可倾转旋翼可折叠涵道的大型油动多旋翼多用途飞行器的制作方法

文档序号:19758275发布日期:2020-01-21 22:38阅读:684来源:国知局
可倾转旋翼可折叠涵道的大型油动多旋翼多用途飞行器的制作方法

本实用新型公开了一种可倾转旋翼可折叠涵道的大型由动多旋翼多用途飞行器,属于特种飞行器领域。



背景技术:

目前,有一种飞行喷射包单人飞行器,采用200匹马力的汽油发动机驱动两台直径800毫米的涵道式风扇,可搭载有效载荷120公斤,起飞总重达到320公斤,飞行距离30-50千米,在海拔1000米高空以每小时35公里的速度前进,可连续飞行30分钟。个人飞行喷射包在灭火和救生上的作用上具有很大的局限性,30分钟的连续飞行时间过短,对于执行灭火救生等人命关天的特殊任务时,足够的有效载荷和足够的续航时间至关重要缺一不可。俄罗斯ardntechnology研发的一款能提起180公斤有效载荷的巨型无人机skyf,该飞行器采用混合动力,由两台汽油发动机驱动两个主螺旋桨产生升力,由四个电动马达驱动的辅助螺旋桨控制方向,由于该飞行器外形尺寸较大,卡车运输到现场之后需要花一定时间重新组装才能飞行,两个主旋翼的直径较大并且旋翼裸露,旋翼一旦碰到物体将会发生严重事故。据报道国内研发的″祥云320″油动四旋翼无人救生飞行器,采用100匹马力功率rotax912航空发动机作为动力,驱动四个直径约1400毫米的变距螺旋桨提供升力,总起飞重量320公斤,空重185公斤,油箱容量48升,可搭载100公斤有效载荷,航时3小时,该无人机的中间装有蓝式救生担架,可在该无人机降落情况下将伤员抬到蓝式救生担架上用安全带固定,然后通过遥控该无人机将伤员送到目的地降落,从专利文件中以及实物展示中还没有看到用于高楼灭火发射灭火火箭弹,高楼的阳台或窗口救生,野外不需要降落实施救生以及在有人驾驶状态下实施上述特殊任务的实施例和详细的解决方案。如果采用直升飞机实施高楼灭火和高楼救生,尤其是从窗口和阳台中救生存在极大的风险,由于直升飞机的螺旋桨过大,受到复杂气流的影响容易失控,一旦螺旋桨撞到建筑物后果不堪设想。显然大载重长航时多功能的多旋翼飞行器具有潜在的优势。

本人申请并已公开的发明专利,公布号cn109131857a《汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器》可以克服现有技术存在的缺陷,该飞行器具备大载重长航时可遥控或者有人驾驶多功能飞行平台,安装电动葫芦,遥控钢索推进装置,携带救生衣或者篮式救生担架后可成为高楼或野外救生飞行器;安装灭火火箭发射器和灭火火箭弹后可成为高楼灭火飞行器;安装驾驶舱,舱内安装弹射座椅,操纵杆,显示屏,弹射座椅背后连接弹射降落伞后可成为有人驾驶的飞行器;安装载货舱后可以用于运输货物,搭载特殊的仪器和设备,搭载农药以及喷洒设备等;汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器可用于高楼灭火与救生,野外搜寻与救生,货物空运与投送,空中巡逻与监视,喷洒农药等特殊任务,该飞行器加大涵道式旋翼的直径会大幅度提高飞行器的升力,但是随着涵道式旋翼直径的增大,飞行器的宽度尺寸过大不适合车载运输,如果该飞行器能采用折叠方式减小宽度,将可以解决这一难题;该飞行器齿轮箱输出轴与螺旋桨之间采用了齿形皮带传动方式,如果齿轮箱输出轴与螺旋桨之间采用伞齿轮传动方式,可增加可靠性并简化结构;该飞行器的两个独立动力单元包括四个涵道式螺旋桨采用了悬挂方式与机架相连,采用了同步倾转方式以及涵道式螺旋桨下方的舵板偏转来控制飞行方向和飞行速度,如果每个涵道式旋翼采用独立转翼结构作为飞行器的飞行方向和飞行速度控制,将有利于简化结构,提高响应速度。



技术实现要素:

