一种具有旋翼的飞碟的制作方法

本发明属于飞行器技术领域，尤其涉及一种更稳定耐用的飞行器。

背景技术：

现有的飞行器主要包括固定翼飞机和直升飞机两种，不论固定翼飞机还是直升飞机，其升力都是机翼上部与机翼下部流动的空气压力差形成升力。固定翼飞机(喷气式飞机)是通过发动机向后喷气从而提供向前的推力，飞机向前高速运动过程中，空气在机翼上部与机翼下部流动时形成的压力差形成升力；直升飞机通过发动机带动顶部的旋翼高速旋转，旋翼上部与旋翼下部流动的空气压力差形成升力，同时由于旋翼向下推动空气，形成一定的向上反作用力。

其中，直升飞机的主旋翼都是采用位于主旋翼中央的传动轴带动旋翼旋转，形成向上的升力，通过改变主旋翼的角度实现前后左右的转向，通过尾旋翼的旋转产生的推力抵消主旋翼的反作用力；同时在主旋翼上采用水平铰、垂直铰、轴向铰等来控制由于飞行时产生的左右升力不均、前后升力不均、防止地面共振等问题。

现有的飞行器中，固定翼飞机需要较长的跑道才能起飞，因此需要建设机场跑道；为了避免固定翼飞机的这一弊端而产生的直升飞机，却有着能源转化及使用效率低、故障率高、难以大型化等诸多弊端。

能源转化及使用效率低主要体现在：1、直升机的尾梁、尾旋翼、尾旋翼动力装置、尾旋翼传动装置等部件加重了机身重量；即便采用多旋翼的无人机，同样需要增加连接旋翼与机身的机臂、多个动力装置等部件，同样会增加机身重量；2、为避免前后左右升力不均，在旋翼中采用有一定柔性的材料(或设置水平铰、垂直铰、轴向铰等装置)、避免升力不均而上下挥舞等，均使得能源转化及使用中出现了浪费；3、直升机的旋翼面积小且难以做大，升力产生小；

故障率高主要体现在：传统直升飞机的所有承重点、核心受力点均为位于旋翼中心的传动轴及传动轴周围附近的翼根部，传动轴一方面承担了整个机身的重量，还承担了将发动机动力输送至旋翼的任务；另一方面飞机的转向系统，以及为避免前后左右升力不均而设置的水平较、垂直铰、轴向铰均在传动轴及传动轴周边；复杂的结构、单一的受力点使得直升飞机故障率比固定翼飞机高2倍；

难以大型化也难以小型化：难以大型化主要是由于旋翼的前后左右升力不均(需采用柔性材料或设置水平铰、垂直铰、轴向铰等装置)、核心受力点集中于传动轴、气动干扰等原因，其前苏联生产的最大的直升机“米12”与固定翼飞机相比，米12仅与中小型机固定翼飞机相当大小；难以小型化主要体现在直升飞机需要很长的旋翼，还有很长的尾梁，使得起飞或着陆时需要至少数百平方米的空地，以英国生产的“蚊子”单人直升机，其旋翼长度也达9.76米，着陆场地也需大于300平米。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种具有旋翼的飞碟，其能源转化及使用效率高，故障率低，且易于大型化和小型化。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种具有旋翼的飞碟，包括本体、以及布设在本体上的第一环形旋翼和第二环形旋翼，所述第一环形旋翼和第二环形旋翼的旋转方向相反，所述第一环形旋翼和第二环形旋翼产生的升力均朝上，所述环形旋翼包括套设在本体外侧的机架、布设在机架上的且套设在本体外侧的可旋转的翼环和沿翼环周向均匀布设的多个翼板；所述翼环可从水平状态调整到倾斜状态。

上述一种具有旋翼的飞碟，所述本体包括自上而下依次布设的第一环骨、第二环骨、第三环骨和第四环骨，以及将第一环骨、第二环骨、第三环骨和第四环骨串接的多个竖向骨，多个所述竖向骨沿每个环骨的内圈周向均匀布设；

所述第一环形旋翼的机架包括内环、外环，所述内环水平套设在第二环骨外侧，所述内环通过两个第一转轴支撑在所述第二环骨上，该两个第一转轴位于所述内环直径的两端，通过两个第一转轴，所述内环可相对第二环骨从水平状态调整到倾斜状态；

所述外环水平套设在内环外侧，所述外环通过两个第二转轴支撑在所述内环上，该两个第二转轴位于所述外环直径的两端，两个所述第一转轴所在直线与两个所述第二转轴所在直线垂直；通过两个第二转轴，所述外环可相对内环从水平状态调整到倾斜状态；

