1.本实用新型涉及飞行器的技术领域,具体而言,涉及一种飞行器。
背景技术:2.机场正变得越来越有必要位于市区附近以解决乘客的需要和在城市之间的其他旅行的需要。然而,由于固定机翼飞行器进行安全起飞和着陆所需的长跑道和广阔的空间,因而机场占地相当大。对于中小型城市,建造这样的机场也是在成本上不允许的。其中,在大城市能够较好的负担机场的建造,但城市机场所呈现出的噪音、污染和安全问题是成问题的。因此,在航空产业中长期以来都需要有体积较小、价格实惠的垂直起飞和着陆的飞行器,其可以起飞、降落,和被容纳在商业和住宅地产的相对小的地片上。对于现有技术中的垂直起降飞行器多采用直升机,其弊端在于一旦旋翼发生损坏,便意味着机毁人亡,其安全性较差。
技术实现要素:3.本实用新型的目的在于提供一种飞行器,其能够提高飞行器的安全性,增加机载人员的生存几率。
4.本实用新型的实施例是这样实现的:
5.本技术实施例提供一种飞行器,其包括飞行器主体、发动机组和设置于飞行器主体上的驾驶舱,发动机组包括多个双系统发动机,双系统发动机包括设置于飞行器主体内的驱动发动机、设置于飞行器主体上的涡轮发动机、套设于涡轮发动机上的转动机构、与转动机构连接的第一传动机构以及与转动结构连接的第一旋翼,驱动发动机与第一传动机构连接。
6.在本实用新型的一些实施例中,转动机构包括驱动齿轮、轴承和内齿轮,轴承套设于涡轮发动机上,内齿轮套设于轴承上,内齿轮与驱动齿轮啮合,驱动齿轮与第一传动机构连接。
7.在本实用新型的一些实施例中,第一传动机构包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一传动件和第二传动件,第一锥齿轮通过第一传动件与驱动齿轮连接,第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合,第二锥齿轮通过第二传动件与驱动发动机连接。
8.在本实用新型的一些实施例中,还包括第二传动机构,第二传动机构包括驱动电机、蜗轮以及与蜗轮啮合的蜗杆,蜗轮与第一旋翼连接,蜗杆与驱动电机连接,驱动电机设置于内齿轮内,第一旋翼与内齿轮铰接。
9.在本实用新型的一些实施例中,还包括第一转向机构、第二转向机构、第三转向机构、安装于飞行器主体内的第一电机、第二电机和第三电机,多个双系统发动机分别为第一双系统发动机、第二双系统发动机和第三双系统发动机;第一双系统发动机与飞行器主体铰接,第一双系统发动机通过第一转向机构与第一电机连接;第二双系统发动机、第三双系统发动机分别与飞行器主体转动连接;第二双系统发动机通过第二转向机构与第二电机连
接;第三双系统发动机通过第三转向机构与第三电机连接。
10.在本实用新型的一些实施例中,第一转向机构包括第一转动件、第一齿轮、第二齿轮、第三锥齿轮、第四锥齿轮和第一连接件,第一转动件与第一双系统发动机连接,第一齿轮与第一转动件连接,第一齿轮与第二齿轮啮合,第二齿轮通过连接件与第三锥齿轮连接,第三锥齿轮与第四锥齿轮啮合,第四锥齿轮与第一电机连接。
11.在本实用新型的一些实施例中,第二转向机构包括第二转动件、第三齿轮、第四齿轮和第二连接件,第二转动件的一端与第二双系统发动机连接,第二转动件的另一端与第三齿轮连接,第三齿轮与第四齿轮啮合,第四齿轮与第二电机连接。
12.在本实用新型的一些实施例中,第三转向机构包括第三转动件、第五齿轮、第六齿轮和第三连接件,第三转动件的一端与第三双系统发动机连接,第三转动件的另一端与第五齿轮连接,第五齿轮与第六齿轮啮合,第六齿轮与第三电机连接。
13.在本实用新型的一些实施例中,还包括设置于飞行器主体上的多个第二旋翼,多个第二旋翼绕驾驶舱圆周均匀设置。
14.在本实用新型的一些实施例中,还包括设置于飞行器主体上的伸缩尾翼。
15.相对于现有技术,本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果:
