本發(fā)明涉及一種飛行器。
背景技術(shù):
在航空領(lǐng)域常見的飛行器一般包括固定翼飛行器和多旋翼飛行器。
固定翼飛行器依靠引擎推動,引擎驅(qū)動產(chǎn)生平行于機身軸線的水平推力,使固定翼飛行器可以在空中高速飛行。但是由于引擎不能產(chǎn)生垂直于機身軸線的升力,所以固定翼飛行器只能通過固定翼與空氣間的相對運動來獲得升力,以克服固定翼飛行器的重力,升力的大小和固定翼飛行器與空氣間的相對運動速度存在正相關(guān)關(guān)系,相對運動速度越大,固定翼飛行器所獲得的升力也越大。然而,現(xiàn)有技術(shù)中的固定翼飛行器存在著兩個缺點:第一,起飛時需要較長的跑道才能使固定翼飛行器獲得足夠的水平速度,以使固定翼飛行器獲得足夠的升力起飛;第二,固定翼飛行器在起飛后需要保持足夠的飛行速度才能獲得足夠的升力以克服自身的重力。
多旋翼飛行器依靠引擎使螺旋槳繞自身軸線自轉(zhuǎn),多旋翼飛行器通過螺旋槳自轉(zhuǎn)時與空氣產(chǎn)生相對運動獲得升力。由于多旋翼飛行器產(chǎn)生的升力直接由引擎驅(qū)動螺旋槳自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生,因此多旋翼飛行器起飛無需具有水平飛行速度,即不再依賴跑道,克服了固定翼飛行器依賴較長跑道的缺點。同時,多旋翼飛行器也克服了固定翼飛行器起飛后需要保持足夠的飛行速度的缺點,多旋翼飛行器可以垂直升降、空中懸停、向前后左右飛行,具有飛行姿態(tài)多樣化的優(yōu)點。但是由于多旋翼飛行器中的螺旋槳自轉(zhuǎn)時提供的主要是升力,多旋翼飛行器獲得的平行于機身軸線的水平推力較小,所以水平飛行速度較慢。
綜上所述,現(xiàn)有技術(shù)中,飛行器要么需要依賴長跑道,且起飛后需要保持足夠的飛行速度;要么水平飛行速度較慢。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的是提供了一種結(jié)合了固定翼飛行器和多旋翼飛行器結(jié)構(gòu)的復合飛行器,它解決了現(xiàn)有飛行器受起降場地限制及水平飛行速度緩慢的缺陷。
為達到以上目的,本發(fā)明提供了一種飛行器,包括機身、機翼、第一電機、第一螺旋槳、第二電機和第二螺旋槳,所述機身具有一對稱面,所述機身的軸線和所述飛行器的重心均位于所述機身的對稱面上,所述第一電機的數(shù)量為一個或多個,每個所述第一電機分別通過一固定座固定在所述機身上,且每個所述第一電機的輸出軸上分別連接有一所述第一螺旋槳,其中所述第一電機的輸出軸軸線與所述機身軸線相互垂直,且所述第一電機的輸出軸軸線還與所述機身對稱面相互平行或重合;
所述第二電機的數(shù)量為一個或多個,所述第二電機連接所述機身或所述機翼,每個所述第二電機的輸出軸上均連接有一所述第二螺旋槳,所述第二電機能夠繞著垂直于所述機身對稱面的軸線轉(zhuǎn)動。
進一步,所述機身上還分別設(shè)置有與每個所述固定座配合的涵道,其中所述固定座、所述第一電機和所述第一螺旋槳均位于所述涵道內(nèi)部;
所述固定座呈十字型,包括相互垂直的兩個連桿,每個所述連桿的兩端均與所述涵道的內(nèi)壁相連接,兩個所述連桿存在一相交點,該相交點上固定有所述第一電機。
進一步,兩個所述連桿的相交點上延伸形成連接桿,所述第一電機嵌入到所述連接桿內(nèi)部,且所述第一電機穿出所述連接桿連接所述第一螺旋槳。
進一步,所述連接桿與所述固定座為一體化結(jié)構(gòu)或組裝結(jié)構(gòu)。
進一步,所述第一電機的數(shù)量為兩個。
進一步,每個所述第二電機分別通過一支架與所述機身或所述機翼連接,所述支架包括第一旋轉(zhuǎn)桿和第二旋轉(zhuǎn)桿,所述第一旋轉(zhuǎn)桿與所述機身的對稱面垂直,且所述第一旋轉(zhuǎn)桿一端與所述機身或所述機翼連接,所述第一旋轉(zhuǎn)桿另一端與所述第二旋轉(zhuǎn)桿連接,所述第二旋轉(zhuǎn)桿與所述第一旋轉(zhuǎn)桿相互垂直設(shè)置,并且所述第二旋轉(zhuǎn)桿能夠繞著所述第一旋轉(zhuǎn)桿軸線轉(zhuǎn)動,其中所述第二電機設(shè)置在所述第二旋轉(zhuǎn)桿上。
進一步,所述第二電機的數(shù)量為兩個,且兩個所述第二電機分別連接在所述機翼的兩端。
進一步,所述第二電機嵌入所述第二旋轉(zhuǎn)桿內(nèi),且所述第二電機的輸出軸穿出所述第二旋轉(zhuǎn)桿與所述第二螺旋槳連接。
