1.本发明涉及涵道飞行器领域，尤其涉及一种油动涵道飞行器。


背景技术：

2.无人飞行器在军事和民用领域都有着广泛用途。在军事领域，无人飞机可以执行更为复杂的作战任务，适应更多的作战环境，已经成为越来越多国家的常规武器装备，是各国军事实力的重要体现。而在民用领域，固定翼飞行器、多轴飞行器、小型无人直升机等无人飞行器也广泛进入人们的视野，在农业、探测、巡航、观测等领域发挥着越来越重要的作用。这类民用领域使用的小型飞行器一般体积较小，造价便宜，帮助人们完成常规的工作，极大地拓展人们的工作方式。因此，现在无人飞行器的研究已经成为各领域科研人员广泛研究的课题。各种各样的无人飞行器都被设计和研发，其中涵道飞行器因为其自身的特点，成为其中重要的一员。
3.传统无人飞行器，比如无人直升机、固定翼飞行器、多旋翼飞行器等小型飞行器，具有气动效率低、不安全、结构复杂等缺点，而涵道飞行器则不同，它的机体结构非常紧凑，而且由于风扇在涵道内部，使用非常安全，加上气动效率高，在无人机的应用领域具有不可替代的位置。对比同样直径的螺旋桨，采用涵道风扇可以产生更大的升力，以此为推力装置的可垂直起降飞行器在民用领域具有良好发展前景。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种气动效率高，结构安全、简单，控制效率高的油动涵道飞行器,该飞行器可以应用于多种场景，如探测一些人类不便进入的地区，而涵道的设计又可以很好的保护桨叶不被损坏，达到能更好的使用效果和经济价值。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.本发明一种油动涵道飞行器，包括
7.具有环括作用的涵道体；所述涵道体包括反扭叶片和涵道；所述反扭叶片周向均匀间隔地设置在所述涵道底部；
8.设置在所述涵道内部的动力系统；所述动力系统通过动力架架设在涵道内部，所述动力架固定在涵道上方；所述动力系统包括输出轴，所述输出轴连接有用于提供升力的涵道桨机构；
9.设置在所述涵道内部的舵面机构；所述舵面机构位于所述涵道桨机构的下方，用于控制飞行器转向。
10.进一步的，还包括设置在所述涵道下方的起落架。
11.再进一步的，所述起落架包括通过螺栓连接的主起落架和起落架拉杆，所述主起落架固定连接在所述涵道内的主承力环位置处。
12.再进一步的，所述涵道体还包括安装筒；所述安装筒与涵道同轴，所述反扭叶片周向间隔均匀地连接在安装筒与涵道之间。
13.再进一步的，所述动力系统还包括发动机和油箱，所述发动机和油箱之间通过管道输油，所述输出轴与发动机传动连接，发动机固定连接在所述动力架下方。
14.再进一步的，所述涵道桨机构包括启动盘和桨叶；所述启动盘在启动时通过外力带动发动机旋转，使发动机完成启动；所述桨叶固定连接在所述输出轴上。
15.再进一步的，所述动力架包括主架、固定架、支撑架和避震套，所述固定架和支撑架的上端均固定连接在所述主架上，所述固定架和支撑架的下端均固定连接在所述涵道上；所述发动机通过所述避震套与主架连接。
16.再进一步的，所述舵面机构包括舵机固定装置、舵机、主舵面、副舵面、舵面固定装置、连杆机构、固定板、固定轴和固定框；所述舵机的数量为四个，分别通过所述舵机固定装置固定在涵道内；四个所述舵机的朝向为同一平面内四个方向，且相邻两方向之间相互垂直；所述固定框的形状为正四边形，其每个边上都通过固定板和固定轴连接有两个副舵面和一个主舵面，两个副舵面分别在主舵面的两侧，与主舵面使用连杆机构连接运动，四个舵机分别独立控制的每个边上的副舵面和主舵面。
17.再进一步的，所述舵面机构还包括角板，在每个所述固定板的两侧均设置有所述角板，起到调节作用。
18.与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：
19.本发明的动力系统固定在动力架上，其中涵道桨机构是给涵道飞机器提供升力，桨叶通过发动机带动旋转产生升力，其中舵面机构是通过同一平面内四个不同方向的舵面偏转，提供涵道体转向的能力，上述涵道桨机构和舵面机构均安装在涵道体内部，涵道可以对上述两机构起到很好的保护作用，以提高油动涵道飞行器在飞行中的安全性和使用寿命，上述所有机构的主要安装固定位置和主要承力部位为刚性主承力环，此类设计可以涵道表面材料的刚性从而减轻整个油动涵道飞行器的重量。
附图说明
20.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
21.图1是按照本发明油动涵道飞行器的的结构示意图；
22.图2是本发明油动涵道飞行器的动力系统结构示意图；
23.图3是本发明油动涵道飞行器的动力架的结构示意图；
24.图4是本发明油动涵道飞行器的涵道桨机构的结构示意图；
25.图5是本发明油动涵道飞行器的涵道体的结构示意图；
26.图6是本发明油动涵道飞行器的舵面机构的结构示意图；
27.图7是本发明油动涵道飞行器的起落架的结构示意图。
28.附图标记说明：1、动力系统；101、发动机；102、油箱；103、输出轴；
29.2、动力架；201、主架；202、固定架；203、支撑杆；204、避震套；
30.3、涵道桨机构；301、启动盘；302、桨叶；
31.4、涵道体；401、反扭叶片；402、安装筒；403、涵道；