16.一种飞行器,其包括飞行器主体、发动机组和设置于飞行器主体上的驾驶舱,发动机组包括多个双系统发动机,双系统发动机包括设置于飞行器主体内的驱动发动机、设置于飞行器主体上的涡轮发动机、套设于涡轮发动机上的转动机构、与转动机构连接的第一传动机构以及与转动结构连接的第一旋翼,驱动发动机与第一传动机构连接。
17.对于现有技术中垂直起降的飞行器来说,占用场地和成本高昂是限制飞行器发展的重要因素,而真正影响垂直起降的飞行器最重要的因素还是安全问题。对于现有技术中直升机基本只含有一套用于飞行的系统,多数直升机采用控制旋翼进行起降和巡航,而少部分使用航空涡轮发动机进行升降。其弊端在于,一旦这唯一的飞行系统出现问题,则飞机便无法进行正常飞行,由此飞机只能坠落。故为了解决上述问题,本实施例采用双系统发动机的发动机组,使得飞机拥有多套飞行系统,即使其中一套飞行系统出现问题,驾驶员可以立即切换另外的飞行系统,使得飞行器依旧拥有飞行能力,从而避免发生机毁人亡的情况。其具体的实施方式为,在航空用的涡轮发动机上设置第一旋翼,为避免旋翼对涡轮发动机的进气口产生干扰,故将第一旋翼设置于涡轮发动机的侧壁上,同时为了让第一旋翼能够进行旋转,利用驱动发动机对传动机构进行驱动,传动机构带动设置转动机构进行旋转,从而使得第一旋翼能够在涡轮发动机外壁上进行转动。其有意效果在于,旋翼与涡轮发动机的结合,使得飞行器占用的空间更小,使得飞行器飞行时阻力更小,且旋翼和涡轮发动机两种飞行系统的配合使用,能够极大的节约飞行器能源;同时在紧急情况下进行飞行系统切换,保证机载人员安全,提高了安全性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本实用新型一种飞行器的结构示意图;
20.图2为本实用新型一种飞行器的巡航状态图;
21.图3为本实用新型中第一双系统发动机剖视图;
22.图4为图3中b处的局部放大图;
23.图5为图3中a处的局部放大图;
24.图6为本实用新型中第一转向机构的结构示意图;
25.图7为本实用新型中第一转向机构和第三转向机构的结构示意图;
26.图8为本实用新型一种飞行器的另一种巡航状态图。
27.图标:1、飞行器主体;11、机翼;2、驾驶舱;3、发动机组;31、第一双系统发动机;311、第一旋翼;32、第二双系统发动机;33、第三双系统发动机;4、第二旋翼;5、伸缩尾翼;6、转动机构;61、驱动齿轮;62、轴承;63、内齿轮;7、第一传动机构;71、第一锥齿轮;72、第二锥齿轮;73、第二传动件;74、驱动发动机;75、第一传动件;8、第二传动机构;81、蜗轮;82、蜗杆;83、驱动电机;9、第一转向机构;91、第一齿轮;92、第二齿轮;93、第一连接件;94、第三锥齿轮;95、第一电机;96、第四锥齿轮;97、第一转动件;10、第二转向机构;101、第二转动件;102、第三齿轮;103、第四齿轮;104、第二连接件;105、第二电机;106、第三转向机构;107、第三转动件;108、第五齿轮;109、第六齿轮;1010、第三连接件;1011、第三电机。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
29.因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
30.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
31.在本实用新型实施例的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本实用新型实施例的描述中,“多个”代表至少2个。
33.在本实用新型实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,若出现术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体
情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.实施例1
