一種多軸垂直充氣多用途飛行器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多軸垂直充氣多用途飛行器，包括機艙，機艙下部設(shè)有起落支架，機艙上固定連接有安裝支架，安裝支架上設(shè)置有多個獨立驅(qū)動運行的升降驅(qū)動機構(gòu)和推進驅(qū)動機構(gòu)，該多個升降驅(qū)動機構(gòu)以機艙為軸心呈圓周均布，所述升降驅(qū)動機構(gòu)呈水平設(shè)置以提供升降動力，所述推進驅(qū)動機構(gòu)呈豎直設(shè)置以提供推進動力。本發(fā)明采用相應(yīng)功率發(fā)動機和多個充氣裝置組合來實現(xiàn)垂直升降和空中飛行，操縱簡單，起降方便，可實現(xiàn)推進、轉(zhuǎn)彎、倒飛和懸停等動作，還可停留在水面，飛行靈活方便、更安全可靠。
【專利說明】
一種多軸垂直充氣多用途飛行器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多軸垂直充氣多用途飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]飛行器是指具有一具或多具發(fā)動機的動力裝置產(chǎn)生前進的推力或拉力，由機身的固定機翼產(chǎn)生升力，在大氣層內(nèi)飛行的重于空氣的航空器。飛機是最常見的一種固定翼航空器。按照其使用的發(fā)動機類型又可被分為噴氣式飛機和螺旋槳飛機，即固定翼飛機和旋翼飛機。飛機是20世紀(jì)初最重大的發(fā)明之一，公認(rèn)由美國人萊特兄弟發(fā)明。自從飛機發(fā)明以后，飛機日益成為現(xiàn)代文明不可缺少的交通工具。它深刻的改變和影響了人們的生活，開啟了人們征服藍(lán)天歷史。
[0003]小型飛行器是指能飛離地面并能在空中飛行，由人來控制并提供給個人或幾個人使用的飛行裝置。由于政策限制國內(nèi)至今仍未低空開放，這也在一定程度上限制了國內(nèi)小型飛行器的研發(fā)設(shè)計，目前開放低空已被提上決策議程，制度設(shè)計、技術(shù)保障等前景初見曙光，因此小型飛行器必將廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、救援、旅游、公安及國防等領(lǐng)域。
[0004]小型飛行器最主要的問題是安全保障問題，沒有安全，飛行器就失去意義。隨著科技持續(xù)進步，引擎越來越微型化，材料越來越輕量化，使得設(shè)計一款具有安全保障的小型飛行器已具有技術(shù)和物質(zhì)條件基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多軸垂直充氣多用途飛行器，采用多個發(fā)動機驅(qū)動的升降驅(qū)動機構(gòu)組合來實現(xiàn)垂直升降和空中飛行，操縱簡單，起降方便，飛行更安全，可實現(xiàn)推進、轉(zhuǎn)彎、倒飛和懸停等動作，可在陸地和水面著落，由于多個發(fā)動機獨立驅(qū)動運行，和多個充氣裝置組合，因此即便部分發(fā)動機出現(xiàn)故障，或者充氣裝置破碎，也能保證安全降落，飛行安全可靠。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
[0007]—種多軸垂直充氣多用途飛行器，包括機艙，機艙下部設(shè)有起落支架，機艙上固定連接有安裝支架，安裝支架上設(shè)置有多個獨立驅(qū)動運行的升降驅(qū)動機構(gòu)和推進驅(qū)動機構(gòu)，該多個升降驅(qū)動機構(gòu)以機艙為軸心呈圓周均布，所述升降驅(qū)動機構(gòu)呈水平設(shè)置以提供升降動力，所述推進驅(qū)動機構(gòu)呈豎直設(shè)置以提供推進動力。
[0008]進一步的，安裝支架上位于升降驅(qū)動機構(gòu)的外圍設(shè)有以機艙為軸心的環(huán)狀機翼。
[0009]進一步的，安裝支架的外周設(shè)有充氣緩沖墊，所述充氣緩沖墊為多段拼接形成圓環(huán)狀，或者所述充氣緩沖墊為多個呈圓周均勻分布的球狀。充氣緩沖墊內(nèi)充入氫氣或氦氣。
[0010]進一步的，所述推進驅(qū)動機構(gòu)可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于安裝支架上。
[0011 ]進一步的，所述起落支架包括固定支腳和充氣墊。
[0012]進一步的，所述升降驅(qū)動機構(gòu)為涵道風(fēng)扇發(fā)動機、螺旋槳發(fā)動機、渦噴發(fā)動機或渦扇發(fā)動機。所述推進驅(qū)動機構(gòu)為涵道風(fēng)扇發(fā)動機、螺旋槳發(fā)動機、渦噴發(fā)動機或渦扇發(fā)動機。