本实用新型专利所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷,对于本人已公开的发明专利公布号cn109131857a《汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器》进行补充和完善,提供了一种可倾转旋翼可折叠涵道的大型油动多旋翼多用途飞行器,其特征在于机架机为两端带有法兰的矩形截面的长条形结构,机架为铝合金薄板焊接成的带有减重孔的中空结构,中空机架的内部间隔一定距离采用加强隔板支撑,中空机架内部可容纳电器设备,机架的两端分别安装有两组独立的动力单元,两个独立动力单元的变速箱安装在机架两端,两个汽油发动机输出轴与变速箱的输入轴相连,两个汽油发动机分别通过托架与变速箱固定,汽油发动机采用市场上可买到的功率级别为100--400匹马力左右航空发动机或自重小于65公斤的v4摩托车汽油发动机,每个变速箱两侧对称布置有两个涵道式旋翼,位于变速箱两侧的输出轴分别通过连接轴以及轴承装置传递到螺旋桨轴的下方并通过一组伞齿轮驱动螺旋桨轴旋转,螺旋桨轴通过向心轴承和推力轴承装置安装在半圆固定涵道结构中间的支撑架上,螺旋桨轴的上端有两层螺旋桨,其中下层螺旋桨为变距螺旋桨,由变距装置驱动,变距装置的构成为安装在螺旋桨轴外壳上的舵机驱动舵机摇臂旋转,带动定环顶杆上下运动,定环顶杆的运动带动变距定环上下运动,变距定环套在螺旋桨轴上,定环抗扭支撑作为定环旋转轴,定环上下运动会带动上端套螺旋桨轴上的变距动环上下运动,变距动环的上下运动带动安装在两端的变距拉杆产生上下运动,变距拉杆的上端与变距摇臂连接,变距摇臂与桨叶夹连接,从而带动第一层螺旋桨轮毂上两个桨叶夹绕轴转动产生变距效果,第二层螺旋桨轮毂安装在第一层螺旋桨轮毂的上方,第二层螺旋桨轮毂下平面有两个传递扭矩的圆柱形凸台对称布置,第一层螺旋桨轮毂上平面有两个对称布置用于传递扭矩的圆弧槽,第二层螺旋桨轮毂上的圆柱形凸台在第一层螺旋桨轮毂上的圆弧槽中运动,第一层螺旋桨轮毂上的圆弧槽的弧长可以让第二层螺旋桨轮毂空转90度,当两层螺旋桨互为90度时开始向第二层螺旋桨传递扭矩,第二层螺旋桨轮毂上方安装有螺纹压盖和导流体,螺纹拧紧方向与螺旋桨轴的旋向相反,螺旋桨轮毂上的桨叶夹两端安装有螺旋桨叶,每个涵道式旋翼共有四个螺旋桨叶互成90度,每个涵道式旋翼通过直驱式伺服扭矩马达与变速箱的侧壁连接,直驱式伺服扭矩马达上的法兰与变速箱的侧壁用螺栓连接,在直驱式伺服扭矩马达的另一端通过过渡法兰与涵道式旋翼用螺栓连接,涵道式旋翼可在直驱式伺服扭矩马达控制下绕变速箱输出轴旋转,直驱式伺服扭矩马达的中心孔可让变速箱的输出轴以及连接轴穿过,变速箱的输出轴动力经过轴承装置传递到螺旋桨轴的下方,四个的涵道式旋翼同时朝前旋转时,螺旋桨叶产生的气流可使该飞行器产生向前飞行推力驱动该飞行器向前飞行,四个涵道式旋翼同时朝后旋转时,螺旋桨叶产生的气流可使飞行器产生向后飞行推力驱动该飞行器向后飞行,当机架一侧的涵道式旋翼向前旋转,同时机架另一侧的涵道式旋翼向后旋转,可使该飞行器产生绕轴转动推力可改变该飞行器的方向,改变涵道式旋翼的偏转角度,可改变该飞行器的飞行速度或者绕轴旋转的速度,每个独立动力单元的汽油发动机的动力通过变速箱以及位于涵道式旋翼中间螺旋桨轴下方伞齿轮的转换,使两个涵道式旋翼的旋转速度相同以及旋转方向相反,每个独立单元的两个涵道式旋翼产生的旋转力矩是平衡的,该飞行器的两个独立动力单元共有四台涵道式旋翼产生的总的旋转力矩也是平衡的,通过分别控制该飞行器的四个变距螺旋桨,可控制该飞行器在宽度方向的水平或者倾斜状态,当该飞行器侧向倾斜时可获得侧向飞行的动力,通过控制机架前后两个独立动力单元的转速,可以控制该飞行器在长度方向上始终保持水平状态,涵道式旋翼的直径可从800毫米到1800