CN209037830U - 一种浮升一体飞行器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种浮升一体飞行器，属于飞行器领域。包括：内部充有气体的囊体；位于囊体两侧的机翼；位于囊体后面的水平尾翼和垂直尾翼；位于囊体两侧的两个推进螺旋桨以及支撑推进螺旋桨的支撑杆；囊体为复合材料制成，充气后保持密封；推进螺旋桨为倾转螺旋桨。本实用新型提供的一种浮升一体飞行器，实现了空气浮力和空气动力相结合，空气浮力不消耗飞行器自身携带的能源，因此可以大大减小飞行器能源的消耗，适合作为一种节能、清洁、高效飞行器，具有良好的实用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及飞行器领域，尤其是涉及一种浮升一体飞行器。
背景技术
传统的飞行器一般为固定翼飞行器或旋翼飞行器，二者均是依靠空气动力原理来产生升力。固定翼飞行器的机翼固定于机身且不会相对机身运动，由动力装置产生前进的推力或拉力，空气对机翼上下表面的不同作用而产生升力。旋翼飞行器利用旋转的旋翼相对气流作用来产生升力。但是传统的这两种飞行器没有把空气对于飞行器的浮力优势发挥出来。
实用新型内容
本实用新型针对于传统固定翼飞行器或旋翼飞行器没有把空气对于飞行器的浮力优势发挥出来的问题，提出了一种浮升一体飞行器，实现了空气浮力和空气动力相结合，共同产生总的飞行器的升力。
本实用新型提供的一种浮升一体飞行器，包括：内部充有气体的囊体；位于囊体两侧的机翼；位于囊体后面的水平尾翼和垂直尾翼；位于囊体两侧的两个推进螺旋桨以及支撑推进螺旋桨的支撑杆。
所述的囊体为复合材料制成，充气后保持密封。
所述的推进螺旋桨为倾转螺旋桨。
与现有技术相比，本实用新型的飞行器具备以下优点：
(1)传统的飞行器一般为固定翼飞行器或旋翼飞行器，二者均是依靠空气动力原理来产生升力，由于飞行器自身体积与重量的关系，空气浮力相对于飞行器没有体现出来。本实用新型提出浮升一体飞行器，实现了空气浮力和空气动力相结合，即飞行器的总升力等于空气浮力加上空气动力；通过采用轻质材料的囊体排开一定体积的空气，使得空气浮力占总升力的比例提高。其中空气浮力不消耗飞行器自身携带的能源，因此可以大大减小飞行器能源的消耗，适合作为一种节能、清洁、高效飞行器，具有良好的实用价值。
(2)由于充气囊体只有在充气后，飞行器体积才会增大，而在不充气状态，体积很小。对于处于待命状态和运输状态，可以不充气，此时体积很小，方便使用和保障。
附图说明
图1为本实用新型浮升一体飞行器的整体结构示意图；
图2为本实用新型浮升一体飞行器的实施例1整体结构示意图；
图3为本实用新型的倾转螺旋桨实现水平位置和垂直位置转动所用的舵机直接驱动示意图；
图4为本实用新型浮升一体飞行器的实施例2整体结构示意图；
图5为本实用新型浮升一体飞行器的实施例3整体结构示意图；
图6为本实用新型浮升一体飞行器的实施例4整体结构示意图；
图7为为本实用新型浮升一体飞行器的转轴连接装置结构示意图。
图中：
1-囊体；2-机翼；3-水平尾翼；4-垂直尾翼；5-推进螺旋桨；6-副翼；7-升降舵；
8-方向舵；9-V型尾翼；10-控制舵面；11-后部螺旋桨；12-舵机；13-支撑杆。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
本实用新型提出的浮升一体飞行器，充分发挥了空气浮力和空气动力相结合的优势，因此可以大大减小飞行器能源的消耗，是一种节能、清洁、高效的飞行器。
如图1所示，本实用新型的一种浮升一体飞行器的整体结构示意图，包括：内部充有气体的囊体1，位于囊体1两侧的机翼2，位于囊体1后面的水平尾翼3和垂直尾翼4，位于囊体1两侧的两个推进螺旋桨5以及支撑推进螺旋桨5的支撑杆13；还包括：位于机翼2后部的副翼6，位于水平尾翼3后部的升降舵7，位于垂直尾翼4后部的方向舵8。所述的囊体1为复合材料制成，充气后保持密封，充气后依靠内部气体压力，可支撑囊体1保持形状。所述的支撑杆13固定在机翼2下部，用来支撑推进螺旋桨5。所述的水平尾翼3和垂直尾翼4固定连接在囊体1上。