進一步,所述機身的尾部設(shè)置有尾翼,所述尾翼呈v型,且開口向上。
進一步,所述機身下側(cè)設(shè)置有光電吊艙,所述光電吊艙內(nèi)設(shè)置有攝像頭。
根據(jù)優(yōu)選實施例,本發(fā)明提供了如下優(yōu)點:
(1)本發(fā)明的飛行器結(jié)合了固定翼飛行器和多旋翼飛行器的結(jié)構(gòu),包括對飛行器產(chǎn)生水平拉力或水平推力的第一螺旋槳,第一螺旋槳的數(shù)量可以為一個或多個,以及對飛行器產(chǎn)生縱向升力和縱向推力的第二螺旋槳,第二螺旋槳的數(shù)量可以為一個或多個。
(2)本發(fā)明的飛行器具有懸停能力,對跑道無依賴,以及零速度起飛著陸等優(yōu)點,且具有較高的水平飛行速度,以及具有更大的航程等優(yōu)點。
(3)本發(fā)明的第二電機能夠繞著垂直于機身對稱面的軸線轉(zhuǎn)動,因此第二電機帶動第二螺旋槳轉(zhuǎn)動產(chǎn)生對飛行器的力,可在對飛行器產(chǎn)生的縱向升力和對飛行器產(chǎn)生的水平力進行相互轉(zhuǎn)換,該水平力包括水平拉力和水平推力。
以下結(jié)合附圖及實施例進一步說明本發(fā)明。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述飛行器的立體圖。
具體實施方式
以下描述用于揭露本發(fā)明以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。以下描述中的優(yōu)選實施例只作為舉例,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他顯而易見的變型。在以下描述中界定的本發(fā)明的基本原理可以應用于其他實施方案、變形方案、改進方案、等同方案以及沒有背離本發(fā)明的精神和范圍的其他技術(shù)方案。
參閱附圖1,示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例所述的一種飛行器,其中所述飛行器可為有人駕駛飛行器或無人駕駛飛行器。特別地,所述飛行器是一個結(jié)合了固定翼飛行器和多旋翼飛行器的結(jié)構(gòu),且分別具備固定翼飛行器和多旋翼飛行器優(yōu)點的飛行器,比如,所述飛行器能夠以多旋翼飛行器的方式縱向起飛,具有對跑道無依賴,具備懸停能力以及零速度起飛著陸等優(yōu)點,并能以固定翼飛行器的方式水平飛行,具有較高的水平飛行速度,并具有更大的航程。
所述飛行器包括機身1、機翼2、第一電機、第一螺旋槳9、第二電機和第二螺旋槳5,機身1具有一對稱面,機身1的軸線和飛行器的重心均位于該機身1的對稱面上,第一電機的數(shù)量可為一個或多個,每個第一電機分別通過一固定座11固定在機身1上,且每個第一電機的輸出軸上分別連接有一第一螺旋槳9,其中第一電機的輸出軸軸線與機身1軸線相互垂直,且第一電機的輸出軸軸線還與機身1對稱面相互平行或重合,因此,第一電機帶動第一螺旋槳9轉(zhuǎn)動后,對飛行器產(chǎn)生縱向升力。第二電機的數(shù)量為一個或多個,第二電機可連接機身1或機翼2,每個第二電機的輸出軸上均連接有一第二螺旋槳5,第二電機能夠繞著垂直于機身1對稱面的軸線轉(zhuǎn)動,該旋轉(zhuǎn)角度可為0°~360°,在轉(zhuǎn)動過程中,當?shù)诙菪龢?朝上或朝下設(shè)置時,第二電機帶動第二螺旋槳5轉(zhuǎn)動,對飛行器產(chǎn)生縱向升力,當?shù)诙菪龢?朝前或朝后設(shè)置時,第二電機帶動第二螺旋槳5轉(zhuǎn)動,對飛行器產(chǎn)生橫向推力或拉力,本技術(shù)領(lǐng)域人員應領(lǐng)會的是,根據(jù)飛行實際情況,第二螺旋槳5對飛行器產(chǎn)生縱向升力時,第二電機的輸出軸軸線與機身1軸線不一定要求相互垂直,也可以存在角度偏差,同理,第二螺旋槳5對飛行器產(chǎn)生橫向推力或拉力時,第二電機的輸出軸軸線與機身1軸線不一定要求相互平行,也可以存在角度偏差。
在本實施例中,機身1上還分別設(shè)置有與每個固定座11配合的涵道8,其中固定座11、第一電機和第一螺旋槳9均位于涵道8內(nèi)部,固定座11呈十字型,包括相互垂直的兩個連桿,每個連桿的兩端均與涵道8的內(nèi)壁相連接,兩個連桿存在一相交點,該相交點上延伸形成連接桿10,第一電機嵌入到連接桿10內(nèi)部,且第一電機穿出連接桿10連接第一螺旋槳9。
