一种新型双涵道风扇式个人飞行器的制作方法

本实用新型涉及涵道式飞行器和垂直起降飞行器领域，特别是涉及一种新型双涵道风扇式个人飞行器。

背景技术：

现国内低空逐渐开放，通用航空快速发展，各类飞行器应运而生。普通固定翼的飞行器成熟且广泛，但采用固定翼设计的飞行器需要很长的滑行跑道才能起飞，不能实现垂直起降和空中悬停。旋翼飞行器具有独特的优势，可以实现垂直起降，但旋翼飞行器自身也存在不足之处：有效载荷小、续航时间短、容易被干扰。因此研制一种能够垂直起降，且能在复杂空情中灵活机动的飞行器成为飞行器领域的研究热点，本实用新型提出的一种新型双涵道风扇式个人飞行器有望较好的解决了这些问题，能够实现飞行器的垂直起降、空中悬停和多方位飞行。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种新型双涵道风扇式个人飞行器，使得飞行器在进行飞行时可以通过调节涵道风扇转速来改变飞行器的飞行高度，通过双手控制推进涵道连杆调节两个涵道推进风扇的转速和方向来改变飞行器的飞行速度和飞行方向，进而实现飞行器的垂直起降、空中悬停和多方位飞行。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一种技术方案是：一种新型双涵道风扇式个人飞行器，包括第一升力涵道风扇部分、第二推进涵道风扇部分、机身座舱部分和起落架部分；其特征在于：第一升力涵道风扇部分中的第一涵道主体框架沿中间下方与机身座舱部分中的机身架上方焊接；第二推进涵道风扇部分中的支撑杆下端与机身座舱部分中的中部横杆焊接；起落架部分是由两根两端带有弧度的杆件与机身座舱部分中机身架的下端焊接，左右两边各焊接一根；第一升力涵道风扇部分、第二推进涵道风扇部分、机身座舱部分和起落架部分共为一体构成一种新型双涵道风扇式个人飞行器。

进一步的，所述第一升力涵道风扇部分是由第一电机、第一电机基座、第一风扇桨叶、第一涵道壁板、涵道圆环、涵道肋板、十字承载杆和第一涵道主体框架组成；其特征在于：第一风扇桨叶通过螺栓与第一电机的转轴的上表面对接并固定，第一电机通过螺栓固定在第一电机基座的上面，第一电机基座固定在十字承载杆的中心并焊接为一体，十字承载杆为第一涵道主体框架的一部分，第一涵道主体框架均是通过管材焊接而成，第一涵道壁板的外表面与涵道圆环的内面对接并在涵道壁板的上端，距上边缘20-30mm处，通过小螺栓固定，螺栓从内到外依次穿过第一涵道壁板、涵道圆环、涵道肋板，同时在第一涵道壁板的下端，距下边缘20-30mm处，也通过小螺栓与涵道肋板固定，螺栓从内到外依次穿过第一涵道壁板、涵道肋板，涵道肋板沿第一涵道主体框架的梁分布于四个对角位置用螺栓固定连接构成一个稳定结构，如图4所示。

进一步的，所述第二推进涵道风扇部分是由第二电机、第二电机基座、第二风扇桨叶、第二涵道壁板、旋转轴承、涵道连杆和支撑杆组成；其特征在于：第二风扇桨叶通过螺栓与第二电机的转轴的上表面对接并固定，第二电机通过螺栓固定在第二电机基座的上面，第二电机基座固定于第二涵道壁板的内表面，第二推进涵道的两个涵道连接于涵道连杆的两端，涵道连杆的两端与电机基座和第二涵道壁板连为一体，一般采用焊接或者螺栓连接，涵道连杆的中间部位与旋转轴承的上部焊接，旋转轴承下部再焊接固定于支撑杆的上端，构成整个第二推进涵道风扇部分。

进一步的，所述机身座舱部分是座椅、机身架和电池组成；其特征在于：机身架是通过管材焊接而成，如图6所示，座椅固定于机身架的两根横杆之上，电池放置座椅下面并用螺栓固定并安装于座舱内。

