一种飞行器及陆空两栖车的制作方法

本实用新型涉及交通工具技术领域，特别涉及一种飞行器，本实用新型还涉及具有上述飞行器的一种陆空两栖车。

背景技术：

目前，随着交通拥堵的日益严重，既能够在地面上行驶也能够在空中飞行的陆空两栖车从概念阶段走向研发、实验阶段。现有的垂直升降的陆空两栖车，在结构设计时一般分为两类，一类是将螺旋桨设置在车体的顶部或底部，但是其缺点在于，由于车体的顶部或底部的空间有限，使得螺旋桨的设置数量较少，导致飞行动力并不是很充足，无法保证飞行安全；另一类是将螺旋桨设置在车体的四周以形成旋翼，由于车体四周的安装空间不再受限，所以能够在车体的四周设置数量更多的旋翼，但是其缺点在于，由于将多个旋翼设置在了车体的四周，并为了保证旋翼互不干涉令相邻旋翼之间具有足够间距，导致整个陆空两栖车占用的空间较大，不利于在道路上行驶。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种飞行器，其在保证具有足够飞行动力的同时，使得占用空间得到了减小。本实用新型还提供了具有上述飞行器的一种陆空两栖车。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种飞行器，包括：

主体结构；

与所述主体结构连接，并位于所述主体结构四周的多个螺旋桨，全部的所述螺旋桨以矩形阵列的方式分布，并且，位于所述主体结构同一侧的、相邻设置的任意两个所述螺旋桨的旋转中心的距离，大于此两者中任一者的旋转直径且小于此两者的旋转直径之和。

优选的，上述飞行器中，位于所述主体结构同一侧的、相邻设置的任意两个所述螺旋桨之间具有高度差。

优选的，上述飞行器中，全部所述螺旋桨设置在所述主体结构的相对的两侧，并且位于两侧的所述螺旋桨关于所述主体结构的中心线两两对称设置，且相互对称的两个所述螺旋桨的设置高度相同。

优选的，上述飞行器中，位于所述主体结构两侧的所述螺旋桨的设置数量均为三个，且同一侧的三个所述螺旋桨中位于中间的所述螺旋桨的设置高度，小于位于两端的两个所述螺旋桨的设置高度。

优选的，上述飞行器中，所述螺旋桨通过悬臂和旋转电机与所述主体结构连接，所述悬臂伸出所述主体结构，所述旋转电机连接在所述悬臂的伸出端，所述螺旋桨连接在所述旋转电机上并在所述旋转电机的驱动下转动，不同所述螺旋桨通过设置在不同所述旋转电机的顶部或底部以具有所述高度差。

优选的，上述飞行器中，所述螺旋桨为双叶桨。

优选的，上述飞行器中，所述悬臂为能够折叠或伸缩的悬臂，和/或，所述螺旋桨的桨叶为能够折叠或伸缩的桨叶。

一种陆空两栖车，包括行走机构和飞行器，其特征在于，所述飞行器为上述任意一项中的飞行器。

优选的，上述陆空两栖车中，所述行走机构包括设置在所述主体结构底部的底盘，以及设置在所述底盘上的车轮，并且所述底盘在地面上的矩形投影的面积不大于全部所述螺旋桨的旋转中心在地面上投影后连线形成的矩形的面积。

优选的，上述陆空两栖车中，所述主体结构包括座舱，并且为所述螺旋桨和所述车轮的转动提供电能的电源设置在所述主体结构上。

本实用新型提供的飞行器，通过在主体结构的四周设置多个螺旋桨，使得飞行器具有足够的飞行动力，更好的保证了飞行安全，同时，还令位于主体结构同一侧的、相邻设置的任意两个螺旋桨之间的距离，大于此两个相邻设置的螺旋桨中任一者的旋转直径且小于此两者的旋转直径之和，即，相对于现有技术中相邻螺旋桨之间间距大于两者直径之和的设置方式，令相邻螺旋桨之间的距离得到了减小，从而使得多个螺旋桨在分布时所占用的空间得到了减小，当采用该结构的飞行器组装陆空两栖车时，就能够使陆空两栖车的体积得到显著减小，令陆空两栖车不仅具有充足的飞行动力，而且也有利于在道路上的行驶，使得陆空两栖车的使用性能得到了大幅提升。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的陆空两栖车在飞行状态的旋翼第一种姿态的立体示意图；

