本實(shí)用新型屬于飛行器技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種適合無人機(jī)或者航模等行業(yè)的帶三軸布局的飛行器。
背景技術(shù):
目前的主流飛行器特別是無人機(jī)行業(yè)主要分為多旋翼和固定翼兩種。
多旋翼的優(yōu)勢在于無需跑道可以再任意接近水平的地方起降,但是其飛行原理決定了這種飛行器效率低下它的飛行時(shí)間短,活動(dòng)半徑小。
固定翼飛行器的效率遠(yuǎn)高于多旋翼,但是必須要跑道經(jīng)行起降,這極大的限制了這類飛行的適用范圍。
傳統(tǒng)的多旋翼使用3軸,4軸,6軸,8軸等多軸布局,每軸都同時(shí)產(chǎn)生升力。飛行器的重心一定在多軸組成的平面中心附近。參見附圖1、2、3所示。
本說明書中的“軸”是無人機(jī)行業(yè)內(nèi)的叫法,1軸代表一套動(dòng)力系統(tǒng)(電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī))與一個(gè)或者多個(gè)螺旋槳組成一套動(dòng)力總成,其中必定包含至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)主軸。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,而提供一種帶三軸布局的飛行器,將傳統(tǒng)固定翼與多旋翼進(jìn)行融合,使得飛行器可以同時(shí)擁有多旋翼和固定翼的所有優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的,這種帶三軸布局的飛行器,包括位于飛行器機(jī)身上的兩根主動(dòng)力軸、一根平衡軸,飛行器機(jī)身為三角翼式外形,所述的兩根主動(dòng)力軸、一根平衡軸間呈三角形分布,兩根主動(dòng)力軸分別位于飛行器機(jī)身的中心線左右兩側(cè),平衡軸位于飛行器機(jī)身的后方,兩根主動(dòng)力軸之間的連線中心在整機(jī)重心附近;所述的平衡軸上具有變距機(jī)構(gòu),可以隨時(shí)改變螺旋槳的螺距,平衡軸的作用不再像傳統(tǒng)軸那樣只能提供向下的推力,而可以根據(jù)需要既可產(chǎn)生向下的推力,也可產(chǎn)生向上的推力。
作為優(yōu)選,所述的變距機(jī)構(gòu)由螺旋槳、槳夾、變距連桿、變距爪、滑套、旋轉(zhuǎn)主軸組成,所述的槳夾兩側(cè)分別連有螺旋槳,槳夾的下端通過變距連桿與變距爪相連,變距爪的下方連有滑套,該槳夾、變距連桿、變距爪、滑套都套于旋轉(zhuǎn)主軸上,其中滑套與變距動(dòng)力源相連。
本實(shí)用新型的有益效果為:
1、可以使飛行器徹底突破原來的限制,同時(shí)擁有多旋翼的垂直起降與懸停能力,也擁有固定翼的大航程,長航時(shí)的能力;
2、當(dāng)飛行器以多旋翼模式飛行時(shí),這種3軸布局可以提供比傳統(tǒng)多旋翼布局大的多的變姿態(tài)力矩,使得飛行器可以更靈敏,姿態(tài)控制更精確;
3、當(dāng)飛行器以固定翼模式飛行時(shí),配合平衡軸的工作可以提供比傳統(tǒng)固定翼大的多的俯仰力矩,使飛行器可以瞬間改變俯仰姿態(tài)。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有的三軸結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是現(xiàn)有的四軸結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是現(xiàn)有的六軸結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實(shí)用新型的飛行器的氣動(dòng)布局與動(dòng)力布局的關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實(shí)用新型的變距機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中的標(biāo)號(hào)分別為:1、飛行器機(jī)身;2、主動(dòng)力軸;3、平衡軸;4、整機(jī)重心;5、變距機(jī)構(gòu);51、螺旋槳;52、槳夾;53、變距連桿;54、變距爪;55、滑套;56、旋轉(zhuǎn)主軸。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)的介紹:如附圖4至6所示,本實(shí)用新型包括位于飛行器機(jī)身1上的兩根主動(dòng)力軸2、一根平衡軸3,飛行器機(jī)身1為三角翼式外形,所述的兩根主動(dòng)力軸2、一根平衡軸3間呈三角形分布,兩根主動(dòng)力軸2分別布置在飛行器機(jī)身1的中心線兩邊,平衡軸3位于飛行器機(jī)身1的后方,且兩根主動(dòng)力軸2之間的連線中心在整機(jī)重心4附近;所述的平衡軸3上連有變距機(jī)構(gòu)5。
所述的變距機(jī)構(gòu)5由螺旋槳51、槳夾52、變距連桿53、變距爪54、滑套55、旋轉(zhuǎn)主軸56組成,所述的槳夾52兩側(cè)分別連有螺旋槳51,槳夾52的下端通過變距連桿53與變距爪54相連,變距爪54的下方連有滑套55,該槳夾52、變距連桿53、變距爪54、滑套55都套于旋轉(zhuǎn)主軸56上,其中滑套55與變距動(dòng)力源相連。該變距動(dòng)力源可以是舵機(jī),伺服器等設(shè)備。當(dāng)滑套55被變距動(dòng)力源推拉時(shí)帶動(dòng)變距爪54一起在旋轉(zhuǎn)主軸56上滑動(dòng),變距爪54通過變距連桿53帶動(dòng)槳夾52轉(zhuǎn)動(dòng)由此改變螺旋槳51的螺距。
本飛行器中的動(dòng)力分布采用3軸布局,但是與傳統(tǒng)3軸布局不同的是,本飛行器中的3軸主要提供升力的只有其中兩軸這里稱為主動(dòng)力軸2,還有一軸的螺旋槳可以改變螺距用以提供平衡力矩這里稱為平衡軸3。
本實(shí)用新型的工作原理為:這種飛行器可以有兩種基本飛行模式,一是多旋翼的飛行模式,二是固定翼的飛行模式。當(dāng)以多旋翼模式飛行時(shí),兩個(gè)主動(dòng)力軸2向下產(chǎn)生推力承擔(dān)主要機(jī)身重量,平衡軸3通過變距機(jī)構(gòu)5變化螺旋槳51的螺距產(chǎn)生不同的推力或拉力平衡并維持機(jī)身姿態(tài)。當(dāng)以固定翼模式飛行時(shí)配合使用飛行器的噴氣換向機(jī)構(gòu)可以讓兩個(gè)主動(dòng)力軸2產(chǎn)生向后的推力推動(dòng)飛行器前進(jìn),平衡軸3可以停止工作,當(dāng)有特殊需求時(shí)比如緊急剎車或者大動(dòng)作機(jī)動(dòng)飛行可以充當(dāng)水平尾翼的功能,增加飛機(jī)的俯仰力矩,瞬間提升整個(gè)飛行器的靈敏度。
根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)我們知道傳統(tǒng)固定翼的主要升力來源于機(jī)翼,機(jī)身幾乎不會(huì)產(chǎn)生升力。本飛行器的氣動(dòng)布局采用類似三角翼的外形,整個(gè)機(jī)身與機(jī)翼融為一體。整個(gè)飛行器可以等效于機(jī)翼,氣動(dòng)效率會(huì)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的固定翼。
本實(shí)用新型不局限于上述實(shí)施方式,不論在其形狀或材料構(gòu)成上作任何變化,凡是采用本實(shí)用新型所提供的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),都是本實(shí)用新型的一種變形,均應(yīng)認(rèn)為在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。