所述第二环形旋翼的机架与第一环形旋翼的机架结构相同；

所述第一环骨的外圈万向式铰接有两个电动推杆装置，两个所述电动推杆装置之间的第一环骨段的弧度为90°，其中一个所述电动推杆装置的伸缩端与第一环形旋翼的内环万向式铰接，另一个所述电动推杆装置的伸缩端与第一环形旋翼的外环万向式铰接；

所述第三环骨的外圈万向式铰接有两个电动推杆装置，两个所述电动推杆装置之间的第三环骨段的弧度为90°，其中一个所述电动推杆装置的伸缩端与第二环形旋翼的内环万向式铰接，另一个所述电动推杆装置的伸缩端与第二环形旋翼的外环万向式铰接。

上述一种具有旋翼的飞碟，所述机架还包括多个齿轮，所述翼环通过多个齿轮驱动旋转；多个所述齿轮沿外环周向均匀布设，且可随外环从水平状态调整至倾斜状态，多个所述齿轮均与翼环的内圈啮合，每个所述齿轮的上侧和下侧均布设有限位盖板，使齿轮的两个齿牙之间构成空腔，每个所述齿轮的一个空腔与所述翼环内圈的一个齿牙啮合，使翼环固定在多个齿轮上；多个所述齿轮中，至少一个所述齿轮为受驱动机构驱动旋转的主动齿轮。

上述一种具有旋翼的飞碟，还包括罩设在本体上的壳体，所述壳体上开设有将齿轮部分露出的豁口，每个所述齿轮通过从豁口露出的部分与翼环啮合。

上述一种具有旋翼的飞碟，沿所述外环外侧面上布设有电磁轨道；所述翼环的内圈为多个磁体，通过电磁轨道的电磁变化驱动翼环旋转。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明通过设置第一环形旋翼和第二环形旋翼的旋转方向相反，可以将旋转产生的反作用力抵消，避免本体发生旋转，保证了本体的稳定。

2、本发明通过采用翼环驱动多个翼板，相比传统直升机轴驱动，能够使翼板根部的着力点分散开来，减少力集中，更加稳定耐用，故障率低，可靠稳定，使用效果好。

3、本发明不再需要如直升机的尾翼部分，传动效率可显著增强，且易于大型化和小型化。

4、本发明通过使用可从水平状态调整到倾斜状态的机架，能够使飞行器具有前后左右四个方向的移动功能。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例1的内部结构侧视示意图。

图3为本发明实施例1的内部结构俯视示意图。

图4为本发明实施例1中第二环骨与内环、外环连接的示意图。

图5为本发明实施例1中第一环骨或第三环骨的结构示意图。

图6为本发明实施例1的齿轮的结构示意图。

图7为本发明实施例2的结构俯视示意图。

图8为本发明实施例2电磁轨道与磁体的装配示意图。

附图标记说明：

1-本体；2-第一环形旋翼；3-第二环形旋翼；

4-翼环；5-翼板；6-第一环骨；

7-第二环骨；8-第三环骨；9-第四环骨；

10-竖向骨；11-内环；12-外环；

13-第一转轴；14-第二转轴；15-电动推杆装置；

16-凸块；17-齿轮；18-壳体；

19-电磁轨道；20-磁体。

具体实施方式

实施例1

如图1和图2所示，一种具有旋翼的飞碟，包括本体1、以及布设在本体1上的第一环形旋翼2和第二环形旋翼3，所述第一环形旋翼2和第二环形旋翼3的旋转方向相反，所述第一环形旋翼2和第二环形旋翼3产生的升力均朝上，所述环形旋翼包括套设在本体1外侧的机架、布设在机架上的且套设在本体1外侧的可旋转的翼环4和沿翼环4周向均匀布设的多个翼板5；所述翼环4可从水平状态调整到倾斜状态。

第一环形旋翼2和第二环形旋翼3的旋转方向相反，可以将旋转产生的反作用力抵消，避免本体1发生旋转，保证了本体1的稳定，并且通过采用翼环4驱动多个翼板5，相比传统直升机轴驱动，能够使翼板5根部的着力点分散开来，减少力集中，更加稳定耐用，故障率低，并且不再需要如直升机的尾翼部分，传动效率可显著增强，且易于大型化和小型化。

通过使用可从水平状态调整到倾斜状态的翼环4，能够使飞行器具有前后左右的移动功能。

如图2、图3和图4所示，本实施例中，所述本体1包括自上而下依次布设的第一环骨6、第二环骨7、第三环骨8和第四环骨9，以及将第一环骨6、第二环骨7、第三环骨8和第四环骨9串接的多个竖向骨10，多个所述竖向骨10沿每个环骨的内圈周向均匀布设；