本实用新型一种新型双涵道风扇式个人飞行器的飞行原理为：当飞行器准备垂直起飞时，第一升力涵道风扇部分中的两个电机反向转动（平衡其对机身的反扭矩），达到平稳起飞，当同时增加两个电机输出功率，风扇转速增加使得总升力增加，当其克服整机重量时，飞行器实现垂直起飞；飞行器垂直起飞后，开始进入平飞模式，此时第二推进涵道风扇部分与飞行器前进方向垂直，两个推进电机开始输出功率，产生推力，实行飞行器向前平飞；空中悬停时，只需将一对推进涵道风扇关闭，由一对升力涵道风扇产出升力即可；当飞行器飞行转弯时，涵道连杆相应改变角度，通过转动角度的不同控制其转弯半径，以此实现飞行器的多方位飞行；当飞行器降落时，一对推进涵道风扇电机停止工作，一对升力涵道风扇电机减小输出功率，风扇转速降低使得总升力逐渐小于整机重力，机身缓慢降落，实现飞行器的平稳着陆；在飞行器飞行过程中，飞行器水平稳性会受一些不确定因素影响，对此，通过控制一对升力涵道风扇电机输出功率的输出，来实现飞行器水平方向的稳定性。俯仰方向的稳定性主要受到气流的影响，由于设计时大幅度的降低了机身的重心，当气流影响到飞行器的俯仰稳定性时，机身重心被提高，在重力的作用下，飞行器会自动恢复至正常位置，以实现飞行器的重心自稳。

本实用新型的有益效果是：本实用新型能够使得在进行飞行器设计时能够根据需要选用不同功率的涵道组合，两个涵道升力风扇主要作用是为个人飞行器提供升力，并保持个人飞行器的稳定，机身两侧各设计有一个推进涵道风扇，通过双手控制推进涵道连杆调节两个涵道推进风扇的转速和方向来改变飞行器的飞行速度和飞行方向，进而实现飞行器的垂直起降、空中悬停和多方位飞行。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施例的平面结构示意图。

图2是本实用新型一较佳实施例的立体结构示意图。

图3是本实用新型第一升力涵道风扇部分的一较佳实施例的立体结构示意图。

图4是本实用新型第一涵道主体框架与第一升力涵道风扇部分结合的一较佳实施例立体结构示意图。

图5是本实用新型第二推进涵道风扇部分的一较佳实施例的立体结构示意图。

图6是本实用新型第一涵道主体框架、机身座舱部分与起落架部分结合的一较佳实施例的立体结构示意图。

附：图中各部件的标记如下：1、第一升力涵道风扇部分；2、第二推进涵道风扇部分；3、机身座舱部分；4、起落架部分；5、第一电机；6、第一电机基座；7、第一风扇桨叶；8、第一涵道壁板；9、涵道圆环；10、涵道肋板；11、十字承载杆；12、第一涵道主体框架；13、第二电机；14、第二电机基座；15、第二风扇桨叶；16、第二涵道壁板；17、旋转轴承；18、涵道连杆；19、支撑杆；20、座椅；21、机身架；22、电池。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1-6，本实用新型实施例包括：一种新型双涵道风扇式个人飞行器，包括第一升力涵道风扇部分（1）、第二推进涵道风扇部分（2）、机身座舱部分（3）和起落架部分（4）；其特征在于：第一升力涵道风扇部分（1）中的第一涵道主体框架（12）沿中间下方与机身座舱部分（3）中的机身架（21）上方焊接，使第一升力涵道风扇部分（1）与机身座舱部分（3）连接为一体；第二推进涵道风扇部分（2）中的支撑杆（19）下端与机身座舱部分（3）中的中部横杆焊接，使第二推进涵道风扇部分（2）与机身座舱部分（3）连接为一体；起落架部分（4）是由两根两端带有弧度的杆件与机身座舱部分（3）中机身架（21）的下端焊接，左右两边各焊接一根，使起落架部分（4）与机身座舱部分（3）连接为一体；第一升力涵道风扇部分（1）、第二推进涵道风扇部分（2）、机身座舱部分（3）和起落架部分（4）共为一体构成一种新型双涵道风扇式个人飞行器。