32.5、舵面机构；501、舵机固定装置；502、舵机；503、主舵面；504、副舵面；505、舵面固定装置；506、连杆机构；507、固定板；508、固定轴；509、角板；510、固定框；
33.6、起落架；601、主起落架；602、起落架拉杆。
具体实施方式
34.下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本发明。
35.如图1所示，本发明提供一种油动涵道飞行器的其中一种具体实施例，包括动力系统1、动力架2、涵道桨机构3、涵道体4、舵面机构5和起落架6。
36.如图4、6所示，涵道体4具有环括作用，所述涵道体包括反扭叶片401、安装筒402和涵道403，所述安装筒402与涵道403同轴，所述反扭叶片401位于涵道403底部，且反扭叶片401周向间隔均匀地连接在安装筒402与涵道403之间。涵道内壁采用碳纤维材料，外壁采用轻质防火材料，可以有效减小油动涵道飞行器的总体质量，涵道中有主承力环可以保证涵道的圆度和同轴度，动力架和起落架的安装位置均在主承力环中，反扭叶片固定在涵道和安装筒之间且反扭叶片和安装筒均为碳纤维材料，可以有效减小油动涵道飞行器的重量。
37.如图2、3所示，动力系统1安装所述涵道403内部，所述动力系统1通过动力架2架设在涵道403内部，所述动力架2固定在涵道403上方。整个动力系统位于涵道体的上方，且油箱为圆环形位于涵道体唇口上方，发动机位于圆环形油箱的中心处，动力系统通过输出轴与涵道桨机构连接，将发动机的动力转化成驱动桨叶直接旋转的动力，并起到减小转速增大扭矩的作用。所述动力架2包括主架201、固定架202、支撑架203和避震套204，所述固定架202和支撑架203的上端均固定连接在所述主架201上，所述固定架的下端均固定连接在所述涵道403上，支撑架可以达到很好的抗拉和抗剪效果，固定架带有一点的圆弧形状，可以有很好的抗压效果，动力架整体采用铝合金材质其特点是质量小、强度高。支撑架的下端也固定连接在涵道403上，减小发动机的横向振动。所述动力系统1还包括发动机101、油箱102和输出轴103，所述发动机101和油箱102之间通过管道输油，所述输出轴103与发动机101传动连接，所述输出轴103连接有用于提供升力的涵道桨机构3。动力系统包括油箱和发动机之间有一输油管，油箱为环状且由塑料材质制成，可减轻油动涵道飞行器的重量，发动机位于圆环形油箱的中心处。所述发动机101通过所述避震套204与主架201连接，发动机通过避震套分布六点安装在动力架的一侧，油箱通过卡槽卡在固定架上，发动机的转动部分包络在动力架空间内部，从而给予转动部件一定的保护作用。
38.如图4、5所示，所述涵道桨机构3包括启动盘301和桨叶302，涵道桨机构中桨叶固定在转动轴上，涵道桨机构的所有部件均安装在传动轴上，传动轴为金属旋转件，起到传动和保证强度的作用，桨叶材料为碳纤维，可以提供足够的强度并减轻此油动涵道飞行器的重量。所述启动盘301在启动时通过外力带动发动机101旋转，使发动机101完成启动。所述桨叶302固定连接在所述输出轴103上，动力系统通过输出轴向涵道桨机构传动，从而带动桨叶的旋转并给油动涵道飞行器提供升力。
39.如图6、7所示，所述涵道403内部安装有舵面机构5，所述舵面机构5位于所述涵道桨机构3的下方，用于控制飞行器转向。具体地，所述舵面机构5包括舵机固定装置501、舵机502、主舵面503、副舵面504、舵面固定装置505、连杆机构506、固定板507、固定轴508和固定框510。所述舵机502的数量为四个，分别通过所述舵机固定装置501固定在涵道403内。四个所述舵机502的朝向为同一平面内四个方向，且相邻两方向之间相互垂直。所述固定框510的形状为正四边形，其每个边上都通过固定板507和固定轴508连接有两个副舵面504和一个主舵面503，两个副舵面504分别在主舵面503的两侧，与主舵面503使用连杆机构506连接运动，四个舵机502分别独立控制的每个边上的副舵面504和主舵面503。工作时，四个方向
的分别有主舵面和副舵面，其中主舵面由舵机控制运动，四个方向的舵机独立控制，每侧的两个副舵面分别位于主舵面的两侧，主舵面和副舵面之间通过连杆机构传递运动，主舵面和副舵面之间通过安装固定板固定相对位置。在每个所述固定板507的两侧均设置有所述角板509，起到调节作用。其中固定板与角板通过螺栓连接，两个三角形角板509分别固定在固定板的两端，固定板和舵面固定装置之间通过固定轴增加固定板的的稳定性和抗扭，固定轴位于主舵面和副舵面之间，舵面机构总体是碳纤维材料，舵面机构整体位于涵道体内部下方，所有的旋转机构都可以得到很好的保护，舵面机构通过舵机的转动带动主舵面偏转，主舵面通过连杆机构带动副舵面同时偏转，相邻两组舵面之间成九十度夹角，四个方向的舵面独立运动，使得油动涵道飞行器可以灵活转向。
40.如图7所示，起落架6安装在所述涵道403下方，起落架通过螺栓固定在涵道403内的主承力环上，所述起落架6包括通过螺栓连接的主起落架601和起落架拉杆602，起落架整体为钢材质，起落架拉杆为圆柱形有很好的抗拉抗剪性，主起落架为t型角钢，有足够的强度可以支撑住整个油动涵道飞行器并且具有很好的稳定性。
41.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。