图2为在飞行状态的旋翼第二种姿态的立体图；

图3为在飞行状态的旋翼第一种姿态的俯视图；

图4为在飞行状态的旋翼第一种姿态的后视图；

图5为在飞行状态的旋翼第三种姿态的立体图；

图6为在飞行状态的旋翼第四种姿态的立体图；

图7为在飞行状态的旋翼第四种姿态的俯视图；

图8为在飞行状态的旋翼第四种姿态的后视图；

图9为陆空两栖车在地面行驶状态的立体图；

图10为陆空两栖车在地面行驶状态的后视图；

图11为陆空两栖车在地面行驶状态的另一立体图；

图12为陆空两栖车在地面行驶状态的俯视图；

图13为陆空两栖车在地面行驶状态的侧视图；

图14为陆空两栖车(含座舱)的侧视图；

图15为陆空两栖车(含座舱)的另一实施例的俯视图；

图16为陆空两栖车(含座舱)的另一实施例的后视图；

图17为陆空两栖车的悬臂处于折叠状态的立体图；

图18为陆空两栖车的悬臂处于折叠状态的另一立体图；

图19为陆空两栖车的悬臂处于折叠状态的侧视图；

图20为陆空两栖车的悬臂处于折叠状态的俯视图。

以上图1-图20中：

1-主体结构，2-螺旋桨，3-旋翼，4-主纵梁，5-悬臂，6-旋转电机，7-接头，8-底盘，9-车轮，10-行走电机，11-电源；

201-桨毂，202-桨叶。

具体实施方式

本实用新型提供了一种飞行器，其在保证具有足够飞行动力的同时，使得占用空间得到了减小。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图20所示，本实用新型实施例提供的飞行器，其可以作为独立的飞行设备进行工作，例如可以为有人驾驶或无人驾驶的飞机等，或者，该飞行器也可以用于作为组装陆空两栖车的组成部分。本实施例中，该飞行器主要包括主体结构1和螺旋桨2，其中，当飞行器为飞机时，主体结构1可以为飞机的机身，当飞行器为陆空两栖车的组成部分时，主体结构1可以为车身；螺旋桨2连接在主体结构1上，用于带动主体结构1(及后续提到的行走机构)飞行，螺旋桨2为多个，并分布在主体结构1的四周，且令全部的螺旋桨2以矩形阵列的方式进行分布，如此设置在保证具有足够飞行动力的同时还能够使得飞行器的外形更加规整，当将其用于组装陆空两栖车时，能够提升陆空两栖车在道路上的通行性能；同时，本实施例还令位于主体结构1同一侧的、相邻设置的任意两个螺旋桨2的旋转中心的距离，大于此两者中任一者的旋转直径且小于此两者的旋转直径之和，也就是说，相邻的两个螺旋桨2旋转形成的两个圆形轨迹具有重合部分，通过重合设置使得飞行器的螺旋桨2设置的更加紧凑，使得飞行器及其组成的陆空两栖车的体积得以进一步减小。具体的，螺旋桨2包括与主体结构1连接的桨毂201以及周向均匀分布在桨毂201上的多个桨叶202，桨毂201通过带动桨叶202旋转以为主体结构1提供升力，上述内容中的旋转中心即为桨毂201和桨叶202旋转时的圆心。

上述结构的飞行器，通过在主体结构1四周设置多个螺旋桨2，保证了飞行动力的充足，同时，通过缩小相邻设置的螺旋桨2之间的间距以使其旋转轨迹具有重合部分，能够使位于主体结构1同一侧的多个螺旋桨2前后形成一串，以形成串列式布局，如图12所示，并且还令全部的螺旋桨2围绕主体结构1的中心围成矩形，可以最大程度的减小飞行器所占用的空间，令陆空两栖车在道路上的通行性能、机动性能得到最大程度的优化。

优选的，位于主体结构1同一侧的、相邻设置的任意两个螺旋桨2之间具有高度差，即本实施例中优选相邻设置的两个螺旋桨2实现其旋转轨迹具有重合部分又不相互干涉的方式，是令两个螺旋将在主体结构1上设置时上下错位，从而使得两个螺旋桨2在两个不同高度且相互平行的两个平面内旋转，从而实现螺旋桨2的紧凑性设置，并且此种设置方式还能够充分利用高度方向上的空间，同时还提高了整体结构的稳定性。此外，令相邻设置的两个螺旋桨2实现其旋转轨迹具有重合部分又不相互干涉的方式，还可以为：控制两个螺旋桨2的桨叶202在转动时的转速相同且转动方向相反(即一者顺时针转动，一者逆时针转动)，并令其中一者的桨叶202在转动至轨迹重合部位时，恰好伸入到另一者的两个桨叶202之间的间隙内，并通过三个桨叶202的同步转动，保证伸入到间隙中的桨叶202与围成间隙的前后两个桨叶202不接触，此种配合方式类似于两个齿轮的啮合。