毫米,涵道式旋翼以及位于涵道外侧的防撞加强圈做成两个半圆结构,半圆固定涵道结构9与半圆活动涵道结构分别固定在防撞加强圈上,半圆固定涵道结构与半圆活动涵道结构通过半圆涵道旋转轴以及快速锁紧机构连接成涵道式旋翼,防撞加强圈由两个半圆空心构件做成,半圆涵道旋转轴以及快速锁紧机构安装在防撞加强圈,将半圆活动涵道结构绕半圆涵道旋转轴翻转到半圆固定涵道结构的上方,实现涵道的折叠从而减小了该飞行器的宽度,该飞行器飞行前,将半圆活动涵道结构翻转到正常位置形成完整的涵道式旋翼,通过快速锁紧机构使其与半圆固定涵道结构保持刚性连接,每个涵道式旋翼共有四片螺旋桨叶构成,该飞行器装车前,将上下两层螺旋桨旋转成顺着机架方向可以减小该飞行器宽度,该飞行器启动之后,第二层螺旋桨会自动与第一层螺旋桨成90度垂直位置并与第一层螺旋桨同步旋转,在汽油发动机以及变速箱的上方以及机架的两端分别安装有油箱,在机架的下方安装有起落架,起落架的下端安装有万向轮,起落架为铝合金结构件并分布有减重孔,在机架的中心部位安装有驾驶舱,驾驶舱的前方安装有驾驶舱盖,驾驶舱盖可通过转轴结构向前打开,在驾驶舱内安装有驾驶员座椅,在驾驶员座椅下安装有仪器舱,仪器舱内安装有飞行控制系统,电子变速器,陀螺仪,加速度仪,电池组,在驾驶员座椅的扶手端部安装有驾驶操纵杆和紧急手柄,在驾驶员座椅前方安装有飞行状态以及gps导航显示屏,驾驶员座椅的背部安装有喷射式降落伞包,驾驶舱的上端安装有360度激光搜索雷达,闪烁的警示灯以及360度摄像头,在油箱的上方安装有探照灯,在机架的中心部位下方安装有载货舱,载货舱内可存放货物或者安装灭火火箭弹发射器以及灭火火箭弹,在载货舱的中间上方安装有瞄准镜用于灭火火箭弹发射前的瞄准,在载货舱的中间下方,安装有小型电动葫芦,电动葫芦的钢索能承受200公斤重量,电动葫芦的钢索最大长度米,在钢索下端安装有钢索遥控推进装置,钢索遥控推进装置的下方悬挂有救生衣,机架的下方安装有起落架以及万向轮,用卡车装载该飞行器到高楼着火现场或者输入着火高楼的gp5定位信息让给飞行器自动飞到着火现场,地面人员用操纵杆或遥控合控制该飞行器飞向着火的高楼,在360度激光探测雷达的控制下,该飞行器与着火高楼自动保持安全距离并始终面对高楼,在遥控操作下该飞行器可进行悬停,上升运动,下降运动,横向运动以及围着着火高楼绕飞进行搜寻求救者,通过360度摄像头找到求助者所在的窗口,然后使升高该飞行器约20米以上,放下电动葫芦上的钢索,在钢索下端安装有钢索遥控推进装置,启动遥控器让钢索遥控推进装置飞向有求助者的窗口,求助者拿到钢索以及钢索下端的安全衣,求助者穿好安全衣后,可站在窗口等待,此时遥控该飞行器上升将求助者带离窗口然后降落,对于野外救生,如果该飞行器能降落,打开载货舱盖板呈水平支撑状态,将载有伤员或病人的篮式救生担架直接放入载物舱内并进行必要的固定和系好安全带,然后该飞行器通过有人驾驶或者无人驾驶将伤员送到目的地,如果需要进行高楼灭火,载货舱内安装有灭火火箭弹发射器和灭火火箭弹,预先打开载货舱盖板,通过安装在灭火火箭弹发射器上方的瞄准镜瞄准着火部位发射灭火火箭弹,打完所有灭火火箭弹之后或者该飞行器汽油快用完前,该飞行器可智能飞行并降落到地勤卡车附近的指定空地上,由地勤卡车为其补充汽油和火火箭弹,该飞行器也可以采用有人驾驶方式执行各种任务,为了考虑驾驶员的安全,该飞行器采用了紧急逃逸系统,驾驶员通过安全带与驾驶员座椅连接,驾驶员座椅与驾驶舱为锁扣连接,紧急情况下可迅速将驾驶员座椅与该飞行器的驾驶舱分离,驾驶员座椅背后安装有喷射式降落伞包,驾驶员通过安全带与驾驶员座椅相连,搬动紧急手柄后会打开驾驶员座椅的锁扣并启动喷射式降落伞包内的火箭,驾驶员座椅连同驾驶员被弹射出去并打开降落伞,该飞行器的载货舱可以用于运输货物,搭载特殊的仪器和设备,搭载农药喷洒设备等。

