飛行器的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種飛行器，包括：通過機體構件至上而下依次連接的進氣涵道組件、碟形機翼、離心風扇組、發動機、飛行控制組件、操控室；碟形機翼為環形弧面機翼；離心風扇組包括至上而下設置的整流保護蓋、上離心風扇、對旋傳動器及離心整流器、下離心風扇、整流保護座；整流保護蓋上設有與進氣涵道本體對應的進氣口；對旋傳動器包括上離心風扇齒輪、下離心風扇齒輪、兩個傳動齒輪和三維組合器；上離心風扇齒輪和下離心風扇齒輪套裝于主動軸上，兩個傳動齒輪套裝于傳動齒輪軸上；傳動齒輪軸和結構軸組成所述離心整流器的構架。本發明提供的飛行器具有結構合理、飛行姿態平穩、能實現垂直起降、運行穩定、安全性高、發展空間大的優點。
【專利說明】飛行器【技術領域】
[0001]本發明涉及飛行【技術領域】，特別地，涉及一種飛行器。
【背景技術】
[0002]飛行器一般指在空氣中或太空中飛行的人造物體，前者稱為航空飛行器，包括飛機、熱氣球等，后者稱為航天飛行器。
[0003]現有的航空飛行器可以大體分為以下幾類:多軸多旋翼飛行器、單軸旋翼直升機和滑翔式固定翼飛機。其中，上述多軸多旋翼飛行器是靠多個漿葉高速旋轉產生氣壓差提供推、升力；靠調整平衡各漿葉轉速穩定機身。同軸旋翼直升機是靠旋翼高速旋轉產生氣壓差提供升力，靠尾漿產生推拉力穩定機身。滑翔式固定翼飛機是靠高速滑行使機翼產生氣壓差提供足夠升力，靠尾漿穩定機身方向。
[0004]然而，現有的旋翼式飛行器均是靠旋翼的高速旋轉提供對機身的推、升力，控制機構復雜、存在多種安全隱患。現有的滑翔式固定翼飛機起飛憑固定翼高速滑行升空、減速滑行降落，起降都需要跑道，即對配套設施要求較高，因此滑翔式固定翼飛機在起降高速滑行過程中存在很多的安全隱患。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是提供一種結構合理、飛行姿態平穩、能實現垂直起降、運行穩定、安全性高、發展空間大的飛行器。
[0006]為了解決上述問題，一方面提供了一種飛行器，包括:通過機體構件至上而下依次連接的進氣涵道組件、碟形機翼、離心風扇組、發動機、飛行控制組件、操控室；其中，上述碟形機翼為環形弧面機翼；上述進氣涵道穿過上述環形弧面機翼的中心孔與上述離心風扇組固定連接；上述離心風扇組包括:至上而下設置的整流保護蓋、上離心風扇、對旋傳動器及離心整流器、下離心風扇、整流保護座；上述整流保護蓋上設有與進氣涵道本體對應的進氣口 ；上述對旋傳動器包括:相互嚙合的四個錐形齒輪和三維組合器；上述四個錐形齒輪分別為:上離心風扇齒輪、下離心風扇齒輪、兩個傳動齒輪；上述上離心風扇齒輪通過上述兩個傳動齒輪的傳動與上述下離心風扇齒輪的旋轉方向相反；上述三維組合器包括:相互垂直設置的主動軸、傳動齒輪軸和結構軸；上述上離心風扇齒輪和下離心風扇齒輪套裝于上述主動軸上，上述兩個傳動齒輪套裝于上述傳動齒輪軸上；上述主動軸是發動機的工作軸，作為下離心風扇齒輪的固定軸和上述上離心風扇齒輪的定位軸；上述傳動齒輪軸是兩個傳動齒輪的定位軸；上述傳動齒輪軸和上述結構軸組成上述離心整流器的構架，上述離心整流器還包括與上述構架固定連接的環形導流固定架，上述環形導流固定架上垂直均勻設置有若干導流葉片。
[0007]可選的，上述碟形機翼下方固定連接有呈輻射狀均勻分布的強化導流片；上述強化導流片的內側端部下方固定連接有環形固定座；上述環形固定座與各個上述強化導流片的內側端部、上述環形弧面機翼的中心孔結合，形成安裝上述離心風扇組的離心風扇安裝位。
[0008]可選的，上述飛行控制組件具體為控制機體方向的前、后控制漿和控制飛行方向的左、右控制漿；每個控制漿的端部均套接有固定端軸承，通過上述固定端軸承與設置于上述碟形機翼外邊緣下方的固定端連接。
[0009]可選的，上述飛行器還包括:設置于上述碟形機翼上部的保護罩，用于保護上述進氣涵道組件；上述保護罩也為環形弧面結構，上述保護罩的截徑小于上述碟形機翼的截徑。
[0010]可選的，上述進氣涵道內增設有配備降落傘的安全傘艙。
[0011]可選的，在上述操控室的底部設置有用于該飛行器起落的起落架裝置。