[0013]—種多軸垂直充氣多用途飛行器，包括機艙，機艙下部設(shè)有起落支架，機艙上固定連接有安裝支架，安裝支架上通過萬向轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)置有多個獨立驅(qū)動運行的升降驅(qū)動機構(gòu)，所述萬向轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括與安裝支架固定連接的固定外圈以及通過橫向轉(zhuǎn)動銷軸活動連接于固定外圈內(nèi)的活動內(nèi)圈，所述升降驅(qū)動機構(gòu)通過與橫向轉(zhuǎn)動銷軸正交的豎向轉(zhuǎn)動銷軸活動連接于活動內(nèi)圈內(nèi)。實現(xiàn)驅(qū)動推進、倒飛、轉(zhuǎn)彎、懸停等功能。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果:
[0015]本發(fā)明所述的多軸垂直充氣多用途飛行器，其安裝支架上設(shè)置升降驅(qū)動機構(gòu)和推進驅(qū)動機構(gòu)，升降驅(qū)動機構(gòu)用于飛行器垂直升降，并保持飛行器在空中飛行和懸停升力，推進驅(qū)動機構(gòu)起到推進作用和轉(zhuǎn)向作用，推進驅(qū)動機構(gòu)用于飛行器前行、轉(zhuǎn)彎和倒飛;其中升降驅(qū)動機構(gòu)為多個由相應(yīng)的功率發(fā)動機組成，且該多個發(fā)動機以機艙軸心呈圓周均布，由于發(fā)動機呈水平設(shè)置，均用于向飛行器提供升力，與現(xiàn)有的旋翼飛機相比，其安全性更高，即使部分發(fā)動機出現(xiàn)故障，也可以通過調(diào)節(jié)其他發(fā)動機轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)升力供給和保持飛行器的平衡。本多軸垂直充氣多用途飛行器可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、救援、旅游、私人公務(wù)、公安及國防等領(lǐng)域，實現(xiàn)推進、轉(zhuǎn)彎、倒飛和懸?；蛲Ｔ谒嫔系裙δ?。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實施例1的前視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實施例1的俯視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明實施例1的起落支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明實施例1另一實施方式的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5為本發(fā)明實施例2的如視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021 ]圖6為本發(fā)明實施例2的俯視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0022]圖7為本發(fā)明實施例2另一實施方式的前視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖8為本發(fā)明實施例2另一實施方式的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖9為本發(fā)明實施例3的俯視結(jié)構(gòu)不意圖。
[0025]附圖標(biāo)記說明:1、機艙;2、升降驅(qū)動機構(gòu);3、推進驅(qū)動機構(gòu);4、環(huán)狀機翼;5、充氣緩沖墊;6、固定支腳;7、充氣墊;8、固定外圈；9、橫向轉(zhuǎn)動銷軸；10、活動內(nèi)圈；11、豎向轉(zhuǎn)動銷軸。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合說明書附圖和實施例，對本發(fā)明做詳細(xì)描述:
[0027]參照圖1-圖9，一種多軸垂直充氣多用途飛行器，包括機艙I，機艙I下部設(shè)有起落支架，機艙I上固定連接有安裝支架，安裝支架上設(shè)置有升降驅(qū)動機構(gòu)2和推進驅(qū)動機構(gòu)3，升降驅(qū)動機構(gòu)2由多個相應(yīng)功率(升力5_150Kg或更大)的螺旋槳發(fā)動機組成，本實施例以螺旋槳發(fā)動機為例進行說明，當(dāng)然升降驅(qū)動機構(gòu)2還可以為涵道風(fēng)扇發(fā)動機或渦噴發(fā)動機組成，該多個螺旋槳發(fā)動機以機艙I軸心呈圓周均布，所述螺旋槳發(fā)動機呈水平設(shè)置以提供升降動力，推進驅(qū)動機構(gòu)3包括至少一個相應(yīng)功率螺旋槳發(fā)動機，推進驅(qū)動機構(gòu)3同樣還可以選用涵道風(fēng)扇發(fā)動機或渦噴發(fā)動機，該螺旋槳發(fā)動機呈豎直設(shè)置以提供推進動力。
[0028]本多軸垂直充氣多用途飛行器安裝支架上設(shè)置升降驅(qū)動機構(gòu)2和推進驅(qū)動機構(gòu)3，升降驅(qū)動機構(gòu)2用于飛行器垂直升降，并保持飛行器在空中飛行和懸停升力，推進驅(qū)動機構(gòu)3主要用于飛行器前行、轉(zhuǎn)彎和倒飛，同時也可用于升降；其中升降驅(qū)動機構(gòu)2為由多個相應(yīng)功率的螺旋槳發(fā)動機組成，且該多個螺旋槳發(fā)動機以機艙I軸心呈圓周均布，由于螺旋槳發(fā)動機呈水平設(shè)置，均用于向飛行器提供升力，與現(xiàn)有的旋翼飛機相比，安全性更高，即使部分螺旋槳發(fā)動機故障，也可以通過調(diào)節(jié)其他螺旋槳發(fā)動機轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)升力供給和保持飛行器的平衡。本多軸垂直充氣多用途飛行器可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、救援、旅游、私人公務(wù)、公安及國防等領(lǐng)域，實現(xiàn)推進、轉(zhuǎn)彎、倒飛、懸停或水面停留作業(yè)等動作。
[0029]實施例1:
[0030]參見圖1和圖2，本實施例所述的多軸垂直充氣多用途飛行器，機艙I上部固定連接有安裝支架，機艙I下部設(shè)有起落支架，所述起落支架包括固定支腳6和充氣墊7，固定支腳6用于飛行器?？渴褂玫墓潭ㄖ_6，固定支腳6上設(shè)有彈性減震器，以便于升降?？浚錃鈮|7沖入氦氣或氫氣，可用于飛行器停靠于水面的浮筒，還可以為飛行器減輕自重提供升力，其中固定支腳6和充氣墊7的數(shù)量和大小根據(jù)實際需要而定，參見圖3，本實施例中，固定支腳6和充氣墊7分別為多個，固定支腳6和充氣墊7分別呈圓周或其他形狀均布，充氣墊7位于固定支腳6的外側(cè)。機艙I內(nèi)設(shè)有儀表控制板、升降控制器、推進控制器、電路控制板、推進油門控制踏板和升降油門控制踏板。安裝支架上設(shè)有多個螺旋槳發(fā)動機，該多個螺旋槳發(fā)動機以機艙I為軸心呈圓周均勻分布，本實施例中該八個螺旋槳發(fā)動機為單環(huán)分布。作為本實施例的其他實施方式，安裝支架上還可以設(shè)置更多螺旋槳發(fā)動機，參見圖4，設(shè)置有呈雙環(huán)分布的十六個螺旋槳發(fā)動機，(或更多，但有一個規(guī)律要成雙對等)，每個圓環(huán)均布八個螺旋槳發(fā)動機。用于螺旋槳的小功率發(fā)動機目前市場上非常普遍，從升力5Kg到150Kg(甚至更大)升力的發(fā)動機均能購置，根據(jù)飛行器的載荷選擇相應(yīng)功率的發(fā)動機，例如八個50Kg的發(fā)動機可提供400Kg的升力，除去飛行器的自身重量即為有效載荷。
[0031]螺旋槳發(fā)動機在升降控制器和升降油門控制踏板的共同控制作用下運作，其中升降油門踏板用于控制相應(yīng)功率發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，從而控制螺旋槳發(fā)動機的升力調(diào)節(jié)，升降控制器用于控制相應(yīng)螺旋槳發(fā)動機的啟閉。根據(jù)實際載荷，可以選擇四個(或以上)螺旋槳發(fā)動機運作，另外四個(或以上)螺旋槳發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)，例如將八個螺旋槳發(fā)動機按圓周方向依序編號為1-8，可米用1、3、5、7號螺旋槳發(fā)動機開啟，2、4、6、8號螺旋槳發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)，或者1、2、5、6號螺旋槳發(fā)動機開啟，3、4、7、8號螺旋槳發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)，其中怠速運轉(zhuǎn)的螺旋槳發(fā)動機可作為開啟的螺旋槳發(fā)動機的備用升降驅(qū)動機構(gòu)2，以保證安全。