一种地效飞行器的制作方法

本发明涉及飞行器领域，特别是涉及一种地效飞行器。

背景技术：

地效飞行器是航空飞行器中重要的发明，它的诞生与“地面效应”的发现息息相关。当飞行器贴近地/水面飞行时，在功率保持不变的条件下，机翼组件产生的升力与远离地面相比明显增大，这种现象被称为“地面效应”，地效飞行器即是利用地面效应而发展起来的一种新型飞行器。地效飞行器在地效飞行状态下，其机翼组件的下洗气流受到阻碍，下洗速度减小，因此诱导阻力减小。机翼组件与地/水面间的狭小区域阻碍了气流的横向流动，气流速度减小使得机翼组件下表面静压增大，因而升力增加。因此，与常规的高空飞行器相比，地效飞行器具有诱导阻力小和升阻比大的优势，是一种适合长距离掠海飞行的运输工具。基于此，针对新型地效飞行器的研究与设计是十分必要的。

鉴于地效飞行器潜在的优异性能，国内外对其开展了诸多研究。早在1932年，芬兰工程师kaario首次进行了地效飞行器模型的试验。随后，包括瑞典、德国、瑞士等国也进行了模型试验。二十世纪六十年代，前苏联在试验机sm-4的基础上研制出了km地效飞行器，被人们普遍称为“里海怪物”，其起飞重量高达544吨。“里海怪物”的研制成功在世界范围内掀起了一股研究地效飞行器的风潮。美国随后成功研制出“哥伦比亚”号地效飞行器。德国对地效飞行器也进行了大量研究，研制出x系列、乔哥系列及hw20系列等小型地效飞行器。我国从20世纪60年代中期开始研制地效飞行器，目前已成功研制出dxf100、“天鹅号”及“信天翁号”等众多地效飞行器。目前的地效飞行器除了能够贴近地/水面飞行还能在水面上航行，但由于地效飞行器依靠气动力螺旋桨提供推动力，当在水面上航行时，气动力螺旋桨提供推动力过小，不足以支持地效飞行器前行，为了支持地效飞行器在水面航行，需要增加多套驱动装置，导致飞行器的结构冗杂与沉重。

因此，提供一种既能够近地/水面飞行，又能够在水面上航行，且整体结构简单，质量轻的地效飞行器是目前亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种地效飞行器，以解决上述现有技术存在的问题，使地效飞行器既能够近地/水面飞行，也能够在水面上航行，且整体结构简单，质量轻。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种地效飞行器，包括机身、螺旋桨、尾翼组件以及两个机翼组件，两个所述机翼组件对称设置于所述机身的两侧，所述尾翼组件可转动的设置于所述机身的尾端，所述螺旋桨可转动的设置于所述尾翼组件上，所述螺旋桨用于为所述地效飞行器提供推进力，且水面航行状态时，通过转动所述尾翼组件能够使所述螺旋桨伸入水中。

优选地，所述尾翼组件包括尾梁和两个平尾，所述尾梁包括水平梁和垂直于所述水平梁并与所述水平梁连接的竖直梁，两个所述平尾对称设置于所述竖直梁的两侧，且两个所述平尾均与所述竖直梁转动连接，所述水平梁远离所述竖直梁的一端可转动地安装于所述机身的尾端，所述螺旋桨可转动地安装于所述竖直梁远离所述水平梁的一端。

优选地，所述水平梁远离所述竖直梁的一端固定设置有圆柱齿轮，所述机身的尾端安装有与所述圆柱齿轮相啮合的条形齿轮，所述机身内部设置有用于驱动所述条形齿轮运动的驱动装置。

优选地，所述机翼组件为可伸缩式机翼组件。

优选地，所述机翼组件包括依次滑动套接的第一机翼、第二机翼和第三机翼，所述第一机翼与所述机身连接。

优选地，还包括伸缩机构，所述第二机翼为中空筒状结构，所述第二机翼的两端均开设有第二开孔，所述第三机翼可滑动地套接于所述第二机翼的内部，且所述第三机翼上固定设置有第一卡接板，所述伸缩机构与所述第一卡接板连接，所述第一卡接板位于所述第二机翼的内部，所述第一卡接板的尺寸大于所述第二开孔的尺寸。