本实用新型发明提供了可倾转旋翼可折叠涵道的大型油动多旋翼多用途飞行器另外一种倾转旋翼装置的实施例,其特征在于每个涵道式旋翼通过两个背靠背的角接触球轴承装置与变速箱的侧壁连接,既能承受径向载荷又能承受双向轴向载荷,涵道式旋翼可分别绕变速箱输出轴旋转,涵道式旋翼的法兰上有个偏心板,偏心板的中间有长的腰圆槽,便于连接杆上的圆钢沿着腰圆槽滑动,连接杆可推动偏心板绕变速箱输出轴旋转带动涵道式旋翼旋转,两个背靠背的角接触球轴承装置的中心孔何让变速箱的输出轴以及连接轴穿过,变速箱的输出轴动力经过轴承装置传递到螺旋桨轴的下方,分别将机架一侧的两个涵道式旋翼用连接杆连接起来,连接杆的中间为双轴直线步进电机驱动装置,双轴直线步进电机驱动装置与机架固定,双轴直线步进电机驱动装置驱动连接杆做水平运动,连接杆带动偏心板运动,偏心板带动机架一侧的两个涵道式旋翼分别绕变速箱的输出轴朝相同的方向转动,当机架两侧的双轴直线步进电机驱动装置驱动连接杆做水平运动使四个的涵道式旋翼同时朝前旋转时,螺旋桨叶产生的气流可使该飞行器产生向前飞行推力驱动该飞行器向前飞行,当四个涵道式旋翼同时朝后旋转时,螺旋桨叶产生的气流可使飞行器产生向后飞行推力驱动该飞行器向后飞行,当机架一侧的双轴直线步进电机驱动装置驱动连接杆做水平运动使涵道式旋翼向前旋转,同时机架另一侧的双轴直线步进电机驱动装置驱动连接杆做水平运动使涵道式旋翼向后旋转,可使该飞行器产生绕轴转动推力可改变该飞行器的方向,改变涵道式旋翼的偏转角度,可改变该飞行器的飞行速度或者绕轴旋转的速度。