35.请参照图1,图1所示为本实施例提供一种飞行器,其包括飞行器主体1、发动机组3和设置于飞行器主体1上的驾驶舱2,发动机组3包括多个双系统发动机,双系统发动机包括设置于飞行器主体1内的驱动发动机74、设置于飞行器主体1上的涡轮发动机、套设于涡轮发动机上的转动机构6、与转动机构6连接的第一传动机构7以及与转动结构连接的第一旋翼311,驱动发动机74与第一传动机构7连接。
36.在本实用新型的一些实施例中,对于现有技术中垂直起降的飞行器来说,占用场地和成本高昂是限制飞行器发展的重要因素,而真正影响垂直起降的飞行器最重要的因素还是安全问题。对于现有技术中直升机基本只含有一套用于飞行的系统,多数直升机采用控制旋翼进行起降和巡航,而少部分使用航空涡轮发动机进行升降。其弊端在于,一旦这唯一的飞行系统出现问题,则飞机便无法进行正常飞行,由此飞机只能坠落。故为了解决上述问题,本实施例采用双系统发动机的发动机组3,使得飞机拥有多套飞行系统,即使其中一套飞行系统出现问题,驾驶员可以立即切换另外的飞行系统,使得飞行器依旧拥有飞行能力,从而避免发生机毁人亡的情况。且涡轮发动机可以利用涡喷发动机或小型火箭发动机代替,其具体的实施方式为,在航空用的涡轮发动机上设置第一旋翼311,为避免旋翼对涡轮发动机的进气口产生干扰,故将第一旋翼311设置于涡轮发动机的侧壁上,同时为了让第一旋翼311能够进行旋转,利用驱动发动机74对传动机构进行驱动,传动机构带动设置转动机构6进行旋转,从而使得第一旋翼311能够在涡轮发动机外壁上进行转动。其有意效果在于,旋翼与涡轮发动机的结合,使得飞行器占用的空间更小,使得飞行器飞行时阻力更小,且旋翼和涡轮发动机两种飞行系统的配合使用,能够极大的节约飞行器能源;同时在紧急情况下进行飞行系统切换,保证机载人员安全,提高了安全性。
37.实施例2
38.请参照图3和图4,本实施例基于实施例1的技术方案提出,转动机构6包括驱动齿轮61、轴承62和内齿轮63,轴承62套设于涡轮发动机上,内齿轮63套设于轴承62上,内齿轮63与驱动齿轮61啮合,驱动齿轮61与第一传动机构7连接。
39.在本实用新型的一些实施例中,为了使得第一旋翼311能够成功在涡轮发动机上进行转动,且不影响涡轮发动机的运行,故在利用轴承62套设于涡轮发动机上,使得第一旋翼311通过轴承62在涡轮发动机上进行转动,同时利用驱动发动机74驱动传动机构,而后带动内齿轮63进行转动,达到对旋翼控制的目的。
40.实施例3
41.请参照图3和图4,本实施例基于实施例2的技术方案提出,第一传动机构7包括第一锥齿轮71、第二锥齿轮72、第一传动件75和第二传动件73,第一锥齿轮71通过第一传动件75与驱动齿轮61连接,第一锥齿轮71与第二锥齿轮72啮合,第二锥齿轮72通过第二传动件73与驱动发动机74连接。
42.在本实用新型的一些实施例中,由于涡轮发动机内体积有限,且如果将动力源设计在涡轮发动机外壁,其风阻系数必然增加,故为了避免上述情况,将动力源设置于飞行器主体1内,且为了保持飞行器的平衡,将驱动发动机74放置于飞行器主体1机翼11的中部,故其传动机构则需要进行转向,由此设置第一锥齿轮71和第二锥齿轮72啮合用于转向,且第
一锥齿轮71和内齿轮63连接,从而使得驱动发动机74能够以垂直的角度对转动机构6输送动能,由此达到驱动第一旋翼311的目的。
43.实施例4
44.请参照图3和图5,本实施例基于实施例2的技术方案提出,还包括第二传动机构8,第二传动机构8包括驱动电机83、蜗轮81以及与蜗轮81啮合的蜗杆82,蜗轮81与第一旋翼311连接,蜗杆82与驱动电机83连接,驱动电机83设置于内齿轮63内,第一旋翼311与内齿轮63铰接。