第一升力涵道风扇部分（1）是由第一电机（5）、第一电机基座（6）、第一风扇桨叶（7）、第一涵道壁板（8）、涵道圆环（9）、涵道肋板（10）、十字承载杆（11）和第一涵道主体框架(12)组成；其特征在于：第一风扇桨叶（7）通过螺栓与第一电机（5）的转轴的上表面对接并固定，第一电机（5）通过螺栓固定在第一电机基座（6）的上面，第一电机基座（6）固定在十字承载杆（11）的中心并焊接为一体，十字承载杆（11）为第一涵道主体框架（12）的一部分，第一涵道主体框架（12）均是通过管材焊接而成，第一涵道壁板（8）的外表面与涵道圆环（9）的内面对接并在涵道壁板（10）的上端，距上边缘20-30mm处，通过小螺栓固定，螺栓从内到外依次穿过第一涵道壁板（8）、涵道圆环（9）、涵道肋板（10），同时在第一涵道壁板（8）的下端，距下边缘20-30mm处，也通过小螺栓与涵道肋板（10）固定，螺栓从内到外依次穿过第一涵道壁板（8）、涵道肋板（10），涵道肋板（10）沿第一涵道主体框架的梁分布于四个对角位置并用螺栓固定连接构成一个稳定结构，如图4所示。

第二推进涵道风扇部分（2）是由第二电机（13）、第二电机基座（14）、第二风扇桨叶（15）、第二涵道壁板（16）、旋转轴承（17）、涵道连杆（18）和支撑杆（19）组成；其特征在于：第二风扇桨叶（15）通过螺栓与第二电机（13）的转轴的上表面对接并固定，第二电机（13）通过螺栓固定在第二电机基座（14）的上面，第二电机基座（14）固定于第二涵道壁板（16）的内表面，第二推进涵道的两个涵道连接于涵道连杆（18）的两端，涵道连杆的两端与电机基座和第二涵道壁板连为一体，一般采用焊接或者螺栓连接，涵道连杆(18)的中间部位与旋转轴承(17)的上部焊接，旋转轴承(17)的下部再固定于支撑杆(19)的上端，支撑杆（19）的下端与机身座舱部分（3）的两根横杆的连接杆焊为一体，并处于整个飞行器的中心位置，这样涵道连杆连接的第二推进涵道风扇部分可以绕中心支撑杆旋转，构成整个第二推进涵道风扇部分。

机身座舱部分是座椅（20）、机身架（21）和电池（22）组成；其特征在于：机身架是通过管材焊接而成，如图6所示，座椅（20）固定于两根横杆之上，电池（22）放置座椅（20）下面并安装于座舱内。

本实用新型飞行器的飞行原理为：当飞行器准备垂直起飞时，第一升力涵道风扇部分的两个电机反向转动（平衡其对机身的反扭矩），达到平稳起飞，当同时增加两个电机输出功率，风扇转速增加使得总升力增加，当其克服整机重量时，飞行器实现垂直起飞；飞行器垂直起飞后，开始进入平飞模式，此时第二推进涵道风扇部分与飞行器前进方向垂直，两个推进电机开始输出功率，产生推力，实行飞行器向前平飞；空中悬停时，只需将一对推进涵道风扇关闭，由一对升力涵道风扇产出升力即可；当飞行器飞行转弯时，涵道连杆相应改变角度，通过转动角度的不同控制其转弯半径，以此实现飞行器的多方位飞行；当飞行器降落时，一对推进涵道风扇电机停止工作，一对升力涵道风扇电机减小输出功率，风扇转速降低使得总升力逐渐小于整机重力，机身缓慢降落，实现飞行器的平稳着陆；在飞行器飞行过程中，飞行器水平稳性会受一些不确定因素影响，对此，通过控制一对升力涵道风扇电机输出功率的输出，来实现飞行器水平方向的稳定性。俯仰方向的稳定性主要受到气流的影响，由于设计时大幅度的降低了机身的重心，当气流影响到飞行器的俯仰稳定性时，机身重心被提高，在重力的作用下，飞行器会自动恢复至正常位置，以实现飞行器的重心自稳。

其特征在于：机身架上分布的两个升力涵道风扇，能够在飞行器起飞、着陆和巡航时为飞行器提供升力，以实现飞行器垂直起降和空中悬停。机身两侧各设计有一个推力涵道风扇，推进涵道风扇可由推进涵道连杆控制，推进涵道连杆带动涵道风扇改变角度，进而改变推力涵道的位置，实现飞行器的多方位飞行。机身部分可以用来装载货物或载人，并满足一定的气动要求。通过上述方式，本实用新型提供的一种新型涵道风扇式个人飞行器能够实现飞行器的垂直起降、空中悬停和多方位飞行，并且飞行器采用升力涵道+推进涵道、机身也设计可以达到一定的气动效果，也提高飞行器的稳定性。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型专利保护范围内。