。
根据优选实施例，本实用新型提供了如下优点：
(1)本实用新型的飞行器结合了固定翼飞行器和多旋翼飞行器的结构，其中电机能够绕着垂直于机身对称面的轴线转动，当螺旋桨转动至朝上或朝下设置时，电机带动螺旋桨转动，对飞行器产生纵向升力，当螺旋桨转动至朝前或朝后设置时，电机带动螺旋桨转动，对飞行器产生横向推力或拉力。
(2)本实用新型的飞行器具有悬停能力，对跑道无依赖，以及零速度起飞着陆等优点，且具有较高的水平飞行速度，以及具有更大的航程等优点。
以下结合附图及实施例进一步说明本实用新型。
附图说明
图1为本实用新型所述飞行器的立体图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
参阅附图1，示出了根据本实用新型优选实施例所述的一种飞行器，其中所述飞行器可为有人驾驶飞行器或无人驾驶飞行器。特别地，所述飞行器是一个结合了固定翼飞行器和多旋翼飞行器的结构，且分别具备固定翼飞行器和多旋翼飞行器优点的飞行器，比如，所述飞行器能够以多旋翼飞行器的方式纵向起飞，具有对跑道无依赖，具备悬停能力以及零速度起飞着陆等优点，并能以固定翼飞行器的方式水平飞行，具有较高的水平飞行速度，并具有更大的航程。
所述飞行器包括机身1、第一机翼2、第二机翼3、电机和螺旋桨4，机身1具有一对称面，机身1的轴线和飞行器的重心均位于机身1的对称面上，第一机翼2和第二机翼3分别设置在机身1上，且第一机翼2和第二机翼3分别沿机身1的对称面对称设置，第一机翼2位于机身1头部和第二机翼3之间，第一机翼2和第二机翼3上分别连接有两个电机，每个电机的输出轴上分别连接有一螺旋桨4，其中至少一个电机能够绕着垂直于机身1对称面的轴线转动，该旋转角度可为0°～360°，在转动过程中，当螺旋桨4朝上或朝下设置时，电机带动螺旋桨4转动，对飞行器产生纵向升力，当螺旋桨4朝前或朝后设置时，电机带动螺旋桨4转动，对飞行器产生横向推力或拉力。
在本实施例中，四个电机分别能够绕着垂直于机身1对称面的轴线转动，且每个电机能够独立于其它电机进行转动。
在其它实施例中，电机的数量可为一个或多个，且电机连接机身1，并且每个电机均能分别能够绕着垂直于机身1对称面的轴线转动。
在本实施例中，第一机翼2和第二机翼3可位于同一平面上。
在其它实施例中，第一机翼2和第二机翼3不位于同一平面上，优选地，第一机翼2的水平高度低于第二机翼3的水平高度。
连接在第一机翼2上的两个电机分别沿着机身1对称面对称设置，连接在第二机翼3上的两个电机分别沿着机身1对称面对称设置。其中，连接在第一机翼2上的两个电机分别位于第一机翼2的两端，连接在第二机翼3上的两个电机分别位于第二机翼3的两端。
第一机翼2的长度小于第二机翼3的长度。
每个电机可分别通过一支架5与第一机翼2或第二机翼3连接，其中支架包括第一旋转杆6和第二旋转杆7，第一旋转杆6与机身1的对称面垂直，且第一旋转杆6一端与第一机翼2或第二机翼3连接，第一旋转杆6另一端与第二旋转杆7连接，第二旋转杆7与第一旋转杆6相互垂直设置，并且第二旋转杆7能够绕着第一旋转杆6轴线转动，其中电机设置在第二旋转杆7上。
电机嵌入第二旋转杆7内，且电机的输出轴穿出第二旋转杆7与螺旋桨4连接。
机身1可分别与第一机翼2和第二机翼3为组装结构，具体地，机身1上分别设置有与第一机翼2和第二机翼3配合的插槽，第一机翼2和第二机翼3通过嵌入相对应的插槽与机身1连接。
机身1的尾部还设置有尾翼8，尾翼8沿机身1对称面对称设置。
在本实施例中，尾翼8与机身1为一体化结构。
在其它实施例中，尾翼8与机身1为组装结构。
机身1下侧设置有光电吊舱9，光电吊舱9内设置有摄像头。另外，机身1的内部还可设置有锂电池和飞行控制系统等，锂电池为摄像头、第一电机和第二电机等工作提供电能，用户可通过遥控器与飞行控系统配合控制飞行器飞行。
螺旋桨4的叶片为两片。
在其它实施例中，飞行器还包括升降舵、副翼和方向舵等常用部件。
前述的电机作业，以及第二旋转杆7绕着第一旋转杆6轴线转动均可通过遥控器控制，下面介绍本实施例中的飞行器的操纵方法：