在螺旋桨2在主体结构1四周呈矩形阵列分布的基础之上，如图1-图20所示，本实施例进一步优选全部螺旋桨2设置在主体结构1的相对的两侧，并且位于两侧的螺旋桨2关于主体结构1的中心线两两对称设置，且相互对称的两个螺旋桨2的设置高度相同。本实施例中，将对称设置的两个螺旋桨2称为一组旋翼3，即在中心线的长度方向上，飞行器具有多组旋翼3，如图3所示。同时，当飞行器为陆空两栖车的组成部分时，即当主体结构1为车身时，本实施例还优选上述的中心线为车身的平行于车头和车尾连线的中心线，而相对的两侧则为车身的左右两侧，即多组旋翼3优选设置在车身的左右两侧，并在车身的头尾方向上平行、等间距的串列式分布，如图12所示。由于车身头尾方向上的尺寸较大，所以将旋翼3设置在车身的左右两侧，能够使螺旋桨2的设置数量增加，以进一步提升飞行器的飞行动力。

此外，为了增强车身的结构强度，优选主体结构1具有沿上述中心线设置的主纵梁4，如图1-图20所示，由于每组旋翼3中的两个螺旋桨2均关于主纵梁4对称设置，所以能够使得每组旋翼3的中心均位于主纵梁4上，使得整个飞行器的结构布局更加合理、受力更加均衡。

如图6和图13所示，优选位于主体结构1两侧的螺旋桨2的设置数量均为三个，即设置三组旋翼3，且同一侧的三个螺旋桨2中位于中间的螺旋桨2的设置高度，小于位于两端的两个螺旋桨2的设置高度。本实施例中，多组旋翼3的具体设置数量并不限定，但考虑到结构的合理性，优选旋翼3设置为三组，并令位于中间的一组旋翼3中螺旋桨2的设置高度小于另外两组旋翼3中螺旋桨2的设置高度，如此设置的优点在于，可以仅使位于中间的螺旋桨2的设置高度降低即可实现同一侧三个螺旋桨2中任意相邻两个螺旋桨2之间的上下错位分布，而位于两端的另外两个螺旋桨2则可以保持原来的设置高度不变，以减少对结构的改动，令改动难度降低。此外，高度差的设置，也可以通过使三组旋翼3的螺旋桨2的设置高度依次增大或减小的方式而实现。

具体的，如图6和图13所示，螺旋桨2通过悬臂5和旋转电机6与主体结构1连接，悬臂5伸出主体结构1，旋转电机6连接在悬臂5的伸出端，螺旋桨2连接在旋转电机6上并在旋转电机6的驱动下转动，不同螺旋桨2通过设置在不同旋转电机6的顶部或底部以具有高度差。其中，悬臂5的一端与主体结构1的主纵梁4连接，另一端水平伸出至主体结构1的外侧，以为螺旋桨2预留出安装和旋转空间，驱动螺旋桨2转动的旋转电机6设置在悬臂5伸出主体结构1的一端(即伸出端)上，螺旋桨2连接在旋转电机6的动力输出轴上，而螺旋桨2之间的高度差，本实施例优选通过在悬臂5上正反安装旋转电机6而实现，即由于螺旋桨2(的桨毂201)连接在旋转电机6的动力输出轴上，所以通过正向安装旋转电机6以使其动力输出轴朝向上，则可以使螺旋桨2位于旋转电机6的顶部，此时螺旋桨2的设置高度较大，当反向安装旋转电机6以使其动力输出轴朝向下时，则螺旋桨2位于旋转电机6的底部，此时螺旋桨2的设置高度较小。当飞行器采用前述的三组旋翼3时，令位于中间的一组旋翼3中的旋转电机6反向安装，使得该组旋翼3中的螺旋桨2的设置高度较小，而其余两组旋翼3中的旋转电机6则正向安装，以使其螺旋桨2的设置高度较大。此种通过正反设置旋转电机6改变螺旋桨2设置高度的方式，无需增减部件，并且也无需对其他结构进行改动，更加方便的实现了高度差的设置。此外，高度差的设置，也可以通过调整悬臂5在主体结构1上的设置高度而实现。

