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一種多軸螺旋槳與旋翼組合飛行升力裝置的制造方法

文檔序號:10869556閱讀:516來源:國知局
一種多軸螺旋槳與旋翼組合飛行升力裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種多軸螺旋槳與旋翼組合飛行升力裝置,它包括多軸螺旋槳飛行器和旋翼機(jī)構(gòu),所述多軸螺旋槳飛行器包括多軸飛行器中心盤,多軸飛行器中心盤的左右兩側(cè)對稱分布有動力臂支架,動力臂支架上設(shè)有螺旋槳I,動力臂支架的末端設(shè)有電控方向機(jī);多軸飛行器中心盤的前后兩側(cè)對稱分布有升力臂支架,升力臂支架上設(shè)有螺旋槳II,升力臂支架的末端設(shè)有電機(jī)底座II;所述多軸飛行器中心盤的下方設(shè)有飛行吊艙,飛行吊艙內(nèi)固定設(shè)有飛行所需的飛行控制器動力源。該結(jié)構(gòu)可垂直起降,提高裝置平飛時的效率,降低能耗,提升多旋翼的續(xù)航時間和飛行速度,又可以飛行時安全備份,極大的提高裝置的安全性能。
【專利說明】
一種多軸螺旋槳與旋翼組合飛行升力裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于航空設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種多軸螺旋槳與旋翼組合飛行升力裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]多軸飛行器是近年來十分流行并迅速發(fā)展的一種飛行器,是由按圓周分布的支撐臂上安裝電機(jī)帶動螺旋槳,螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生向下的推力進(jìn)行飛行的飛行器。多軸飛行器一只支撐臂通常安裝一個至三個螺旋槳。相對與其它類型的飛行器,具有可以懸停、倒飛、垂直升降等優(yōu)點(diǎn)。通過控制前后左右的螺旋槳轉(zhuǎn)動速度改變升力大小,實(shí)現(xiàn)對飛行姿態(tài)的控制,完成飛行動作。但多軸飛行器螺旋槳旋轉(zhuǎn)起來的的投影面積在整個飛行器的投影面積中所占的比例較小;數(shù)量較多的螺旋槳轉(zhuǎn)動時,相互之間的氣流互相干擾,使多軸飛行器飛行效率較低,并且目前動力來源主要用電池供電,續(xù)航時間較短。
[0003]旋翼機(jī)是介于固定翼飛機(jī)和直升機(jī)之間的一種飛行器,頂部通過旋翼頭安裝可自由轉(zhuǎn)動的旋翼,正常飛行時旋翼無動力驅(qū)動,旋翼旋轉(zhuǎn)的動力是由飛行器前進(jìn)而獲得,依靠向上流過槳葉的氣流維持旋翼的自由旋轉(zhuǎn),同時產(chǎn)生將飛行器維持在空中的升力。旋翼機(jī)起飛時通過滑跑加速使旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力起飛,也可使旋翼通過離合裝置同動力系統(tǒng)聯(lián)結(jié),靠動力系統(tǒng)帶動旋翼旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生舉升力。這樣可以縮短起飛滑跑距離,幾乎可以以陡直地向上爬升,但還不能垂直上升,也不能在空中不動(即“懸?!?。旋翼機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、無動力下滑能力強(qiáng)、飛行中不會失速、氣動效率高、能耗低、振動和噪音低、不需要直升機(jī)必須的復(fù)雜的槳距/油門協(xié)調(diào)操縱機(jī)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。除出現(xiàn)旋翼折斷情況外,均可安全降落,被稱為最安全的飛行器。但旋翼機(jī)不能垂直起降、不能空中懸停、不能側(cè)飛倒飛、起降時對場地要求較高等則制約了旋翼機(jī)的發(fā)展。