本实用新型发明的可倾转旋翼可折叠涵道的大型油动多旋翼多用途飞行器安装可折叠机翼以及安装流线型外壳的的实施例,其特征在于在驾驶舱的两侧安装有可折叠的机翼,可折叠的机翼外侧可向下折叠,便于该飞行器车载运输,可折叠的机翼后在该飞行器飞行时产生升力,可让涵道式旋翼获得最大倾转角度,在发动机外侧安装流线型外壳可减小飞行阻力和保护发动机,有利于提高飞行速度以及节省燃料。

本实用新型发明的起落架采用铝合金薄板焊接成的带有减重孔的结构件,起落架上端与机架连接固定,下端安装有铝合金万向轮以及橡胶轮胎。

本实用新型发明的汽油发动机,机架,变速箱,直驱式伺服扭矩马达以及双轴直线步进电机驱动装置壳体,螺旋桨轴,螺旋桨轮毂,起落架以及万向轮,灭火火箭弹发射器,载货舱,连接轴,防撞加强圈,快速锁紧机构,螺纹压盖和导流体等构件采用铝合金材料制造;涵道式旋翼,螺旋桨叶,油箱,驾驶舱,仪器舱构件采用碳纤维材料制造。

本发明的有益效果在于:(1)、对于本人已公开的发明专利公布号cn109131857a《汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器》进行了补充和完善;(2)、发动机的动力采用齿轮传动方式传递到螺旋桨,提高了可靠性并简化了结构;(3)、四个大型的涵道式旋翼可在直驱式伺服扭矩马达控制下分别绕变速箱的输出轴旋转,可同时任意驱动单个或者多个大型的涵道式旋翼向相同或者不同的方向偏转从而改变该飞行器的飞行方向以及飞行速度,有利于简化结构和提高响应速度;(4)、对于大型涵道式螺旋桨,采用涵道折叠方式以及改变旋翼的装配方向,有利于减小该飞行器的宽度,便于车载运输;(5)、每个涵道式旋翼采用了两层布置,下层为变距螺旋桨,上层为可换向的非变距螺旋桨,通过将上层螺旋桨快速旋转90度,可与下层螺旋桨的方向一致,便于装车前减小该飞行器的宽度,通过控制四个变距螺旋桨转动,可控制该飞行器在宽度方向的水平或者倾斜状态,当该飞行器侧向倾斜时可获得侧向飞行的动力;通过控制机架前后两个独立动力单元的转速,可以控制该飞行器在长度方向上始终保持水平状态;(6)、在驾驶舱的两侧安装有可折叠的机翼,可折叠的机翼外侧可向下折叠,便于该飞行器车载运输,可折叠的机翼后在该飞行器飞行时产生升力,可让涵道式旋翼获得最大倾转角度,在发动机外侧安装流线型外壳可减小飞行阻力和保护发动机,有利于提高飞行速度以及节省燃料;(7)、机架下方安装有起落架,起落架采用四点支撑,起落架的下端带有万向轮便于该飞行器在地面移动。

附图说明

图中:1-机架,2-油箱,3-汽油发动机,4-变速箱,5-连接轴,6-伞齿轮7-直驱式伺服扭矩马达,8-涵道式旋翼,9-半圆固定涵道结构,10-半圆活动涵道结构,11-螺旋桨轴,12-变距装置,13-螺旋桨叶,14-防撞加强圈,15-半圆涵道旋转轴,16-快速锁紧机构,17-螺纹压盖和导流体,18-驾驶舱,19-驾驶舱盖,20-驾驶员座椅,21-仪器舱(飞行控制系统,电子变速器,陀螺仪,加速度仪,电池组),22-驾驶操纵杆和紧急手柄,23-飞行状态以及gps导航显示屏,24-喷射式降落伞包,25-360度激光探测雷达,26-闪烁的警示灯,27-360度摄像头,28-探照灯,29-载货舱,30-灭火火箭弹发射器,31-灭火火箭弹,32-瞄准镜,33-小型电动葫芦,34-钢索遥控推进装置,35-救生衣,36-起落架,37-篮式救生担架,38-载货舱盖板,39-角接触球轴承装置,40-连接杆,41-双轴直线步进电机驱动装置,42-偏心板,43-变距摇臂,44-变距拉杆,45-变距动环,46-变距定环,47-定环抗扭支撑,48--定环顶杆,49-舵机摇臂,50-舵机,51-桨叶夹,52-第一层螺旋桨轮毂,53-第二层螺旋桨轮毂,54-圆柱形凸台,55-圆弧槽,56-可折叠的机翼,57-流线型外壳

图1图2图3图4图5图6图7图11为本实用新型专利提供的一种可倾转旋翼可折叠涵道的大型油动多旋翼多用途飞行器三维图

图8图9图10为本实用新型发明提供的可倾转旋翼可折叠涵道的大型油动多旋翼多用途飞行器另外一种倾转旋翼装置的实施例三维图

图12图13为本实用新型发明提供的可倾转旋翼可折叠涵道的大型油动多旋翼多用途飞行器安装可折叠机翼以及安装流线型外壳的三维图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步明。