起飞时，旋转第二旋转杆7，使螺旋桨4朝上或朝下设置，然后启动电机，电机带动螺旋桨4转动，为飞行器提供向上的纵向升力，当螺旋桨4产生的纵向升力大于飞行器的重力时，飞行器开始起飞。
起飞后，飞行器飞行到一定高度后，旋转第二旋转杆7，使螺旋桨4朝前或朝后设置，此时由电机带动转动的螺旋桨4，产生对飞行器的水平推力或水平拉力，使飞行器进入水平飞行状态。当飞行器需要悬停时，旋转第二旋转杆7，使螺旋桨4朝上或朝下设置，此时，电机带动转动的螺旋桨4为飞行器提供向上的纵向升力，当升力等于飞行器重力时，飞行器处于悬停状态。在这之后，可通过多个电机配合，使飞行器实现俯仰、滚转或偏航等动作。
降落时，降低电机的转速，使对飞行器向上的纵向升力减小，当升力小于飞行器的重力时，飞行器开始降落。
以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利范围采用，即凡依本实用新型所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本实用新型的专利范围内。

Claims (8)

1.一种飞行器，其特征在于，包括机身(1)、第一机翼(2)、第二机翼(3)、电机和螺旋桨(4)，所述机身(1)具有一对称面，所述机身(1)的轴线和所述飞行器的重心均位于所述机身(1)的对称面上，所述第一机翼(2)和所述第二机翼(3)分别设置在所述机身(1)上，且所述第一机翼(2)和所述第二机翼(3)分别沿所述机身(1)的对称面对称设置，所述第一机翼(2)位于所述机身(1)头部和所述第二机翼(3)之间，所述第一机翼(2)和所述第二机翼(3)上分别连接有两个所述电机，每个所述电机的输出轴上分别连接有一所述螺旋桨(4)，其中至少一个所述电机能够绕着垂直于所述机身(1)对称面的轴线转动；
连接在所述第一机翼(2)上的两个所述电机分别位于所述第一机翼(2)的两端，连接在所述第二机翼(3)上的两个所述电机分别位于所述第二机翼(3)的两端；
所述第一机翼(2)的长度小于所述第二机翼(3)的长度。
2.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述第一机翼(2)的水平高度低于所述第二机翼(3)的水平高度。
3.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于，四个所述电机分别能够绕着垂直于所述机身(1)对称面的轴线转动。
4.如权利要求3所述的飞行器，其特征在于，每个所述电机分别通过一支架(5)与所述第一机翼(2)或所述第二机翼(3)连接，所述支架包括第一旋转杆(6)和第二旋转杆(7)，所述第一旋转杆(6)与所述机身(1)的对称面垂直，且所述第一旋转杆(6)一端与所述第一机翼(2)或所述第二机翼(3)连接，所述第一旋转杆(6)另一端与所述第二旋转杆(7)连接，所述第二旋转杆(7)与所述第一旋转杆(6)相互垂直设置，并且所述第二旋转杆(7)能够绕着所述第一旋转杆(6)轴线转动，其中所述电机设置在所述第二旋转杆(7)上。
5.如权利要求4所述的飞行器，其特征在于，所述电机嵌入所述第二旋转杆(7)内，且所述电机的输出轴穿出所述第二旋转杆(7)与所述螺旋桨(4)连接。
6.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述机身(1)的尾部还设置有尾翼(8)，所述尾翼(8)沿所述机身(1)对称面对称设置。
7.如权利要求6所述的飞行器，其特征在于，所述尾翼(8)与所述机身(1)为一体化或组装结构。
8.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述机身(1)下侧设置有光电吊舱(9)，所述光电吊舱(9)内设置有摄像头。
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