[0012]可選的，上述起落架裝置具體為弧形起落架。
[0013]可選的，上述起落架的底部安裝有地面運動組件。
[0014]可選的，上述地面運動組件為萬向輪。
[0015]可選的，上述飛行器還增設有運輸倉。
[0016]與現有技術相比，上述技術方案中的一個技術方案具有以下優點或有益效果:
[0017]本發明實施例提供的飛行器結合環形弧面的機翼，通過對旋傳動器帶動上下離心風扇的旋轉改變機內氣壓產生推力，實現飛行器的任意升降。一方面，由于克服了滑翔固定翼飛機需要跑道的限制，同時外部無漿葉設置，所以大幅度提高了飛行器的安全系數。另一方面，由于采用了對旋裝置，使上離心風扇的螺旋葉片與下離心風扇的螺旋葉片的旋轉方向相反，旋轉速度相同，對機身起到了平衡作用，減少了發動機和風扇風葉對機身方向的影響，使機身更穩定，有效保證了飛行器的飛行姿態平穩，而且使機體方向更容易控制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1-1是本發明飛行器實施例的立體示意圖一；
[0019]圖1-2是本發明飛行器實施例的立體示意圖二 ；
[0020]圖2是本發明飛行器實施例的分解結構示意圖；
[0021]圖3是本發明飛行器實施例的進氣涵道組件及保護罩的分解結構示意圖；
[0022]圖4是本發明飛行器實施例的碟形機翼的結構示意圖；
[0023]圖5是本發明飛行器實施例的離心風扇組的分解示意圖；
[0024]圖6是本發明飛行器實施例組合后的對旋傳動器的結構示意圖；
[0025]圖7是本發明飛行器實施例的工作過程示意圖；
[0026]圖8是本發明飛行器實施例的飛行控制組件的示意圖。
【具體實施方式】
[0027]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0028]參照圖1-1、1_2，示出了本發明飛行器優選實施例的立體結構示意圖，對應的，圖2示出了本發明飛行器實施例的分解結構示意圖，如圖所示，本發明實施例提供的飛行器包括:通過機體構件10至上而下依次連接的進氣涵道組件1、保護罩2、碟形機翼3、離心風扇組4、發動機5、飛行控制組件6、操控室7。需要說明的是，在本發明實施例中，所有起連接各部件關系作用的組件統稱為機體構件，后序將不再作一一介紹。下面結合附圖按照從上到下的順序對本發明飛行器優選實施例的各部分進行詳細說明。
[0029]參考圖3，示出了本發明進氣涵道組件I及保護罩2的分解結構示意圖。如圖3所示，進氣涵道組件I包括:整流罩101、進氣涵道本體103、整流及截流活動葉片105，優選的，還包括內置有降落傘的安全傘艙102，安全傘艙102的下部設置有進氣網104。本發明實施例中，降落傘的工作原理為:當發動機正常工作時，進氣涵道本體103內形成低氣壓區，在外界高氣壓的作用下，整流罩101會牢牢扣合在安全傘艙102的上部，不至開傘。
[0030]當出現空中發動機發生故障停車等情況，進氣口整流葉片105會隨停車后氣流的倒行自動關閉進氣涵道口，隨飛行器下降速度加快形成機內高氣壓，當機內氣壓達到整流罩101的開啟氣壓時，自動沖開整流罩101而打開安全傘艙102內的降落傘緊急安全降落。可見，本發明優選實施例中，增設安全傘艙102，可以在空中發動機出現故障停車的緊急情況下，打開內置的降落傘，確保飛行器緊急安全降落，提高飛行器的安全性。
[0031]另外，本發明優選實施例還在碟形機翼3的上部增設了用于保護進氣涵道組件I的保護罩2，如圖1-1及圖2、圖3所示，保護罩2也為環形弧面結構，保護罩2的截徑小于碟形機翼3的截徑。保護罩2不僅可以增強機體強度，改善飛行中氣流對進氣涵道本體103的影響，還可以增加額外利用空間，例如可利用其與機翼、進氣涵道組成的空間增設航標燈、起降照明、通訊設備等，同時改進了外觀的美感。另外在緊急降落過程中，還可以增加緩沖面積，提高飛行器在緊急降落時的安全性。
[0032]圖4示出了本發明飛行器的碟形機翼的結構示意圖，如圖所示，本發明提供的飛行器實施例中，碟形機翼具體設計為環形弧面結構，優選采用圓環形弧面結構。本發明采用環形弧面形狀的機翼，當空中發動車出現故障停車等緊急情況時，如果上述安全傘艙內的降落傘包沒有打開，那么，環形弧面機翼相當于一個簡易降落傘，可以減慢飛行器的降落速度，最大限度地減少事故損失。