45.在本实用新型的一些实施例中,当出现紧急情况飞行器需要进行紧急升空时,由于第一旋翼311的展开对其产生了一定阻力,一旦加速过大,第一旋翼311所受的阻力也将增大,可能会造成第一旋翼311断裂的情况。故为避免上述情况,本实施例采用将第一旋翼311折叠的方式,使得其可以进行收纳,由此既能在涡轮发动机升空时减小阻力,还可以在对飞行器停放时减小占用面积。其具体实施方式为,利用驱动电机83带动蜗杆82,蜗轮81与第一旋翼311连接,第一旋翼311与内齿轮63铰接,从而使得第一旋翼311能够进行转动,达到收缩的功能。且又因为蜗轮81蜗杆82具有自锁性能,使得第一旋翼311在展开后能够更好的进行限位,提高了稳定性。
46.实施例5
47.请参照图1、图2、图6和图7,本实施例基于实施例1的技术方案提出,还包括第一转向机构9、第二转向机构10、第三转向机构106、安装于飞行器主体1内的第一电机95、第二电机105和第三电机1011,多个双系统发动机分别为第一双系统发动机31、第二双系统发动机32和第三双系统发动机33;第一双系统发动机31与飞行器主体1铰接,第一双系统发动机31通过第一转向机构9与第一电机95连接;第二双系统发动机32、第三双系统发动机33分别与飞行器主体1转动连接;第二双系统发动机32通过第二转向机构10与第二电机105连接;第三双系统发动机33通过第三转向机构106与第三电机1011连接。
48.在本实用新型的一些实施例中,对于垂直起降的飞行器来说,其还有一个较大的弊端在于,相较于固定翼飞行器来说,垂直起降的飞行器的巡航能力较差,其主要原因垂直起降的飞行器的前进后退,多利用旋翼的倾斜,使得发动力的推力无法最大化的运用到前进上。故本实施例为了解决上述问题,采用对双系统发动机进行位置变换的方式,使得其动力可以直接用于前进,且本实施例中飞行器主体1采用三角形,并且采用现有机翼11模型理论,使得三角形机翼11下方气压大于上方气压,由此保证飞行时的升力,从而达到让双系统发动机权利进行推进,从而提高了飞行器的性能。其具体的实施方式为利用第一电机95驱动第一转向机构9与第一双系统发动机31进行连接,且第一双系统发动机31与飞行器主体1铰接;而第二双系统发动机32、第三双系统发动机33分别在第二电机105与第三电机1011的驱动下,由第二转向机构10和第三转向机构106带动,使得第二双系统发动机32、第三双系统发动机33在垂直面上做圆周转动,由此使得第一双系统发动机31、第二双系统发动机32和第三双系统发动机33朝向一致,从而提高飞行器巡航性能。
49.在本实用新型的一些实施例中,如图8所示,为了减小风阻系数,还可以直接将第一双系统发动机31直接与飞行器主体1转动连接,从而减小与空气的接触面积,减小风阻系数。
50.实施例6
51.请参照图6,本实施例基于实施例5的技术方案提出,第一转向机构9包括第一转动件97、第一齿轮91、第二齿轮92、第三锥齿轮94、第四锥齿轮96和第一连接件93,第一转动件97与第一双系统发动机31连接,第一齿轮91与第一转动件97连接,第一齿轮91与第二齿轮92啮合,第二齿轮92通过连接件与第三锥齿轮94连接,第三锥齿轮94与第四锥齿轮96啮合,第四锥齿轮96与第一电机95连接。
52.在本实用新型的一些实施例中,由于第一双系统发动机31与飞行器主体1铰接,其转动方向向下,故在设置第一电机95时,应当尽可能设置飞行器机翼11的中间,以保持飞行器机翼11的平衡性,而设置在飞行器机翼11中间后,第一电机95的输出轴为与机翼11的中线,此时便需要设置第三锥齿轮94和第四锥齿轮96进行转向,而后再与第一齿轮91、第二齿轮92配合进行传动,同时为了进一步保证平衡性,可以设置对称的两组第一齿轮91、两组第二齿轮92和两组第三锥齿轮94,其有益效果在于,既能提高平衡,还能增加扭矩,提高了稳定性。
53.实施例7
54.请参照图7,本实施例基于实施例5的技术方案提出,第二转向机构10包括第二转动件101、第三齿轮102、第四齿轮103和第二连接件104,第二转动件101的一端与第二双系统发动机32连接,第二转动件101的另一端与第三齿轮102连接,第三齿轮102与第四齿轮103啮合,第四齿轮103与第二电机105连接。