如图1图2图3图4图5图6图7图11所示,本实用新型专利提供的一种可倾转旋翼可折叠涵道的大型油动多旋翼多用途飞行器,其特征在于机架1为两端带有法兰的矩形截面的长条形结构,机架1为铝合金薄板焊接成的带有减重孔的中空结构,中空机架1的内部间隔一定距离采用加强隔板支撑,中空机架1内部可容纳电器设备,机架1的两端分别安装有两组独立的动力单元,两个独立动力单元的变速箱4安装在机架1两端,两个汽油发动机3输出轴与变速箱4的输入轴相连,两个汽油发动机3分别通过托架与变速箱4固定,每个变速箱4两侧对称布置有两个涵道式旋翼8,位于变速箱4两侧的输出轴分别通过连接轴5以及轴承装置传递到螺旋桨轴11的下方并通过一组伞齿轮6驱动螺旋桨轴11旋转,螺旋桨轴11通过向心轴承和推力轴承装置安装在半圆固定涵道结构9中间的支撑架上,螺旋桨轴11的上端有两层螺旋桨,其中下层螺旋桨为变距螺旋桨,由变距装置12驱动,变距装置12的构成为安装在螺旋桨轴11外壳上的舵机50驱动舵机摇臂49旋转,带动定环顶杆48上下运动,定环顶杆48的运动带动变距定环46上下运动,变距定环46套在螺旋桨轴11上,定环抗扭支撑47作为定环46旋转轴,定环46上下运动会带动上端套螺旋桨轴11上的变距动环45上下运动,变距动环45的上下运动通过安装在两端的变距拉杆44产生上下运动,变距拉杆44的上端与变距摇臂43连接,变距摇臂43与桨叶夹51连接,从而带动轮毂上两个桨叶夹51绕轴转动产生变距效果,第二层螺旋桨轮毂53安装在第一层螺旋桨轮毂52的上方,第二层螺旋桨轮毂53下平面有两个传递扭矩的圆柱形凸台54对称布置,第一层螺旋桨轮毂52上平面有两个对称布置用于传递扭矩的圆弧槽55,第二层螺旋桨轮毂53上的圆柱形凸台54在第一层螺旋桨轮毂52上的圆弧槽55中运动,第一层螺旋桨轮毂52上的圆弧槽55的弧长可以让第二层螺旋桨轮毂53空转90度后当两层螺旋桨互为90度时开始向第二层螺旋桨传递扭矩,第二层螺旋桨轮毂53上方安装有螺纹压盖和导流体17,螺纹拧紧方向与螺旋桨轴11的旋向相反,螺旋桨轮毂上的桨叶夹51两端安装有螺旋桨叶13,每个涵道式旋翼8共有四个螺旋桨叶13互成90度,每个涵道式旋翼8通过直驱式伺服扭矩马达7与变速箱4的侧壁连接,直驱式伺服扭矩马达7上的法兰与变速箱4的侧壁用螺栓连接,在直驱式伺服扭矩马达7的另一端通过过渡法兰与涵道式旋翼8用螺栓连接,涵道式旋翼8可在直驱式伺服扭矩马达7控制下绕变速箱4输出轴旋转,直驱式伺服扭矩马达7的中心孔可让变速箱4的输出轴以及连接轴5穿过,变速箱4的输出轴动力经过轴承装置传递到螺旋桨轴11的下方,四个的涵道式旋翼8同时朝前旋转时,螺旋桨叶13产生的气流可使该飞行器产生向前飞行推力驱动该飞行器向前飞行,四个涵道式旋翼8同时朝后旋转时,螺旋桨叶13产生的气流可使飞行器产生向后飞行推力驱动该飞行器向后飞行,当机架1一侧的涵道式旋翼8向前旋转,同时机架另一侧的涵道式旋翼8向后旋转,可使该飞行器产生绕轴转动推力可改变该飞行器的方向,改变涵道式旋翼8的偏转角度,可改变该飞行器的飞行速度或者绕轴旋转的速度,每个独立动力单元的汽油发动机3的动力通过变速箱4以及位于涵道式旋翼8中间螺旋桨轴11下方伞齿轮6的转换,使两个涵道式旋翼8的旋转速度相同以及旋转方向相反,每个独立单元的两个涵道式旋翼8产生的旋转力矩是平衡的,该飞行器的两个独立动力单元共有四台涵道式旋翼8产生的总的旋转力矩也是平衡的,通过分别控制该飞行器的四个变距螺旋桨,可控制该飞行器在宽度方向的水平或者倾斜状态,当该飞行器侧向倾斜时可获得侧向飞行的动力,通过控制机架1前后两个独立动力单元的转速,可以控制该飞行器在长度方向上始终保持水平状态,涵道式旋翼8的直径可从800毫米到1800毫米,涵道式旋翼8以及位于涵道外侧的防撞加强圈14做成两个半圆结构,半圆固定涵道结构9与半圆活动涵道结构10分别固定在防撞加强圈14上,半圆固定涵道结构9与半圆活动涵道结构10通过半圆涵道旋转轴15以及快速锁紧机构16连接成涵道式