[0033]進一步地，本發明優選實施例中，環形弧面機翼31的下方固定連接有呈輻射狀均勻分布的強化導流片32，起強化機翼強度和強化導流的作用。強化導流片32的內側端部下方固定連接有環形固定座33。環形固定座33與各個強化導流片32的內側端部、環形弧面機翼的中心孔結合，形成安裝離心風扇組4的離心風扇安裝位。
[0034]另外，在環形弧面機翼31的下方還可以增設有若干用于支撐各控制漿軸承的固定端34，其作用將在后序介紹飛行控制組件部分作詳細介紹。
[0035]此外，本發明實施例中，制作環形弧面機翼的材料采用普通的輕質金屬材料或高分子材料即可，與現有技術對機翼材料的高要求相比，降低了生產成本。
[0036]下面對本發明飛行器實施例的離心風扇組部分進行詳細說明。圖5示出了本發明實施例的離心風扇組的分解結構示意圖，如圖所示，離心風扇組4包括:至上而下設置的整流保護蓋41、上離心風扇42、對旋傳動器及離心整流器43、下離心風扇44、整流保護座45。整流保護蓋41上設置有與進氣涵道本體103對應的進氣口 411以及用于和進氣涵道本體103固定連接的機體構件412，具體可以為固定螺桿。
[0037]對應圖5中對旋傳動器部分，圖6示出了本發明飛行器實施例組合后的對旋傳動器的結構示意圖，以下結合圖5中示出的對旋傳動器分解結構說明對旋傳動器的結構及工作過程。如圖6所示，對旋傳動器包括相互嚙合的四個錐形齒輪和一個三維組合器，其中，對應圖5所示的立體結構示意圖，四個錐形齒輪分別為:上離心風扇齒輪421、下離心風扇齒輪441、第一傳動齒輪435、第二傳動齒輪436。三維組合器包括相互垂直設置的主動軸442、傳動齒輪軸437和結構軸438。上離心風扇齒輪421和下離心風扇齒輪441套裝于主動軸442上，主動軸442是發動機的工作軸，作為下離心風扇齒輪44的固定軸和上離心風扇齒輪421的定位軸。第一傳動齒輪435和第二傳動齒輪436套裝于傳動齒輪軸437上，傳動齒輪軸437是兩個傳動齒輪的定位軸。
[0038]上述對旋傳動器的工作過程為:在發動機的帶動下離心風扇齒輪441正向旋轉，通過兩個傳動齒輪帶動上離心風扇齒輪421反向旋轉。
[0039]本發明實施例中，由于采用了對旋傳動器，使上離心風扇的螺旋葉片與下離心風扇的螺旋葉片的旋轉方向相反，旋轉速度相同，對機身起到了平衡作用，機身不會以較快速度旋轉，減少了發動機和風葉對機身方向的影響，使機身更穩定，有效保證了飛行器的飛行姿態平穩，進而使機體方向的控制更容易。
[0040]如圖5所示，傳動齒輪軸437和結構軸438構成離心整流器43的構架，離心整流器43還包括與上述構架固定連接的環形導流固定架431。在環形導流固定架431上垂直均勻設置有若干導流葉片432。每個導流葉片432的上端設有與整流保護蓋41連接的機體構件433。每個導流葉片432的下端設有與整流保護座45連接的機體構件434。
[0041]下面結合圖7所示的本發明飛行器實施例的工作過程示意圖說明本發明的飛行器的工作原理。
[0042]本發明實施例提供的飛行器是通過控制氣壓實現垂直升降的，即改變氣壓產生推力。離心風扇產生離心強風使環形弧面機翼產生升力，通過整流，使風力均衡作用于環形弧面機翼，使飛機實現垂直平穩起降。具體為:發動機帶動對旋傳動器工作，對旋傳動器帶動下離心風扇正轉產生高速離心強氣流，同時通過對旋傳動器帶動上離心風扇反轉也產生高速離心強氣流，通過整流，使上下離心風扇產生的離心強氣流同步同向會合，共同作用于環型弧面機翼的下表面，使機翼下表面形成高氣壓區而產生向上推力，由于離心風扇的工作，進氣涵道進口也形成一個低氣壓區對機體也會產生向上的升力，發動機逐漸加速時，上述兩種力的合力超過整機重力，逐漸推起飛行器上升，完成飛行器的上升過程。當發動機減速時，上述兩種力形成的合力小于整機所受重力時，機體下降，完成飛行器的降落過程。
[0043]由此可見，本發明提供的飛行器可以任意起降，即在飛機上空無障礙的情況下可以隨意垂直或斜升起飛，在目的地有足夠空位的情況下就可以垂直或斜滑降落，如水田、土地、淺水灘、草地、沙灘、建筑物頂、車船平頂等，因而可以廣泛應用于通信、廣播電視、偵察、預警、安保等領域。