當(dāng)然隨著載荷的增加，可將1-8號螺旋槳發(fā)動機同時開啟，此時如部分螺旋槳發(fā)動機發(fā)生故障，可采用兩種方式應(yīng)對，一種是關(guān)閉與故障螺旋槳發(fā)動機對稱的螺旋槳發(fā)動機以保持升力平衡，例如當(dāng)I號螺旋槳發(fā)動機故障時，關(guān)閉與I號螺旋槳發(fā)動機對稱的5號螺旋槳發(fā)動機即可保持飛行器的平衡，避免墜機；另一種是加大故障螺旋槳發(fā)動機左右相鄰的兩臺螺旋槳發(fā)動機的動力，減小與故障螺旋槳發(fā)動機對稱的螺旋槳發(fā)動機動力以保持平衡，例如當(dāng)I號螺旋槳發(fā)動機故障時，加大2、8號螺旋槳發(fā)動機的動力，減小5號螺旋槳發(fā)動機的動力即可保持飛行器的平衡，避免墜機。
[0032]安裝支架上位于升降驅(qū)動機構(gòu)2的外圍設(shè)有以機艙I為軸心的環(huán)狀機翼4，使得升降更為平穩(wěn)，該環(huán)狀機翼4在各個方向平飛都能實現(xiàn)升力作用，具有節(jié)油和延長續(xù)航的目的。進一步的，在環(huán)狀機翼4的下方設(shè)有推進驅(qū)動機構(gòu)3，該推進驅(qū)動機構(gòu)3為兩個提供推進力的螺旋槳發(fā)動機，該兩個螺旋槳發(fā)動機以機艙I為中心呈對稱設(shè)置，該螺旋槳發(fā)動機在推進控制器和推進油門控制踏板的共同控制作用下運作。其中推進油門踏板用于控制相應(yīng)功率發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，從而控制螺旋槳發(fā)動機的推力調(diào)節(jié)，主要以調(diào)節(jié)飛行器的飛行速度，推力控制器用于控制相應(yīng)螺旋槳發(fā)動機的啟閉，實現(xiàn)推進、空中懸停和轉(zhuǎn)向功能，例如當(dāng)一個螺旋槳發(fā)動機加速，另一個螺旋槳發(fā)動機放緩，即可實現(xiàn)飛行器快速轉(zhuǎn)向。還有一種，當(dāng)一個螺旋槳發(fā)動機往前推，另外一個螺旋槳發(fā)動機往后推，實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)向。進一步的，兩個螺旋槳發(fā)動機可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于安裝支架上，所述螺旋槳發(fā)動機可實現(xiàn)豎直方向360°轉(zhuǎn)動和橫向上下翻轉(zhuǎn)動，通過改變螺旋槳發(fā)動機的轉(zhuǎn)動方向?qū)崿F(xiàn)推進動力方向調(diào)節(jié)，同時升降時也可以用于輔助升降，螺旋槳發(fā)動機的轉(zhuǎn)動控制可通過設(shè)置于機艙I內(nèi)的拉繩及滑輪控制機構(gòu)進行控制。
[0033]實施例2:
[0034]本實施例與實施例1的區(qū)別之一在于:安裝支架上無需設(shè)置固定機翼，參見圖5、圖
6、圖7和圖8，在升降驅(qū)動機構(gòu)2的外周設(shè)有充氣緩沖墊5，可在任意方向保護飛行器，避免碰撞受損，該充氣緩沖墊5采用多段或多個球形拼接構(gòu)成環(huán)狀，防止整段漏氣失效，另外充氣緩沖墊5本身沖入氦氣或氫氣，為本飛行器減少自重提供升力和保障飛行安全。
[0035]本實施例與實施例1的區(qū)別之二在于:推進驅(qū)動機構(gòu)3設(shè)置于安裝支架上方，其中，推進驅(qū)動機構(gòu)3的螺旋槳發(fā)動機可以為一個或兩個。螺旋槳發(fā)動機為兩個的實施方式參見圖5和圖6，該兩個螺旋槳發(fā)動機以機艙I為中心呈對稱設(shè)置，其運行原理與實施例1相同，不再贅述。螺旋槳發(fā)動機為一個的實施方式參見圖7和圖8，該螺旋槳發(fā)動機可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于機艙I的正上方，也可實現(xiàn)豎直方向360°轉(zhuǎn)動和橫向上下翻轉(zhuǎn)動，為起飛是提供更多升力，平飛時提供推力或拉力。本實施例的升降驅(qū)動機構(gòu)和起落支架與實施例1相同，不再贅述。
[0036]實施例3:
[0037]本實施例與實施例1的區(qū)別在于:無需設(shè)置推進驅(qū)動機構(gòu)3，參見圖9，所述升降驅(qū)動機構(gòu)2通過萬向轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)置在安裝機架上，具體地，所述萬向轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括與安裝支架固定連接的固定外圈8以及通過橫向轉(zhuǎn)動銷軸9活動連接于固定外圈8內(nèi)的活動內(nèi)圈10，所述升降驅(qū)動機構(gòu)2通過與橫向轉(zhuǎn)動銷軸9正交的豎向轉(zhuǎn)動銷軸11活動連接于活動內(nèi)圈1內(nèi)，通過控制機構(gòu)控制全部或部分升降驅(qū)動機構(gòu)2在萬向轉(zhuǎn)動向機構(gòu)上進行前后左右轉(zhuǎn)向操作，以方便改變飛行器的飛行方向。本實施例其余部分與實施例1相同，例如在安裝支架外側(cè)設(shè)有防撞充氣緩沖墊等，不再贅述。
[0038]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍作出任何限制，故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種多軸垂直充氣多用途飛行器，包括機艙(I)，機艙(I)下部設(shè)有起落支架，其特征在于:機艙(I)上固定連接有安裝支架，安裝支架上設(shè)置有多個獨立驅(qū)動運行的升降驅(qū)動機構(gòu)(2)和推進驅(qū)動機構(gòu)(3)，該多個升降驅(qū)動機構(gòu)(2)以機艙(I)為軸心呈圓周均布，所述升降驅(qū)動機構(gòu)(2)呈水平設(shè)置以提供升降動力，所述推進驅(qū)動機構(gòu)(3)呈豎直設(shè)置以提供推進動力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多軸垂直充氣多用途飛行器，其特征在于:安裝支架上位于升降驅(qū)動機構(gòu)(2)的外圍設(shè)有以機艙(I)為軸心的環(huán)狀機翼(4)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多軸垂直充氣多用途飛行器，其特征在于:安裝支架的外周設(shè)有充氣緩沖墊(5)，所述充氣緩沖墊(5)為多段拼接形成圓環(huán)狀，或者所述充氣緩沖墊(5)為多個呈圓周均勻分布的球狀。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多軸垂直充氣多用途飛行器，其特征在于:所述推進驅(qū)動機構(gòu)(3)可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于安裝支架上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多軸垂直充氣多用途飛行器，其特征在于:所述起落支架包括固定支腳(6)和充氣墊(7)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多軸垂直充氣多用途飛行器，其特征在于:所述升降驅(qū)動機構(gòu)(2)為涵道風(fēng)扇發(fā)動機、螺旋槳發(fā)動機、渦噴發(fā)動機或渦扇發(fā)動機。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多軸垂直充氣多用途飛行器，其特征在于:所述推進驅(qū)動機構(gòu)(3)為涵道風(fēng)扇發(fā)動機、螺旋槳發(fā)動機、渦噴發(fā)動機或渦扇發(fā)動機。8.—種多軸垂直充氣多用途飛行器，包括機艙(I)，機艙(I)下部設(shè)有起落支架，其特征在于:機艙(I)上固定連接有安裝支架，安裝支架上通過萬向轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)置有多個獨立驅(qū)動運行的升降驅(qū)動機構(gòu)(2)，所述萬向轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括與安裝支架固定連接的固定外圈(8)以及通過橫向轉(zhuǎn)動銷軸(9)活動連接于固定外圈(8)內(nèi)的活動內(nèi)圈(10)，所述升降驅(qū)動機構(gòu)(2)通過與橫向轉(zhuǎn)動銷軸(9)正交的豎向轉(zhuǎn)動銷軸(11)活動連接于活動內(nèi)圈內(nèi)。
【文檔編號】B64C29/00GK106005388SQ201610576490
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月20日
【發(fā)明人】張逍莉, 蔣國水
【申請人】奉化市逍巧農(nóng)機有限公司