[0004]在多軸飛行器上安裝旋翼后,則可以同時繼承多軸飛行器和旋翼機(jī)容易控制、可垂直起降、可空中懸停倒飛、飛行中不會失速、飛行能耗低、飛行器結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn),又避免了多軸飛行器飛行效率低、旋翼機(jī)對場地要求高以及直升機(jī)動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點(diǎn)。同時旋翼和多軸螺旋槳互為安全備份,使安全性能得到進(jìn)一步提升。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供了一種多軸螺旋槳與旋翼組合飛行升力裝置,該裝置同時具有多軸飛行器和旋翼機(jī)的優(yōu)點(diǎn),整體機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單,控制技術(shù)成熟、方便,飛行時具有較高的安全性能和抗風(fēng)能力;該裝置可以垂直起飛、垂直降落、空中懸停,也可像旋翼機(jī)一樣高效率水平飛行,并且操縱靈活,無動力下滑能力強(qiáng),飛行中不會失速;特別是飛行過程和著陸時旋翼和動力螺旋槳即可互相備份,又能同時工作,著陸過程柔和平穩(wěn)、安全性高。
[0006]為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]本實(shí)用新型提供了一種多軸螺旋槳與旋翼組合飛行升力裝置,在多軸螺旋槳飛行器上安裝旋翼機(jī)旋翼,多軸螺旋槳可以全部或部分改變推力方向。
[0008]根據(jù)上述的多軸螺旋槳與旋翼組合飛行升力裝置,在多軸螺旋槳飛行器頂部中心位置安裝立柱,立柱頂端安裝旋翼機(jī)的旋翼。
[0009]根據(jù)上述的多軸螺旋槳與旋翼組合飛行升力裝置,安裝在飛行裝置左右和前后的多軸螺旋槳可部分或全部向下、向后、向前改變方向。
[0010]根據(jù)上述的多軸螺旋槳與旋翼組合飛行升力裝置,多軸螺旋槳在起飛和降落時提供全部或部分升力;飛行過程中旋翼提供升力,多軸螺旋槳調(diào)整飛行過程中的方向并進(jìn)行飛行過程中的姿態(tài)控制與調(diào)整。
[0011]根據(jù)上述的多軸螺旋槳與旋翼組合飛行升力裝置,多軸螺旋槳和旋翼互為飛行過程中的升力備份。
[0012]為了對本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)進(jìn)一步的描述:
[0013]本實(shí)用新型提供了一種多軸螺旋槳與旋翼組合飛行升力裝置,它包括多軸螺旋槳飛行器和旋翼機(jī)構(gòu),所述多軸螺旋槳飛行器包括多軸飛行器中心盤,多軸飛行器中心盤的左右兩側(cè)對稱分布有動力臂支架,動力臂支架上設(shè)有螺旋槳I,動力臂支架的末端設(shè)有電控方向機(jī),電控方向機(jī)上設(shè)有電機(jī)底座I,電機(jī)底座I上設(shè)有電機(jī)I;多軸飛行器中心盤的前后兩側(cè)對稱分布有升力臂支架,升力臂支架上設(shè)有螺旋槳II,升力臂支架的末端設(shè)有電機(jī)底座II,電機(jī)底座II上設(shè)有提供螺旋槳II產(chǎn)生向下升力的電機(jī)II;所述多軸飛行器中心盤的下方設(shè)有飛行吊艙,飛行吊艙內(nèi)固定設(shè)有飛行所需的飛行控制器動力源;所述旋翼機(jī)構(gòu)由旋翼立柱、旋翼頭和旋翼組成,多軸螺旋槳飛行器的頂部中心設(shè)有旋翼立柱,旋翼立柱的上端通過旋翼頭安裝旋翼。
[0014]所述多軸螺旋槳動力臂支架上設(shè)有安裝一個或多個螺旋槳I,每個螺旋槳I均可單獨(dú)或與其它螺旋槳I 一起旋轉(zhuǎn)。
[0015]所述多軸螺旋槳飛行器為六軸螺旋槳飛行器,六軸飛行器中心盤的左右兩側(cè)對稱分布有一個動力臂支架,六軸飛行器中心盤的前后兩側(cè)對稱分布有兩個升力臂支架。
[0016]所述多軸螺旋槳動力臂支架上設(shè)置的多個螺旋槳I可部分或全部向下、向后、向前改變方向。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型取得的有益效果:
[0018]1.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)中多軸螺旋槳飛行器上安裝旋翼裝置,多軸螺旋槳可以改變推力方向,使飛行裝置即具有多軸飛行器可以垂直起飛降落、可以空中懸停的優(yōu)點(diǎn),也具有旋翼機(jī)氣動效率高、飛行中不會失速、結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn);結(jié)構(gòu)中的旋翼提供飛行過程中的升力,多軸螺旋槳負(fù)責(zé)起飛和飛行過程中的姿態(tài)控制與調(diào)整,同時旋翼和多軸螺旋漿互為飛行過程中的升力備份,以旋翼模式飛行時通過垂直于水平面的螺旋槳在動力電機(jī)帶動下配合旋翼產(chǎn)生的升力調(diào)整飛行高度和俯仰姿態(tài),通過左右螺旋槳的推力差調(diào)整飛行方向。該結(jié)構(gòu)具有可垂直起降,飛行器結(jié)構(gòu)簡單、控制靈活、不需要專用場地的優(yōu)點(diǎn)。
[0019]2.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)飛行器正常飛行時以旋翼機(jī)模式飛行,旋翼和多軸螺旋槳互為安全備份。具有氣動效率高、飛行中不會失速、抗風(fēng)能力強(qiáng)、安全性高的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0020]圖1是六軸飛行器旋翼無動力模式起飛時的旋翼及螺旋槳結(jié)構(gòu)圖;
[0021]圖2是六軸飛行器旋翼無動力模式正常飛行時的旋翼及螺旋槳結(jié)構(gòu)圖;
[0022]圖3是六軸飛行器動力臂結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0024]以六軸飛行器旋翼無動力模式為例:
[0025]參照圖1?3所示,一種多軸螺旋槳與旋翼組合飛行升力裝置,它包括六軸螺旋槳飛行器和旋翼機(jī)構(gòu),所述六軸螺旋槳飛行器包括六軸飛行器中心盤1001,六軸飛行器中心盤1001的左右兩側(cè)對稱分布有動力臂支架2003/2006,動力臂支架上設(shè)有螺旋槳12104,動力臂支架的末端設(shè)有電控方向機(jī)2101,電控方向機(jī)2101上設(shè)有電機(jī)底座12102,電機(jī)底座12102上設(shè)有電機(jī)12103,電控方向機(jī)2101轉(zhuǎn)動可使電機(jī)底座12102及電機(jī)12103在向前O?90度之間旋轉(zhuǎn),使螺旋槳12104轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的推力可以在向下和向后之間轉(zhuǎn)換;六軸飛行器中心盤的前后兩側(cè)對稱分布有升力臂支架2001/2002/2004/2005,升力臂支架上設(shè)有螺旋槳II,升力臂支架的末端設(shè)有電機(jī)底座II,電機(jī)底座11上設(shè)有提供螺旋槳II產(chǎn)生向下升力的電機(jī)II,電機(jī)II通電旋轉(zhuǎn)時螺旋槳產(chǎn)生向下的升力;所述六軸飛行器中心盤的下方設(shè)有飛行吊艙,飛行吊艙內(nèi)固定設(shè)有飛行所需的飛行控制器動力源,飛行控制器動力源為動力電池或油電混合動力裝置;所述旋翼機(jī)構(gòu)由旋翼立柱3003、旋翼頭3002和旋翼3001組成,八軸螺旋槳飛行器的頂部中心設(shè)有旋翼立柱3003,旋翼立柱3003的上端通過旋翼頭3002安裝旋翼3001;所述六軸螺旋槳動力臂支架上設(shè)有安裝一個或多個螺旋槳I,每個螺旋槳I均可單獨(dú)或與其它螺旋槳I 一起旋轉(zhuǎn),動力臂支架上設(shè)置的多個螺旋槳I可部分或全部向下、向后、向前改變方向。