优选地，所述第一机翼为中空筒状结构，所述第一机翼的两端均开设有第一开孔，所述第二机翼可滑动地套接于所述第一机翼内部，所述第三机翼可滑动地套接于所述第二机翼的内部，所述第三机翼的一端伸出所述第一机翼并设置有第二卡接板，所述第二卡接板的尺寸大于所述第一开孔的尺寸，所述伸缩机构贯穿所述第二卡接板与所述第一卡接板连接，所述第三机翼的另一端设置有第三卡接板，所述第三卡接板设置于所述第二机翼的外部，且所述第三卡接板的尺寸大于所述第一开孔的尺寸，所述第一卡接板与所述第二卡接板之间的距离不大于所述第二机翼和所述第一机翼的长度之和，以防止所述第二机翼经所述第一开孔从所述第一机翼内部滑出。

优选地，所述尾梁内部设置有驱动轴，所述机身内部设置有用于驱动所述驱动轴转动的动力装置，所述螺旋桨包括旋转轴，所述旋转轴的一端可转动地安装于所述尾梁上并与所述尾梁内部的所述驱动轴连接，所述旋转轴的另一端设置有多个桨叶，多个所述桨叶位于同一平面上并沿所述旋转轴的周向布置，所述桨叶具有负扭角。

优选地，所述旋转轴远离所述机身的一端外表面包裹有整流罩。

优选地，所述机身为流线型机身。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明公开的地效飞行器，尾翼组件可转动的设置于机身的尾端，水面航行状态时，通过转动尾翼组件能够使螺旋桨伸入水中，螺旋桨伸入水中旋转地效飞行器转换为水动力工作状态，与气动力工作状态相比，水动力工作状态提供的推进力更大，能够支持地效飞行器在水面上航行，该地效飞行器在水面航行状态不需要增加其他驱动装置，结构简单，质量轻。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的地效飞行器近地/水面飞行状态的结构示意图；

图2为本发明提供的地效飞行器水面航行状态的结构示意图；

图3为本发明提供的地效飞行器机翼组件的结构示意图；

图4为本发明提供的地效飞行器第一机翼的结构示意图；

图5为本发明提供的地效飞行器第二机翼的结构示意图；

图6为本发明提供的地效飞行器第三机翼的结构示意图；

图7为本发明提供的地效飞行器尾翼组件的结构示意图；。

图1-图7中：

1-机身、2-第一机翼、3-第二机翼、4-第三机翼、5-竖直梁、6-水平梁、7-平尾、8-桨叶、9-第一卡接板、10-第二卡接板、11-第三卡接板、12-整流罩、13-圆柱齿轮、14-驱动轴、15-旋转轴、16-伸缩机构、17-第一开孔、18-第二开孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种地效飞行器，以解决现有技术存在的问题，使地效飞行器既能够近地/水面飞行，也能够在水面上航行，且整体结构简单，质量轻。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

本实施例提供一种地效飞行器，如图1-图2所示，包括机身1、螺旋桨、尾翼组件以及两个机翼组件，两个机翼组件对称设置于机身1的两侧，尾翼组件可转动的设置于机身1的尾端，螺旋桨可转动的设置于尾翼组件上，螺旋桨用于为地效飞行器提供推进力，且水面航行状态时，通过转动尾翼组件能够使螺旋桨伸入水中，螺旋桨伸入水中旋转地效飞行器转换为水动力工作状态，与气动力工作状态相比，水动力工作状态提供的推进力更大，能够支持地效飞行器在水面上航行，该地效飞行器无论是近地/水面飞行还是在水面航行，均能使用同一套螺旋桨进行驱动，整体结构简单，质量轻。