55.请参照图8,第三转向机构106包括第三转动件107、第五齿轮108、第六齿轮109和第三连接件1010,第三转动件107的一端与第三双系统发动机33连接,第三转动件107的另一端与第五齿轮108连接,第五齿轮108与第六齿轮109啮合,第六齿轮109与第三电机1011连接。
56.在本实用新型的一些实施例中,对于第二转向机构10和第三转向机构106,其原理是相同的,以第二转向机构10为例,为了使得第二双系统发动机32进行转动,采用在第二转动件101上设置第三齿轮102,而后利用第二电机105驱动第四齿轮103,第四齿轮103与第三齿轮102啮合,从而带动第二连接转动,由此使得第二双系统发动机32转动到指定位置。
57.实施例8
58.请参照图1和图2,本实施例基于实施例5的技术方案提出,还包括设置于飞行器主体1上的多个第二旋翼4,多个第二旋翼4绕驾驶舱2圆周均匀设置。
59.在本实用新型的一些实施例中,由于涡轮发动机以燃料为能源进行喷气的发动机,故其存在爆炸的危险,为避免涡轮发动机爆炸时将第一旋翼311损坏,导致飞行器无法进行运行。本实施例采用设置与涡轮发动机数量一致的第二旋翼4,作为备用或辅助飞行系统,由此本飞行器采用三套飞行系统进一步提高了飞行器的安全性。
60.实施例9
61.请参照图2,本实施例基于实施例1的技术方案提出,还包括设置于飞行器主体1上的伸缩尾翼5。
62.在本实用新型的一些实施例中,设置伸缩尾翼5的目的在于,在飞行器进行巡航的过程中,虽然可以利用双系统发动机进行位置和姿势的调整,但是由于双系统发动机其重量较大,调整起来对能源消耗较大,影响了飞行器的续航能力,故设置伸缩尾翼5,利用尾翼对飞机的方向进行调整。同时该尾翼采用伸缩的形式,其目的在于,当飞行器进行挺靠或垂
直起降时,可以减少对飞行员视野的干扰,提高了安全性。
63.在本实用新型的一些实施例中,还可以在飞行器底部增加多个气囊,当飞行器需要在水上降落或水上紧急迫降时,打开气囊便可以让飞行器在水面上悬浮,进一步提高了安全性。
64.在本实用新型的一些实施例中,驾驶舱2上还可设置降落伞,从而在飞行器迫降时为飞行器提供保护,避免飞行器下降速度过快导致飞行器坠毁,从而进一步提高了安全性。
65.综上,本实用新型的实施例提供一种飞行器,其包括飞行器主体1、发动机组3和设置于飞行器主体1上的驾驶舱2,发动机组3包括多个双系统发动机,双系统发动机包括设置于飞行器主体1内的驱动发动机74、设置于飞行器主体1上的涡轮发动机、套设于涡轮发动机上的转动机构6、与转动机构6连接的第一传动机构7以及与转动结构连接的第一旋翼311,驱动发动机74与第一传动机构7连接。
66.对于现有技术中垂直起降的飞行器来说,占用场地和成本高昂是限制飞行器发展的重要因素,而真正影响垂直起降的飞行器最重要的因素还是安全问题。对于现有技术中直升机基本只含有一套用于飞行的系统,多数直升机采用控制旋翼进行起降和巡航,而少部分使用航空涡轮发动机进行升降。其弊端在于,一旦这唯一的飞行系统出现问题,则飞机便无法进行正常飞行,由此飞机只能坠落。故为了解决上述问题,本实施例采用双系统发动机的发动机组3,使得飞机拥有多套飞行系统,即使其中一套飞行系统出现问题,驾驶员可以立即切换另外的飞行系统,使得飞行器依旧拥有飞行能力,从而避免发生机毁人亡的情况。其具体的实施方式为,在航空用的涡轮发动机上设置第一旋翼311,为避免旋翼对涡轮发动机的进气口产生干扰,故将第一旋翼311设置于涡轮发动机的侧壁上,同时为了让第一旋翼311能够进行旋转,利用驱动发动机74对传动机构进行驱动,传动机构带动设置转动机构6进行旋转,从而使得第一旋翼311能够在涡轮发动机外壁上进行转动。其有意效果在于,旋翼与涡轮发动机的结合,使得飞行器占用的空间更小,使得飞行器飞行时阻力更小,且旋翼和涡轮发动机两种飞行系统的配合使用,能够极大的节约飞行器能源;同时在紧急情况下进行飞行系统切换,保证机载人员安全,提高了安全性。
67.以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。