[0026]當(dāng)旋翼3001采用無預(yù)旋方式起飛時,裝置以多軸飛行器模式起飛,所有螺旋槳的軸線垂直于水平面,動力電機(jī)帶動螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生向下推力,推動飛行器升入空中。
[0027]飛行裝置升入空中一定高度后,左右兩側(cè)動力臂2003/2006末端的電控方向機(jī)2101旋轉(zhuǎn),使螺旋槳軸線由垂直于水平面變?yōu)楹退矫嫫叫校菪龢a(chǎn)生的向下推力變?yōu)橄蚝笸屏?,飛行裝置以旋翼機(jī)模式飛行。其它仍然垂直于水平面的螺旋槳在動力電機(jī)帶動下配合旋翼產(chǎn)生的升力調(diào)整飛行高度和俯仰姿態(tài),并作為旋翼的安全備份。
[0028]降落時全部或部分螺旋槳的軸線垂直于水平面,螺旋槳和旋翼協(xié)同工作使飛行裝置以多軸飛行器模式實(shí)現(xiàn)垂直降落。
[0029]當(dāng)旋翼3001采用預(yù)旋方式起飛時,裝置以直升機(jī)模式起飛,旋翼3001通過離合裝置或其它方式與動力系統(tǒng)聯(lián)結(jié)主動旋轉(zhuǎn),飛行器動力臂2003/2006末端的電控方向機(jī)2101旋轉(zhuǎn),使左右兩側(cè)螺旋槳的軸線平行于水平面,其它螺旋槳的軸線垂直于水平面。旋翼預(yù)旋產(chǎn)生的升力與軸線垂直于水平面的螺旋槳產(chǎn)生的升力共同形成使飛行器垂直升空的升力。左右兩側(cè)的螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生向后或向前推力,平衡旋翼預(yù)旋產(chǎn)生的反作用力,避免中心盤和飛行吊艙在旋翼預(yù)旋時產(chǎn)生自轉(zhuǎn)。升入空中一定高度后旋翼與動力系統(tǒng)聯(lián)結(jié)解除,旋翼自轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力,左右兩側(cè)的螺旋槳產(chǎn)生推力,飛行器以旋翼機(jī)形式飛行,旋翼自轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力,垂直于水平面的螺旋槳在動力電機(jī)帶動下配合旋翼產(chǎn)生的升力調(diào)整飛行高度和俯仰姿
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【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多軸螺旋槳與旋翼組合飛行升力裝置,其特征是在多軸螺旋槳飛行器上安裝旋翼機(jī)旋翼,多軸螺旋槳可以全部或部分改變推力方向。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸螺旋槳與旋翼組合飛行升力裝置,其特征是在多軸螺旋槳飛行器頂部中心位置安裝立柱,立柱頂端安裝旋翼機(jī)的旋翼。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸螺旋槳與旋翼組合飛行升力裝置,其特征是安裝在飛行裝置左右和前后的多軸螺旋槳可部分或全部向下、向后、向前改變方向。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸螺旋槳與旋翼組合飛行升力裝置,其特征是多軸螺旋槳在起飛和降落時提供全部或部分升力;飛行過程中旋翼提供升力,多軸螺旋槳調(diào)整飛行過程中的方向并進(jìn)行飛行過程中的姿態(tài)控制與調(diào)整。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸螺旋槳與旋翼組合飛行升力裝置,其特征是多軸螺旋槳和旋翼互為飛行過程中的升力備份。
【文檔編號】B64C27/12GK205554576SQ201620375026
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】曾憲東
【申請人】曾憲東
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