所述的囊体1内部充有气体，主要为氦气或氢气。优选的，推进螺旋桨5为倾转螺旋桨，能在水平位置和垂直位置相互切换，水平位置时产生向前的动力，垂直位置时产生向上的升力。囊体1内部为密封空间，有通气通道，可以实现充放气。由于氦气或氢气密度远小于空气，可以为飞行器提供浮力。产生的空气浮力不消耗飞行器自身携带的能源，因此适合作为一种节能、清洁、高效飞行器。副翼6与机翼2，升降舵7与水平尾翼3，方向舵8与垂直尾翼4通过转轴连接装置连接。副翼6产生滚转力矩可以使飞行器做横滚机动。升降舵7实现对飞行器俯仰运动的操控。方向舵8实现对飞行器偏航运动的操控。机翼2固定连接在囊体1上，或者机翼2与囊体1连通，组合出一体由复合材料制成的中空连通结构，充气后依靠内部气体压力可支撑囊体1和机翼2保持形状。水平尾翼3和垂直尾翼4直接固定连接在囊体1上。
实施例1：
本实用新型提出的浮升一体飞行器采用了如图2所示组成方式。飞行器上还设置有后部螺旋桨11。
飞行器采用一个内部充气的囊体1结构，囊体1充气后保持密封。
位于囊体1两侧的机翼2主要实现气动升力，在飞行器向前飞行时，机翼2与空气产生相对运动来产生气动升力。位于囊体1后面的水平尾翼3主要实现俯仰方向的稳定性。位于囊体1后面的垂直尾翼4主要实现偏航方向的稳定性。
推进螺旋桨5为倾转螺旋桨，能在水平位置和垂直位置相互切换，水平位置时产生向前的动力，垂直位置时产生向上的升力。推进螺旋桨5在垂直位置时，配合后部螺旋桨11共同产生向上的升力，实现垂直起降。
副翼6产生滚转力矩可以使飞行器做横滚机动。升降舵7实现对飞行器俯仰运动的操控。方向舵8实现对飞行器偏航运动的操控。副翼6与机翼2，升降舵7与水平尾翼3，方向舵8与垂直尾翼4通过转轴连接装置连接。
本实用新型中的推进螺旋桨5是采用舵机12旋转来直接驱动的，如图3所示，舵机12带动推进螺旋桨5整体运转，最终实现推进螺旋桨5在水平位置和垂直位置相互切换，其中舵机12固定在支撑杆13上。
实施例2：
如图4所示，飞行器在原实施例1的基础上进行了简化，此时推进螺旋桨5不再具有倾转功能，仅仅固定在水平位置，产生向前的动力，飞行器不再具有垂直起降功能，所以后部螺旋桨11也不再使用。
飞行器采用一个内部充气的囊体1结构，囊体1充气后保持密封。
位于囊体1两侧的机翼2主要实现气动升力，在飞行器向前飞行时，机翼2与空气产生相对运动来产生气动升力。位于囊体1后面的水平尾翼3主要实现俯仰方向的稳定性。位于囊体1后面的垂直尾翼4主要实现偏航方向的稳定性。
推进螺旋桨5不再具有倾转功能，仅仅固定在水平位置，产生向前的动力，飞行器不再具有垂直起降功能。副翼6产生滚转力矩可以使飞行器做横滚机动。升降舵7实现对飞行器俯仰运动的操控。方向舵8实现对飞行器偏航运动的操控。副翼6与机翼2，升降舵7与水平尾翼3，方向舵8与垂直尾翼4通过转轴连接装置连接。
此时推进螺旋桨5是直接固定在支撑杆13上，不再采用舵机12来转动推进螺旋桨5。
实施例3：
如图5所示，飞行器在原实施例1的基础上进行了简化和变化，此时推进螺旋桨5不再具有倾转功能，仅仅固定在水平位置，产生向前的动力，飞行器不再具有垂直起降功能，所以后部螺旋桨11也不再使用。同时，位于囊体1后面的水平尾翼3和垂直尾翼4变化为V型尾翼9。V型尾翼9上设置控制舵面10。
飞行器采用一个内部充气的囊体1结构，囊体1充气后保持密封。
位于囊体1两侧的机翼2主要实现气动升力，在飞行器向前飞行时，机翼2与空气产生相对运动来产生气动升力。位于囊体1后面的V型尾翼9主要实现俯仰方向和偏航方向的稳定性。
推进螺旋桨5不再具有倾转功能，仅仅固定在水平位置，产生向前的动力，飞行器不再具有垂直起降功能。控制舵面10实现对飞行器俯仰运动和偏航运动的操控。
此时推进螺旋桨5是直接固定在支撑杆13上，不再采用舵机12来转动推进螺旋桨5。
实施例4：
如图6所示，飞行器在原实施例1的基础上进行了简化和变化，此时推进螺旋桨5不再具有倾转功能，仅仅固定在水平位置，产生向前的动力，飞行器不再具有垂直起降功能，所以后部螺旋桨11也不再使用。同时，位于囊体1后面的水平尾翼3和垂直尾翼4变化为两个垂直尾翼4结构。
飞行器采用一个内部充气的囊体1结构，囊体1充气后保持密封。
位于囊体1后面的水平尾翼3主要实现俯仰方向的稳定性。位于囊体1后面的垂直尾翼4主要实现偏航方向的稳定性。位于囊体1两侧的机翼2主要实现气动升力，在飞行器向前飞行时，机翼2与空气产生相对运动来产生气动升力。位于囊体1后面的两个垂直尾翼4主要实现偏航方向的稳定性。位于囊体1后面的水平尾翼3主要实现俯仰方向的稳定性。
推进螺旋桨5不再具有倾转功能，仅仅固定在水平位置，产生向前的动力，飞行器不再具有垂直起降功能。副翼6产生滚转力矩可以使飞行器做横滚机动。升降舵7实现对飞行器俯仰运动的操控。方向舵8实现对飞行器偏航运动的操控。