在其它實施例中,第一電機可直接固定在兩個連桿的相交點上。
在本實施例中,連接桿10與固定座11為一體化結(jié)構(gòu)。
在其它實施例中,連接桿10與固定座11為組裝結(jié)構(gòu)。
在本實施例中,第一電機的數(shù)量為兩個,即第一螺旋槳9的數(shù)量、涵道8的數(shù)量和固定座11的數(shù)量均為兩個。
每個第二電機分別通過一支架與機身1或機翼2連接,支架包括第一旋轉(zhuǎn)桿7和第二旋轉(zhuǎn)桿6,第一旋轉(zhuǎn)桿7與機身1的對稱面垂直,且第一旋轉(zhuǎn)桿7一端與機身1或機翼2連接,第一旋轉(zhuǎn)桿7另一端與第二旋轉(zhuǎn)桿6連接,第二旋轉(zhuǎn)桿6與第一旋轉(zhuǎn)桿7相互垂直設(shè)置,并且第二旋轉(zhuǎn)桿6能夠繞著第一旋轉(zhuǎn)桿7軸線轉(zhuǎn)動,其中第二電機設(shè)置在第二旋轉(zhuǎn)桿6上。
在本實施例中,第二電機的數(shù)量為兩個,且兩個第二電機分別連接在機翼2的兩端。
在本實施例中,第二電機嵌入第二旋轉(zhuǎn)桿6內(nèi),且第二電機的輸出軸穿出第二旋轉(zhuǎn)桿6與第二螺旋槳5連接,其中第二電機的輸出軸軸線可與第二旋轉(zhuǎn)桿6軸線相互平行。
機身1和機翼2可以為組裝結(jié)構(gòu),具體地,機身1上設(shè)置有插槽,機翼2通過嵌入插槽與機身1連接。
機身1的尾部還設(shè)置有尾翼4,尾翼4呈v型,且開口向上,尾翼4沿機身1對稱面對稱設(shè)置。
在本實施例中,尾翼4與機身1為一體化結(jié)構(gòu)。
在其它實施例中,尾翼4與機身1為組裝結(jié)構(gòu)。
機身1下側(cè)設(shè)置有光電吊艙3,光電吊艙3內(nèi)設(shè)置有攝像頭。另外,機身1的內(nèi)部還可設(shè)置有鋰電池和飛行控制系統(tǒng)等,鋰電池為攝像頭、第一電機和第二電機等工作提供電能,用戶可通過遙控器與飛行控系統(tǒng)配合控制飛行器飛行。
第一螺旋槳9的葉片為兩片,第二螺旋槳5的葉片為兩片。
在其它實施例中,飛行器還包括升降舵、副翼和方向舵等常用部件。
前述的第一電機作業(yè)、第二電機作業(yè)以及第二旋轉(zhuǎn)桿6繞著第一旋轉(zhuǎn)桿7轉(zhuǎn)動均可通過遙控器控制,下面介紹本實施例中的飛行器的操縱方法:
起飛時,旋轉(zhuǎn)第二旋轉(zhuǎn)桿6,使第二螺旋槳5朝上或朝下設(shè)置,然后啟動第一電機和第二電機,第一電機帶動第一螺旋槳9轉(zhuǎn)動,第二電機帶動第二螺旋槳5轉(zhuǎn)動,均為飛行器提供向上的縱向升力,當?shù)谝宦菪龢?和第二螺旋槳5產(chǎn)生的縱向升力大于飛行器的重力時,飛行器開始起飛。
起飛后,飛行器飛行到一定高度后,關(guān)閉第一電機,旋轉(zhuǎn)第二旋轉(zhuǎn)桿6,使第二螺旋槳5朝前或朝后設(shè)置,此時由第二電機帶動轉(zhuǎn)動的第二螺旋槳5,產(chǎn)生對飛行器的水平推力或水平拉力,使飛行器進入水平飛行狀態(tài)。當飛行器需要懸停時,第一電機啟動,并且使第二螺旋槳5朝上或朝下設(shè)置,此時,第一電機帶動轉(zhuǎn)動的第一螺旋槳9和第二電機帶動轉(zhuǎn)動的第二螺旋槳5為飛行器提供向上的縱向升力,當升力等于飛行器重力時,飛行器處于懸停狀態(tài)。在這之后,可通過第一電機和第二電機配合,使飛行器實現(xiàn)俯仰、滾轉(zhuǎn)或偏航等動作。
降落時,降低第一電機和第二電機的轉(zhuǎn)速,使對飛行器向上的縱向升力減小,當升力小于飛行器的重力時,飛行器開始降落。
以上所述的實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點,其目的在于使本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施,不能僅以本實施例來限定本發(fā)明的專利范圍采用,即凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的同等變化或修飾,仍落在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。