进一步的，优选螺旋桨2为双叶桨，如图1-图20所示。本实施例之所以优选螺旋桨2为双叶桨，是因为双叶桨仅具有呈直线设置的两个桨叶202，其占据空间较小，当陆空两栖车处于地面行驶状态或需要长期停用存放时，可以将各组旋翼3的桨叶202沿车体的头尾方向摆放，如图9-图13所示，以使陆空两栖车的左右侧宽度减小，使飞行汽车的整体外围为矩形，外形规则，结构更为紧凑，不会与周边环境发生干涉，车辆通过性更强，机动更灵活。

更加优选的，悬臂5为能够折叠或伸缩的悬臂5，和/或，螺旋桨2的桨叶202为能够折叠或伸缩的桨叶202。具体的是，如图17-图20所示，悬臂5的折叠或伸缩可以通过在悬臂5与主纵梁4之间设置能折叠或伸缩的接头7，或者在悬臂5的中部设置能折叠或伸缩的接头7实现，同样的，桨叶202的折叠或伸缩可以通过在桨叶202与桨毂201之间设置能折叠或伸缩的接头7，或者在桨叶202的中部设置能折叠或伸缩的接头7实现。此种可收纳结构能够使旋翼3在水平面上向内变形，以进一步减小陆空两栖车的体积，提高陆空两栖车在地面行驶时的机动灵活性，从而更好地适应环境。具体的是，令悬臂5可以折叠或伸缩，以使陆空两栖车在地面行驶状态或需要长期停用存放时，可以将悬臂5折叠或伸缩，从而进一步收纳螺旋桨2，起到保护旋翼3和缩小外形尺寸的作用；而使旋翼3的桨叶202能够折叠，能够使得陆空两栖车在路面行驶时可自动收起桨叶202，进一步减小了车辆体积，提高了车辆的通过性。

如图1-图20所示，本实施例还提供了一种陆空两栖车，其包括行走机构和飞行器，该飞行器即为上述的飞行器。

本实施例中，优选行走机构在地面的投影与飞行器在地面的投影的外廓形状、尺寸相近或相等，以使陆空两栖车的结构更加紧凑，有利于整体结构的稳定性。具体的是，如图15和图16所示，可使底盘8的最大尺寸(即车轮9外缘围成的区域的尺寸)与飞行器的最大尺寸相近，即当陆空两栖车处于地面行驶状态时，旋翼3的桨叶202沿车体的头尾方向摆放，位于左右侧的螺旋桨2的旋转中心与左右两侧车轮9的外侧距离相等或相近，头尾方向上两端螺旋桨2的旋转中心与前后车轮9的外缘距离相等或相近。更加优选的是，令行走机构包括设置在主体结构1底部的底盘8，以及设置在底盘8上并位于底盘8四个边角部位的四个车轮9，并且底盘8在地面上的矩形投影的面积不大于全部螺旋桨2的旋转中心在地面上投影后连线形成的矩形的面积，如图15和图16所示。即，使底盘8在地面上的投影面积，不大于飞行器的螺旋桨2的旋转中心围成的矩形在地面上的投影面积，当陆空两栖车处于地面行驶状态或需要长期停用存放时，如图15所示，桨叶202的左右方向的尺寸略小于左右两侧车轮9的外侧距离，此时前后侧的桨叶202的外端距离略大于前后车轮9的外缘距离；如图16所示，当陆空两栖车处于飞行状态时，旋翼3向外展开时，桨叶202的左右方向的尺寸略大于左右两侧车轮9的外侧距离。这样无论陆空两栖车在地面还是在空中，底盘8和飞行器的尺寸差异不会太大，使得陆空两栖车的结构紧凑，外形规则。而且还可以充分利用底盘8的地面投影面积，以尽可能多的设置旋翼3，为陆空两栖车提供充足的飞行动力。

具体的，本实施例中的主体结构1包括用于载人的座舱，并且为螺旋桨2和车轮9的转动提供电能的电源11设置在主体结构1上。座舱位于四个车轮9之间，座舱的舱门位于左右两侧。车轮9通过设置在底盘8或车身上的行走电机10提供动力，本实施例中优选行走电机10设置在车身的座舱上，通过电源11驱动底盘8上的车轮9在地面行驶。而电源11则固定在车身上的主纵梁4上，并位于主纵梁4的中部，如图1-图20所示，旋转电机6和行走电机10均由电源11供电。

本说明书中对各部分结构采用递进的方式描述，每个部分的结构重点说明的都是与现有结构的不同之处，飞行器、陆空两栖车的整体及部分结构可通过组合上述多个部分的结构而得到。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。