一种具有多用途变结构保护框的飞行器的制作方法

本发明涉及航空飞行器领域，特别是一种具有多用途变结构保护框的飞行器。

背景技术：

飞行器将大量应用于人类社会的方方面面，如何使飞行器具有更广泛的适应性，不但可以提供多种作业功能，而且能够适应不同的环境和地域，一直是飞行器设计的一个难点。单一运动空间飞行器发展迅速，成果显著，但单一运动空间飞行器存在一定的缺陷与不足。该类飞行器对环境的适应度较差，难以完成复杂空间的运动任务，这使得飞行器运动空间大大缩小。相较于单一运动空间飞行器，三栖飞行器运动空间大为拓展，对复杂环境的适应度较高，可完成各类环境下的任务工作。它既能够适应陆地的多变地形，又能适应水下环境的探索与作业，还可以完成空中环境的侦查与勘测。

本发明为一种具有多用途变结构保护框的飞行器，该飞行器具有履带机构、螺旋桨机构，可实现空中、陆地和水上运动。飞行器将履带机构、螺旋桨机构结合为一体，利用履带机构实现陆地巡航，同时通过切换螺旋桨轴线方向，实现空中飞行和水中推进巡航。履带机构由减速电机和履带构成。飞行器在陆地巡航过程中，驱动由分布在飞行器两侧的履带机构完成。履带机构简单稳定，效率高，是一种比较高效的陆地巡航方式。螺旋桨机构集成于多用途变结构保护框中部，完成飞行运动和游泳运动。机构螺旋叶片既可作为飞行器飞行模式的飞行翼，又可作为飞行器游泳模式的螺旋桨。飞行运动模式中，螺旋叶片轴线与飞行器身体平面垂直，为飞行器提供垂直升力。通过调节螺旋翼的转速，飞行器可以调节自身飞行状态，保证飞行器的平稳飞行。游泳模式中，螺旋叶片轴线与飞行器身体平面平行，为飞行器提供水平推力。螺旋翼的转速则决定了飞行器前进方向和游泳速度。

技术实现要素：

针对上述内容，为解决现有技术上的缺陷，本发明的目的在于提供一种具有多用途变结构保护框的飞行器，能有效的解决飞行器在各种复杂环境下的适应性，使飞行器的运动空间大幅度拓展。

本发明解决的技术问题的技术方案，该系统主要包括：多用途变结构保护框、电机支撑悬臂、主承载板、主控密封舱、履带、电机以及螺旋桨。螺旋桨与电机输出轴连接，电机支撑悬臂末端安装有电机，电机支撑悬臂通过主承载板与主控密封舱连接，多用途变结构保护框通过电机支撑悬臂与整机主体结构相连接，履带通过张紧结构固定在多用途变结构保护框外围。

本发明通过多用途变结构保护框可提高飞行器的整体安全性，避免螺旋桨在水平方向上的碰撞，保护框可作为飞行器地面航行时的履带承载机构，保护框可作为飞行器起飞和着陆过程中的支架使用。

附图说明

图1是本发明的多用途变结构保护框(1)相对于主承载板(3)旋转角度为0°时的空间视图。

图2是本发明的多用途变结构保护框(1)相对于主承载板(3)旋转角度为45°时的空间视图。

图3是本发明的多用途变结构保护框(1)相对于主承载板(3)旋转角度为90°时的空间视图。

图4是本发明的多用途变结构保护框(1)与主承载板(3)的相对旋转装置执行机构的空间视图。

图5是本发明的多用途变结构保护框(1)与主承载板(3)的相对旋转装置驱动、齿轮啮合以及轴承安装空间视图。

图6是本发明的多用途变结构保护框(1)上的负责承载和支持履带(5)的驱动机构的空间视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。

