CN216684845U - 翼桨涵体飞行器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种翼桨涵体飞行器，包括内部设置有涵道的机身以及设置在涵道内部的桨翼组合装置,桨翼组合装置通过涵道支撑梁固定在涵道中，所述的桨翼组合装置包括席勒小翼、螺旋桨、电机、偏航翼面、席勒小翼桨毂、倾斜器、拉杆，电机与主轴共轴通过销连接，螺旋桨与席勒小翼与主轴共轴同向旋转；所述的席勒小翼通过席勒小翼桨毂与主轴连接，倾斜器通过主轴分布在席勒小翼下方，席勒小翼桨毂通过拉杆与倾斜器相连。本实用新型以螺旋桨为升力面，以席勒小翼为操纵面，利用简单的双涵道实现六自由度飞行，在满足尺寸和构型技术要求的同时，达到最小最简洁的布局使性价比最佳化。
Description
技术领域
本实用新型涉及涵道飞行器领域，具体是一种翼桨涵体飞行器。
背景技术
涵道飞行器是一种由涵道旋翼产生气动力，以涵道螺旋桨或涵道旋翼为主升力系统的飞行器。涵道飞行器主要有多涵道飞行器和单涵道飞行器两种类型。其中，多涵道飞行器包括双涵道飞行器和常见的四涵道飞行器，也有极多个涵道的无人飞行器，而单涵道包括单桨、共轴双桨和复合式单涵道飞行器。涵道飞行器具有悬停、垂直起降和前飞功能，由于多涵道飞行器可在直升机不能到达的地方飞行、起飞和着陆，因此适合在一些特殊区域，如城市、街道等建筑物密集区使用。同时，多涵道飞行器具有较强的环境适应性，可以在大风、冰雹等恶劣气候下飞行。
根据上述特点，多涵道飞行器主要在军事上具有很广泛的应用。例如，作战物资补给、战场医疗救援、反恐作战和自然灾害救援等方面。同时涵道飞行器正向着无人化方向发展，并显示出较强的发展潜力。
但现有涵道飞行器由于其尺寸受限，升力系统并不能像直升机那样既是升力装置又是操纵装置，往往需要三个以上涵道或添加更多复杂舵面或操纵面才能完成基本六自由度飞行。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种针对军民无人运输、快递投运等用途的翼桨涵体飞行器，以螺旋桨为升力面，以席勒小翼为操纵面，利用简单的双涵道实现六自由度飞行，在满足尺寸和构型技术要求的同时，达到最小最简洁的布局使性价比最佳化。
本实用新型包括内部设置有涵道的机身以及设置在涵道内部的桨翼组合装置,桨翼组合装置通过涵道支撑梁固定在涵道中，所述的桨翼组合装置包括席勒小翼、螺旋桨、电机、偏航翼面、席勒小翼桨毂、倾斜器、拉杆，电机与主轴共轴通过销连接，螺旋桨与席勒小翼与主轴共轴同向旋转；所述的席勒小翼通过席勒小翼桨毂与主轴连接，倾斜器通过主轴分布在席勒小翼下方，席勒小翼桨毂通过拉杆与倾斜器相连，倾斜器包括上旋转斜板和下旋转斜板，上旋转斜板紧贴下旋转斜板，上旋转斜板随旋翼席勒小翼转动，下旋转斜板通过拉杆与舵机连接；由于连杆和支点的作用使席勒小翼因倾斜盘的倾斜而改变迎角，实现席勒小翼在每个旋转周期内角度的控制即周期距控制,从而实现滚转、俯仰控制。所述涵道支撑梁上安装有偏航翼面，飞行器前侧偏航翼面向左偏转、后侧偏航翼面向右偏转从而实现飞行器向右改变航向，同时通过控制电机转速改变升力大小，实现上升、下降与悬停。
进一步改进，所述的机身上具有对称放置的两个涵道。两个涵道的连接处中心放置有电池，既能为电机提供电能，又能使整个装置的质心位于两个涵道中心连线的中点处。两个涵道中的螺旋桨互为反向转动，互相平衡反扭矩。
进一步改进，所述的螺旋桨为刚性桨。所述的席勒小翼采用无铰式旋翼，即取消挥舞铰和摆振铰而保存变距铰,利用柔性梁的变形取代挥舞铰和摆振铰的功能。席勒小翼带偏置铰外伸量，能像直升机桨叶产生大的铰链力矩，操纵小翼实现滚转控制和俯仰控制。
本实用新型有益效果在于：
1、螺旋桨为主升力面，旋翼为操作面，采用翼尖小翼，可进行滚转控制和俯仰控制，利用舵面改变航向。从而实现利用简单的双涵道体可以进行滚转操纵，悬停和慢速飞行，在满足尺寸和构型技术要求的同时，达到最小最简洁的布局使性价比最佳化。
2、将飞行器设置成桨翼组合双涵道飞行器，机身框架内有两个并列设置的涵道，结构基本对称，具有更好的气动效率和安全性，同时可以产生附加升力。