于本发明另一具体实施例中，如图1-图2所示，尾翼组件包括尾梁和两个平尾7，尾梁包括水平梁6和垂直于水平梁6并与水平梁6连接的竖直梁5，两个平尾7对称设置于竖直梁5的两侧，且两个平尾7均位于竖直梁5的中部并与竖直梁5转动连接，通过转动平尾7能够改变平尾7的迎角，从而能够对机身1进行俯仰控制，水平梁6远离竖直梁5的一端可转动地安装于机身1的尾端，螺旋桨可转动地安装于竖直梁5远离水平梁6的一端，如此设置，地效飞行器在近地/水面飞行时竖直梁5上竖，螺旋桨远离地/水面，可以避免螺旋桨在飞行过程中因误触地/水面而发生障碍，在水面航行时，尾梁组件向下旋转180°，螺旋桨进入水下地效飞行器转换为水动力工作状态，为飞行器提供水面航行时的推进力，地效飞行器结构简单，使用方便。

于本发明另一具体实施例中，如图7所示，水平梁6远离竖直梁5的一端固定设置有圆柱齿轮13，机身1的尾端安装有与圆柱齿轮13相啮合的条形齿轮，机身1内部设置有用于驱动条形齿轮运动的驱动装置，如此设置，尾翼组件转动更加平稳。

于本发明另一具体实施例中，机翼组件为可伸缩式机翼组件，如此设置，地效飞行器在近地/水面飞行时，机翼组件展开能够提供较大的升力，在水面航行时，机翼组件收缩能够有效减小地效飞行器在水中航行的阻力。

于本发明另一具体实施例中，机翼组件包括依次滑动套接的第一机翼2、第二机翼3和第三机翼4，第一机翼2与机身1连接。

于本发明另一具体实施例中，如图3-图6所示，还包括伸缩机构16，具体的，伸缩机构16为液压杆，第二机翼3为中空筒状结构，第二机翼3的两端均开设有第二开孔18，第三机翼4可滑动地套接于第二机翼3的内部，且第三机翼4上固定设置有第一卡接板9，伸缩机构16与第一卡接板9连接，第一卡接板9位于第二机翼3的内部，第一卡接板9的尺寸大于第二开孔18的尺寸，如此设置，第一卡接板9能够带动第二机翼3伸出和收缩。

于本发明另一具体实施例中，如图3-图6所示，第一机翼2为中空筒状结构，第一机翼2的两端均开设有第一开孔17，第二机翼3可滑动地套接于第一机翼2内部，第三机翼4可滑动地套接于第二机翼3的内部，第三机翼4的一端伸出第一机翼2并设置有第二卡接板10，第二卡接板10的尺寸大于第一开孔17的尺寸，伸缩机构16贯穿第二卡接板10与第一卡接板9连接，第三机翼4的另一端设置有第三卡接板11，第三卡接板11设置于第二机翼3的外部，且第三卡接板11的尺寸大于第一开孔17的尺寸，第一卡接板9与第二卡接板10之间的距离不大于第二机翼3和第一机翼2的长度之和，以防止第二机翼3经第一开孔17从第一机翼2内部滑出。

于本发明另一具体实施例中，如图7所示，尾梁内部设置有驱动轴14，机身1内部设置有用于驱动驱动轴14转动的动力装置，具体的，动力装置为涡轮发动机，螺旋桨包括旋转轴15，旋转轴15的一端可转动地安装于尾梁上并与尾梁内部的驱动轴14连接，旋转轴15的另一端设置有多个桨叶8，多个桨叶8位于同一平面上并沿旋转轴15的周向布置，桨叶8具有负扭角，桨叶8扭转角指的是桨尖安装角和桨根安装角之差，桨叶8旋转状态，距离旋转中心越远的剖面来流越大，因此桨叶8具有负扭角能够使桨叶8产生的推动力沿桨叶8展向均匀分布，能够有效提高桨叶8的气动效率。

于本发明另一具体实施例中，如图7所示，旋转轴15远离机身1的一端外表面包裹有整流罩12，如此设置，能够有效改善旋转轴15的气动性能。

于本发明另一具体实施例中，机身1为流线型机身，如此设置，减小了机身1阻力，有效提高了地效飞行器的气动性能。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。