由图1、图2和图3所示，本发明的一种具有多用途变结构保护框的飞行器，包括：多用途变结构保护框(1)、电机支撑悬臂(2)、主承载板(3)、主控密封舱(4)、履带(5)、电机(6)以及螺旋桨(7)。飞行器主体承载结构由多用途变结构保护框(1)、电机支撑悬臂(2)、主承载板(3)组成。主承载板(3)由上下两层装配组成，电机支撑悬臂(2)通过轴承(8)装配在主承载板(3)左右两侧，每侧均固定在两层主承载板(3)中间。多用途变结构保护框(1)通过卡件固定在电机支撑悬臂(2)上，每个电机支撑悬臂(2)上均固定一个多用途变结构保护框(1)。电机(6)固定在电机支撑悬臂(2)上，位于多用途变结构保护框(1)圆心处。螺旋桨(7)与电机(6)输出轴连接，通过螺栓固定。主控密封舱(4)固定于主承载板(3)中间，主承载板(3)中间开有圆孔用于固定主控密封舱(4)。履带(5)通过张紧结构固定在多用途变结构保护框(1)外围，履带(5)由固定在多用途变结构保护框(1)上的履带驱动轮(11)驱动，履带输出电机通过电机输出齿轮(10)控制履带运动。多用途变结构保护框(1)的变结构动作由固定在主承载板(3)上的电机带动变结构驱动齿轮(9)实现。

由图1所示，在多用途变结构保护框(1)相对于主承载板(3)旋转角度为0°时，可以作为螺旋桨(7)的保护机构。

由图2所示，在多用途变结构保护框(1)相对于主承载板(3)旋转角度为45°时，可以作为一种具有多用途变结构保护框的飞行器起飞和着陆过程中的支架使用。

由图3所示，在多用途变结构保护框(1)相对于主承载板(3)旋转角度为90°时，可以作为一种具有多用途变结构保护框的飞行器地面航行时的履带承载与支持机构。

由图4所示，通过驱动齿轮(8)的转动啮合可以实现多用途变结构保护框(1)和电机支撑悬臂(2)以及固定在电机支撑悬臂(2)上电机(6)和螺旋桨(7)同步转动，轴承(9)可以支持机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数并保证其回转精度。

由图5所示，旋转结构的驱动与齿轮啮合以及轴承的安装，轴承固定在主承载板(3)上，电机支撑悬臂(2)与驱动齿轮(8)固定。通过齿轮间的啮合实现电机支撑悬臂(2)绕轴心旋转。由于多用途变结构保护框(1)以及电机(6)和螺旋桨(7)固定在电机支撑悬臂(2)上，从而实现整体的同步旋转。

由图4、图5所示，轴承(8)与主承载板(3)固定，变结构驱动齿轮(9)与电机支撑悬臂(2)固定，通过变结构驱动齿轮(9)驱动电机支撑悬臂(2)使多用途变结构保护框(1)相对于主承载板(3)旋转0°至90°之间的任意角度。通过改变螺旋桨(7)转速进而改变提供的升力大小以及螺旋桨(7)与主承载板(3)的夹角，可以平衡升力矢量变化对一种具有多用途变结构保护框的飞行器自平衡的影响，多用途变结构保护框(1)相对于主承载板(3)旋转角度为45°时，可以作为一种具有多用途变结构保护框的飞行器起飞和着陆过程中的支架使用。多用途变结构保护框(1)相对于主承载板(3)旋转角度为0°时，可以作为螺旋桨(7)的保护机构。

由图6所示，履带(5)由固定在多用途变结构保护框(1)上的履带驱动轮(11)驱动，履带输出电机通过电机输出齿轮(10)控制履带运动。多用途变结构保护框(1)的变结构动作由固定在主承载板(3)上的电机带动变结构驱动齿轮(9)实现。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种具有多用途变结构保护框的飞行器，涉及航空飞行器领域，它解决了现有飞行器系统中的安全性、效率以及多用途性等问题。该系统主要包括：多用途变结构保护框、电机支撑悬臂、主承载板、主控密封舱、履带、电机以及螺旋桨。螺旋桨与电机输出轴连接，电机支撑悬臂末端安装有电机，电机支撑悬臂通过主承载板与主控密封舱连接，多用途变结构保护框通过电机支撑悬臂与整机主体结构相连接，履带通过张紧机构固定在多用途变结构保护框外围。本发明通过多用途变结构保护框可提高飞行器的整体安全性，避免螺旋桨在水平方向上的碰撞，保护框可作为飞行器地面巡航时的履带承载机构，同时也可作为飞行器起飞和着陆过程中的支撑机构。

技术研发人员：杨明远
受保护的技术使用者：杨明远
技术研发日：2017.04.28
技术公布日：2017.09.05