旋翼8,防撞加强圈14由两个半圆空心构件做成,半圆涵道旋转轴15以及快速锁紧机构16安装在防撞加强圈14,将半圆活动涵道结构10绕半圆涵道旋转轴15翻转到半圆固定涵道结构9的上方,实现涵道的折叠从而减小了该飞行器的宽度,该飞行器飞行前,将半圆活动涵道结构10翻转到正常位置形成完整的涵道式旋翼8,通过快速锁紧机构16使其与半圆固定涵道结构9保持刚性连接,每个涵道式旋翼8共有四片螺旋桨叶13构成,该飞行器装车前,将上下两层螺旋桨旋转成顺着机架1方向可以减小该飞行器宽度,该飞行器启动之后,第二层螺旋桨会自动与第一层螺旋桨成90度垂直位置并与第一层螺旋桨同步旋转,在汽油发动机3以及变速箱4的上方以及机架1的两端分别安装有油箱2,在机架1的下方安装有起落架36,起落架36的下端安装有万向轮,起落架36为铝合金结构件并分布有减重孔,在机架1的中心部位安装有驾驶舱16,驾驶舱18的前方安装有驾驶舱盖19,驾驶舱盖19可通过转轴结构向前打开,在驾驶舱18内安装有驾驶员座椅20,在驾驶员座椅20下安装有仪器舱21,仪器舱21内安装有飞行控制系统,电子变速器,陀螺仪,加速度仪,电池组,在驾驶员座椅20的扶手端部安装有驾驶操纵杆和紧急手柄22,在驾驶员座椅20前方安装有飞行状态以及gps导航显示屏23,驾驶员座椅20的背部安装有喷射式降落伞包24,驾驶舱18的上端安装有360度激光搜索雷达25,闪烁的警示灯26以及360度摄像头27,在油箱2的上方安装有探照灯28,在机架1的中心部位下方安装有载货舱29,载货舱29内可存放货物或者安装灭火火箭弹发射器30以及灭火火箭弹31,在载货舱29的中间上方安装有瞄准镜32用于灭火火箭弹31发射前的瞄准,在载货舱29的中间下方,安装有小型电动葫芦33,电动葫芦33的钢索能承受200公斤重量,电动葫芦33的钢索最大长度30米,在钢索下端安装有钢索遥控推进装置34,钢索遥控推进装置34的下方悬挂有救生衣35,机架1的下方安装有起落架以及万向轮36,用卡车装载该飞行器到高楼着火现场或者输入着火高楼的gps定位信息让给飞行器自动飞到着火现场,地面人员用操纵杆或遥控合控制该飞行器飞向着火的高楼,在360度激光探测雷达25的控制下,该飞行器与着火高楼自动保持安全距离并始终面对高楼,在遥控操作下该飞行器可进行悬停,上升运动,下降运动,横向运动以及围着着火高楼绕飞进行搜寻求救者,通过360度摄像头27找到求助者所在的窗口,然后使升高该飞行器约20米以上,放下电动葫芦33上的钢索,在钢索下端安装有钢索遥控推进装置34,启动遥控器让钢索遥控推进装置34飞向有求助者的窗口,求助者拿到钢索以及钢索下端的安全衣35,求助者穿好安全衣35后,可站在窗口等待,此时遥控该飞行器上升将求助者带离窗口然后降落,对于野外救生,如果该飞行器能降落,打开载货舱盖板38呈水平支撑状态,将载有伤员或病人的篮式救生担架37直接放入载物舱29内并进行必要的固定和系好安全带,然后该飞行器通过有人驾驶或者无人驾驶将伤员送到目的地,如果需要进行高楼灭火,载货舱29内安装有灭火火箭弹发射器30和灭火火箭弹31,预先打开载货舱盖板38,通过安装在灭火火箭弹发射器30上方的瞄准镜32瞄准着火部位发射灭火火箭弹31,打完所有灭火火箭弹31之后或者该飞行器汽油快用完前,该飞行器可智能飞行并降落到地勤卡车附近的指定空地上,由地勤卡车为其补充汽油和火火箭弹31,该飞行器也可以采用有人驾驶方式执行各种任务,为了考虑驾驶员的安全,该飞行器采用了紧急逃逸系统,驾驶员通过安全带与驾驶员座椅20连接,驾驶员座椅20与驾驶舱19为锁扣连接,紧急情况下可迅速将驾驶员座椅20与该飞行器的驾驶舱19分离,驾驶员座椅20背后安装有喷射式降落伞包24,驾驶员通过安全带与驾驶员座椅23相连,搬动紧急手柄22后会打开驾驶员座椅20的锁扣并启动喷射式降落伞包24内的火箭,驾驶员座椅20连同驾驶员被弹射出去并打开降落伞,该飞行器的载货舱29可以用于运输货物,搭载特殊的仪器和设备,搭载农药喷洒设备等。