此时推进螺旋桨5是直接固定在支撑杆13上，不再采用舵机12来转动推进螺旋桨5。
如图7所示，为本实用新型浮升一体飞行器的转轴连接装置结构示意图。通过转轴连接装置，实现了副翼与机翼、升降舵与水平尾翼和方向舵与垂直尾翼的连接。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它很多等同变换和变动。比如，支撑杆固定在囊体上，而不是机翼下；再比如，实施例3和实施例4增加了实施例1中所述的倾转功能和垂直起降功能；再比如，V型尾翼和两个垂直尾翼向上方向改为向下方向。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变换和变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种浮升一体飞行器，其特征在于，包括：内部充有气体的囊体；位于囊体两侧的机翼；位于囊体后面的水平尾翼和垂直尾翼；位于囊体两侧的两个推进螺旋桨以及支撑推进螺旋桨的支撑杆；
所述的囊体为复合材料制成，充气后保持密封，充气后依靠内部气体压力，支撑囊体保持形状；所述的囊体内部为密封空间，有通气通道以充放气；所述的机翼固定连接在囊体上，或者机翼与囊体连通，组合出一体由复合材料制成的中空连通结构，充气后依靠内部气体压力支撑囊体和机翼保持形状；所述的水平尾翼和垂直尾翼固定连接在囊体上；所述的支撑杆固定在机翼下部。
2.根据权利要求1所述的一种浮升一体飞行器，其特征在于，还包括位于机翼后部的两个副翼。
3.根据权利要求2所述的一种浮升一体飞行器，其特征在于，还包括位于垂直尾翼后部的方向舵。
4.根据权利要求3所述的一种浮升一体飞行器，其特征在于，还包括位于水平尾翼后部的升降舵。
5.根据权利要求1所述的一种浮升一体飞行器，其特征在于，所述的推进螺旋桨为倾转螺旋桨。
6.根据权利要求1所述的一种浮升一体飞行器，其特征在于，所述的水平尾翼和垂直尾翼用V型尾翼代替。
7.根据权利要求1所述的一种浮升一体飞行器，其特征在于，所述的水平尾翼和垂直尾翼用两个垂直尾翼代替。
8.根据权利要求4所述的一种浮升一体飞行器，其特征在于，所述副翼与机翼，升降舵与水平尾翼，方向舵与垂直尾翼通过转轴连接装置连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821110101.4U CN209037830U (zh) | 2018-07-13 | 2018-07-13 | 一种浮升一体飞行器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201821110101.4U CN209037830U (zh) | 2018-07-13 | 2018-07-13 | 一种浮升一体飞行器 |
Publications (1)
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Family
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Family Applications (1)
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| CN201821110101.4U Active CN209037830U (zh) | 2018-07-13 | 2018-07-13 | 一种浮升一体飞行器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN209037830U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110466739A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-11-19 | 北京遥感设备研究所 | 一种飞翼内充氦气的旋翼推进飞行器 |
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2018
- 2018-07-13 CN CN201821110101.4U patent/CN209037830U/zh active Active
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