3、与其它相同用途的飞行器相比，桨翼组合双涵道飞行器结构简单，适应性强，制作成本较低，易于制作。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1：桨翼组合双涵道飞行器结构简易示意图；
图2：涵道结构简易示意图；
图3：桨翼组合装置简易示意图；
图4：涵道内部结构示意图；
图5：桨翼组合装置示意图。
图中，1.起落架；2.机身；3.席勒小翼；4.螺旋桨；5.电机；6.涵道支撑梁；7.涵道；8.偏航翼面；9.席勒小翼桨毂；10.倾斜器；11.拉杆；12.舵机；13.连接件；14.电池。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
本实用新型结构如图1所示，包括内部设置有涵道的机身2以及设置在涵道内部的桨翼组合装置, 桨翼组合装置通过涵道支撑梁6固定在涵道7中，机身2底部设置有起落架1。
所述的桨翼组合装置包括席勒小翼3、螺旋桨4、电机5、偏航翼面8、席勒小翼桨毂9、倾斜器10、拉杆11，电机5与主轴共轴通过销连接，螺旋桨4与席勒小翼3与主轴共轴同向旋转；所述的席勒小翼3通过席勒小翼桨毂9与主轴连接，倾斜器10通过主轴分布在席勒小翼下方，席勒小翼桨毂9通过拉杆11与倾斜器10相连，倾斜器10包括上旋转斜板和下旋转斜板，上旋转斜板紧贴下旋转斜板，上旋转斜板随旋翼席勒小翼3转动，下旋转斜板通过拉杆11与舵机12连接；由于连杆11和支点的作用使席勒小翼因倾斜盘的倾斜而改变迎角，实现席勒小翼在每个旋转周期内角度的控制即周期距控制,从而实现滚转、俯仰控制,所述涵道支撑梁6上安装有偏航翼面8，飞行器前侧偏航翼面向左偏转、后侧偏航翼面向右偏转从而实现飞行器向右改变航向，同时通过控制电机转速改变升力大小，实现上升、下降与悬停。
进一步改进，所述的机身上具有对称放置的两个涵道。两个涵道通过连接件13连接，连接件13中心放置有电池14，既能为电机提供电能，又能使整个装置的质心位于两个涵道中心连线的中点处。两个涵道中的螺旋桨互为反向转动，互相平衡反扭矩。
进一步改进，所述的螺旋桨为刚性桨。所述的席勒小翼采用无铰式旋翼，即取消挥舞铰和摆振铰而保存变距铰,利用柔性梁的变形取代挥舞铰和摆振铰的功能。席勒小翼带偏置铰外伸量，能像直升机桨叶产生大的铰链力矩，操纵小翼实现滚转控制和俯仰控制。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，对于本技术领域的普通技术人员来说，可轻易想到的变化或替换，在不脱离本实用新型原理的前提下，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种翼桨涵体飞行器，包括内部设置有涵道的机身以及设置在涵道内部的桨翼组合装置, 桨翼组合装置通过涵道支撑梁固定在涵道中，其特征在于：所述的桨翼组合装置包括席勒小翼、螺旋桨、电机、偏航翼面、席勒小翼桨毂、倾斜器、拉杆，电机与主轴共轴通过销连接，螺旋桨与席勒小翼与主轴共轴同向旋转；所述的席勒小翼通过席勒小翼桨毂与主轴连接，倾斜器通过主轴分布在席勒小翼下方，席勒小翼桨毂通过拉杆与倾斜器相连，倾斜器包括上旋转斜板和下旋转斜板，上旋转斜板紧贴下旋转斜板，上旋转斜板随旋翼席勒小翼转动，下旋转斜板通过拉杆与舵机连接；所述涵道支撑梁上安装有偏航翼面。
2.根据权利要求1所述的翼桨涵体飞行器，其特征在于：所述的机身上具有对称放置的两个涵道。
3.根据权利要求2所述的翼桨涵体飞行器，其特征在于：两个涵道的连接处中心放置有电池。
4.根据权利要求2所述的翼桨涵体飞行器，其特征在于：两个涵道中的螺旋桨互为反向转动。
5.根据权利要求1所述的翼桨涵体飞行器，其特征在于：所述的螺旋桨为刚性桨。
6.根据权利要求1所述的翼桨涵体飞行器，其特征在于：所述的席勒小翼采用无铰式旋翼，席勒小翼带偏置铰外伸量。
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2021
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