需要说明的是，通过采用这种环形骨架，更有利于承受环形旋翼旋转所带来的反向力，尤其是为环形旋翼旋转提供一个环形的着力点，稳定性和牢靠性更好；

所述第一环形旋翼2的机架包括内环11、外环12，所述内环11水平套设在第二环骨7外侧，所述内环11通过两个第一转轴13支撑在所述第二环骨7上，该两个第一转轴13位于所述内环11直径的两端(两个第一转轴13分别位于内环11的左端和右端)，通过两个第一转轴13，所述内环11可相对第二环骨7从水平状态调整到倾斜状态。

所述外环12水平套设在内环11外侧，所述外环12通过两个第二转轴14支撑在所述内环11上，该两个第二转轴14位于所述外环12直径的两端(两个第二转轴14分别位于外环12的前端和后端)，两个所述第一转轴13所在直线与两个所述第二转轴14所在直线垂直；通过两个第二转轴14，所述外环12可相对内环11从水平状态调整到倾斜状态；

所述第二环形旋翼3的机架与第一环形旋翼2的机架结构相同；

所述第一环骨6的外圈万向式铰接有两个电动推杆装置15，两个所述电动推杆装置15之间的第一环骨6段的弧度为90°，其中一个所述电动推杆装置15的伸缩端与第一环形旋翼2的内环11万向式铰接，另一个所述电动推杆装置15的伸缩端与第一环形旋翼2的外环12万向式铰接；

所述第三环骨8的外圈万向式铰接有两个电动推杆装置15，两个所述电动推杆装置15之间的第三环骨8段的弧度为90°，其中一个所述电动推杆装置15的伸缩端与第二环形旋翼3的内环11万向式铰接，另一个所述电动推杆装置15的伸缩端与第二环形旋翼3的外环12万向式铰接。

如图5所示，通过驱动对应的电动推杆装置15伸缩，使内环11或外环12发生倾斜，从而进一步使飞行器朝着目标方向飞行。本实施例中，所述环骨在安装电动推杆装置15的位置处布设凸块16，电动推杆装置15布设在凸块16下方。

如图3和图6所示，所述机架还包括多个齿轮17，所述翼环4通过多个齿轮17驱动旋转；多个所述齿轮17沿外环12周向均匀布设，且可随外环12从水平状态调整至倾斜状态，多个所述齿轮17均与翼环4的内圈啮合，每个所述齿轮17的上侧和下侧均布设有限位盖板，使齿轮17的两个齿牙之间构成空腔，每个所述齿轮17的一个空腔与所述翼环4内圈的一个齿牙啮合，使翼环4固定在多个齿轮17上；多个所述齿轮17中，至少一个所述齿轮17为受驱动机构驱动旋转的主动齿轮17。

本实施例中，所述驱动机构为嵌入在齿轮17中部的电机(图中未示出)，所述齿轮17套设在电机的转轴上，随电机转轴转动。

本实施例中，还包括罩设在本体1上的壳体18，所述壳体18上开设有将齿轮17部分露出的豁口，每个所述齿轮17通过从豁口露出的部分与翼环4啮合。

实施例2

如图7、图8所示，本实施例与实施例1中不同的是，所述外环12上未安装齿轮17；而是沿所述外环12外侧面上布设有电磁轨道19；所述翼环4的内圈为多个磁体20，通过电磁轨道19的电磁变化驱动翼环4旋转。

此处驱动翼环4旋转的技术类似磁悬浮列车驱动技术。相比齿轮17驱动，磁悬浮技术驱动速度更快，效率更高。

相对应的，所述壳体18为沿本体1内侧布设的圆柱形壳体18。

其他地方均与实施例1相同。

实施例3

本实施例与实施例1和实施例2不同的是，本实施例中没有第三环骨8，以及其上万向式铰接的两个电动推杆装置15。

本实施例中，第一环形旋翼2的内环11和第二环形旋翼3的内环11之间通过万向式铰接的第一连杆相连，第一连杆位于两个内环11的前端之间或后端之间；

第一环形旋翼2的外环12和第二环形旋翼3的外环12之间通过万向式铰接的第二连杆相连，第二连杆位于两个外环12的左端之间或右端之间。

其他地方均与实施例1相同。

本实施例与实施例1相比，可以减少第三环骨8上的两个电动推杆装置15。通过利用第一环骨6的外圈万向式铰接的两个电动推杆装置15，同时驱动第一环形旋翼2和第二环形旋翼3发生偏转。

综上所述，本领域技术人员应当理解，使所述翼环可从水平状态调整到倾斜状态，还可存在其他替代方式，可预见的，通过类似货车自动泄料用的气缸顶推结构也可实现使所述翼环可从水平状态调整到倾斜状态。

另外，本发明在飞行时，因环形旋翼转速较快，由于视觉暂留，在人眼中呈现的旋翼为碟形结构，肉眼看到的飞行中飞行器形状为飞碟形。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。