[0044]圖8示出了本發明飛行器實施例飛行控制組件的示意圖，如圖所示飛行控制組件6包括:設置于控制系統基板60上的前控制漿61、后控制漿62、左控制漿63、右控制漿64以及對應的操作控制部分66和傳動部分67。其中，前后控制漿用于調節機體前后方向及飛行速度，左右控制漿用于調節機體左右側飛行及飛行速度。每個控制漿片的端部套接有固定端軸承65，與圖4中所示的固定端34連接，實現對各控制漿的支撐。
[0045]優選的，如圖1、2所示，在本發明優選實施例中，操控室7的底部還增設用于該飛行器起落的起落架裝置，為更好實現飛行器著陸時的減震效果，優選采用弧形起落架8。同時，為了方便飛行器在陸地上的移動，在起落架的底部進一步增設地面運動組件，優選采用萬向輪9。[0046]此外，為了便于搭乘人員或運輸貨物，在機體上還可以增設運輸倉。
[0047]本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。
[0048]以上對本發明所提供的一種飛行器進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
【權利要求】
1.一種飛行器，其特征在于，包括:通過機體構件至上而下依次連接的進氣涵道組件、碟形機翼、離心風扇組、發動機、飛行控制組件、操控室；其中，所述碟形機翼為環形弧面機翼；所述進氣涵道穿過所述環形弧面機翼的中心孔與所述離心風扇組固定連接； 所述離心風扇組包括:至上而下設置的整流保護蓋、上離心風扇、對旋傳動器及離心整流器、下離心風扇、整流保護座；所述整流保護蓋上設有與進氣涵道本體對應的進氣口 ； 所述對旋傳動器包括:相互嚙合的四個錐形齒輪和三維組合器；所述四個錐形齒輪分別為:上離心風扇齒輪、下離心風扇齒輪、兩個傳動齒輪；所述上離心風扇齒輪通過所述兩個傳動齒輪的傳動與所述下離心風扇齒輪的旋轉方向相反； 所述三維組合器包括:相互垂直設置的主動軸、傳動齒輪軸和結構軸；所述上離心風扇齒輪和下離心風扇齒輪套裝于所述主動軸上，所述兩個傳動齒輪套裝于所述傳動齒輪軸上；所述主動軸是發動機的工作軸，作為下離心風扇齒輪的固定軸和所述上離心風扇齒輪的定位軸；所述傳動齒輪軸是兩個傳動齒輪的定位軸； 所述傳動齒輪軸和所述結構軸組成所述離心整流器的構架，所述離心整流器還包括與所述構架固定連接的環形導流固定架，所述環形導流固定架上垂直均勻設置有若干導流葉片。
2.根據權利要求1所述的飛行器，其特征在于，所述碟形機翼下方固定連接有呈輻射狀均勻分布的強化導流片；所述強化導流片的內側端部下方固定連接有環形固定座；所述環形固定座與各個所述強化導流片的內側端部、所述環形弧面機翼的中心孔結合，形成安裝所述離心風扇組的離心風扇安裝位。
3.根據權利要求1所述的飛行器，其特征在于，所述飛行控制組件具體為控制機體方向的前、后控制漿和控制飛行方向的左、右控制漿；每個控制漿的端部均套接有固定端軸承，通過所述固定端軸承與設置于所述碟形機翼外邊緣下方的固定端連接。
4.根據權利要求1所述的飛行器，其特征在于，還包括:設置于所述碟形機翼上部的保護罩，用于保護所述進氣涵道組件；所述保護罩也為環形弧面結構，所述保護罩的截徑小于所述碟形機翼的截徑。
5.根據權利要求1所述的飛行器，其特征在于，所述進氣涵道內增設有配備降落傘的安全傘倉。
6.根據權利要求1所述的飛行器，其特征在于，在所述操控室的底部設置有用于該飛行器起落的起落架裝置。
7.根據權利要求6所述的飛行器，其特征在于，所述起落架裝置具體為弧形起落架。
8.根據權利要求6或7所述的飛行器，其特征在于，所述起落架的底部安裝有地面運動組件。
9.根據權利要求8所述的飛行器，其特征在于，所述地面運動組件為萬向輪。
10.根據權利要求1所述的飛行器，其特征在于，還增設有運輸倉。
【文檔編號】B64C39/06GK103935517SQ201410195276
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月9日 優先權日:2014年5月9日
【發明者】張培貴 申請人:張培貴