如图8图9图10所示为本实用新型发明提供的可倾转旋翼可折叠涵道的大型油动多旋翼多用途飞行器另外一种倾转旋翼装置的实施例,其特征在于每个涵道式旋翼8通过两个背靠背的角接触球轴承装置39与变速箱4的侧壁连接,既能承受径向载荷又能承受双向轴向载荷,涵道式旋翼8可分别绕变速箱4输出轴旋转,涵道式旋翼8的法兰上有个偏心板42,偏心板42的中间有长的腰圆槽,便于连接杆40上的圆钢沿着腰圆槽滑动,连接杆40可推动偏心板42绕变速箱4输出轴旋转带动涵道式旋翼8旋转,两个背靠背的角接触球轴承装置39的中心孔可让变速箱4的输出轴以及连接轴5穿过,变速箱4的输出轴动力经过角接触球轴承装置39传递到螺旋桨轴11的下方,分别将机架1一侧的两个涵道式旋翼8用连接杆40连接起来,连接杆40的中间为双轴直线步进电机驱动装置41,双轴直线步进电机驱动装置41与机架1固定,双轴直线步进电机驱动装置41驱动连接杆40做水平运动,连接杆40带动偏心板42运动,偏心板42带动机架1一侧的两个涵道式旋翼8分别绕各自的转轴朝相同的方向转动,当机架1两侧的双轴直线步进电机驱动装置41连接杆40做水平运动使四个的涵道式旋翼8同时朝前旋转时,螺旋桨叶13产生的气流可使该飞行器产生向前飞行推力驱动该飞行器向前飞行,当四个涵道式旋翼8同时朝后旋转时,螺旋桨叶13产生的气流可使飞行器产生向后飞行推力驱动该飞行器向后飞行,当机架1一侧的双轴直线步进电机驱动装置41驱动连接杆40做水平运动使涵道式旋翼8向前旋转,同时机架1另一侧的双轴直线步进电机驱动装置41驱动连接杆40做水平运动使涵道式旋翼8向后旋转,可使该飞行器产生绕轴转动推力可改变该飞行器的方向,改变涵道式旋翼8的偏转角度,可改变该飞行器的飞行速度或者绕轴旋转的速度。

图12图13所示为本实用新型发明提供的可倾转旋翼可折叠涵道的大型油动多旋翼多用途飞行器安装可折叠机翼以及安装流线型外壳的的实施例,其特征在于在驾驶舱18的两侧安装有可折叠的机翼56,可折叠的机翼56外侧可向下折叠,便于该飞行器车载运输,可折叠的机翼56后在该飞行器飞行时产生升力,可让涵道式旋翼8获得最大倾转角度,在发动机外侧安装流线型外壳可减小飞行阻力和保护发动机,有利于提高飞行速度以及节省燃料。

图1-图12所示本实用新型发明的汽油发动机3,机架1,变速箱4,直驱式伺服扭矩马达7以及双轴直线步进电机驱动装置41壳体,螺旋桨轴11,螺旋桨轮毂12,起落架以及万向轮36,灭火火箭弹发射器30,载货舱29,连接轴5,防撞加强圈14,快速锁紧机构16,螺纹压盖和导流体17等构件采用铝合金材料制造;涵道式旋翼8,螺旋桨叶13,油箱2,驾驶舱18,仪器舱21构件采用碳纤维材料制造。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1