[發(fā)明專利]一種碟型飛行器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610146187.5
• 申請日: 2016-03-15
• 公開（公告）號: CN105620750B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樊民革
• 申請（專利權(quán)）人: 山西大學(xué)
• 主分類號: B64C39/00
• 分類號: B64C39/00
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司)14105
• 代理人: 雷立康

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于飛行器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碟型飛行器。

背景技術(shù)

目前實用的飛行器不外乎兩種形式：一種是固定翼飛行器即常見的飛機，利用螺旋槳或引擎產(chǎn)生的推力驅(qū)動機體滑行一段距離，達(dá)到一定速度后，利用固定翼面上下的壓差產(chǎn)生的空氣動力升空飛行，其優(yōu)點是飛行速度快，載荷量大；缺點是必須有滑行跑道，不能垂直起降。另一種旋翼式飛行器即常見的直升機，其優(yōu)點是可垂直起降、實現(xiàn)空中懸停；缺點是飛行速度慢、噪音大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有飛行器存在無法垂直起降、飛行速度慢和噪音大的技術(shù)問題，提供一種碟型飛行器。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種碟型飛行器，包括底座、碟狀旋翼、電機、內(nèi)框架、內(nèi)框架線圈、內(nèi)框架軸、垂直磁場線圈、外框架、外框架線圈、外框架軸、支撐座和水平磁場線圈，所述兩個外框架軸設(shè)在外框架前后兩側(cè)面的中部，外框架通過兩個外框架軸安裝在底座的兩個支撐座上，且使外框架軸能在支撐座上轉(zhuǎn)動從而帶動外框架轉(zhuǎn)動，兩個內(nèi)框架軸設(shè)在內(nèi)框架左右兩側(cè)的下部，內(nèi)框架通過兩個內(nèi)框架軸安裝在外框架上，且使兩個內(nèi)框架軸能在外框架上轉(zhuǎn)動從而帶動內(nèi)框架轉(zhuǎn)動，電機安裝在內(nèi)框架內(nèi)，垂直磁場線圈安裝在底座上，且位于兩個內(nèi)框架軸的下方，水平磁場線圈安裝在底座上，且位于外框架左右兩側(cè)面的下方，內(nèi)框架線圈豎向纏繞在內(nèi)框架的外表面，外框架線圈水平纏繞在外框架的外表面，碟狀旋翼蓋在底座上，且使碟狀旋翼頂部與電機的轉(zhuǎn)軸的端部固定連接，從而由電機的轉(zhuǎn)軸驅(qū)動碟狀旋翼相對于底座轉(zhuǎn)動。

所述電機的轉(zhuǎn)軸為中空的管狀結(jié)構(gòu)，以便于GPS天線的信號線引入機體內(nèi)部控制器。

所述外框架軸和內(nèi)框架軸均為中空的管狀結(jié)構(gòu)，以便于外框架線圈和內(nèi)框架線圈引出并與機體內(nèi)部控制器連接。

在底座的側(cè)面與碟狀旋翼的連接處密布一圈毛刷用于隔離機體內(nèi)外的空氣。

在所述碟狀旋翼的外表面密布設(shè)置有圓形凹坑以利于在高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生較大的真空度提高空氣動力。

本發(fā)明的碟形飛行器合理利用陀螺的進(jìn)動性調(diào)節(jié)碟狀螺旋槳的轉(zhuǎn)軸指向，可以實現(xiàn)垂直起降和空中懸停，通過對碟狀螺旋槳轉(zhuǎn)速和傾斜角度的調(diào)整，能方便實現(xiàn)在空中的快速或慢速飛行；將內(nèi)、外框架的進(jìn)動轉(zhuǎn)動配合應(yīng)用，可以做到360度全方位快速任意轉(zhuǎn)向，具有良好的機動性；本發(fā)明采用碟狀旋翼代替?zhèn)鹘y(tǒng)直升機螺旋槳，避免了傳統(tǒng)直升機螺旋槳轉(zhuǎn)動帶來的噪音，從而解決了噪音大的技術(shù)問題。因此，與背景技術(shù)相比，本發(fā)明具有能垂直起降、飛行機動靈活和噪音小的優(yōu)點。

附圖說明

附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如附圖所示，本實施例中的一種碟型飛行器，包括底座1、碟狀旋翼2、電機4、內(nèi)框架5、內(nèi)框架線圈6、內(nèi)框架軸7、垂直磁場線圈8、外框架9、外框架線圈10、外框架軸11、支撐座13和水平磁場線圈12，所述兩個外框架軸11設(shè)在外框架9前后兩側(cè)面的中部，外框架9通過兩個外框架軸11安裝在底座1的兩個支撐座13上，且使外框架軸11能在支撐座13上轉(zhuǎn)動從而帶動外框架9轉(zhuǎn)動，兩個內(nèi)框架軸7設(shè)在內(nèi)框架5左右兩側(cè)的下部，內(nèi)框架5通過兩個內(nèi)框架軸7安裝在外框架9上，且使兩個內(nèi)框架軸7能在外框架9上轉(zhuǎn)動從而帶動內(nèi)框架5轉(zhuǎn)動，電機4安裝在內(nèi)框架5內(nèi)，垂直磁場線圈8安裝在底座1上，且位于兩個內(nèi)框架軸7的下方，水平磁場線圈12安裝在底座1上，且位于外框架9左右兩側(cè)面的下方，內(nèi)框架線圈6豎向纏繞在內(nèi)框架5的外表面，外框架線圈10水平纏繞在外框架9的外表面，碟狀旋翼2蓋在底座1上，且使碟狀旋翼2頂部與電機4的轉(zhuǎn)軸3的端部固定連接，從而由電機4的轉(zhuǎn)軸3驅(qū)動碟狀旋翼2相對于底座1轉(zhuǎn)動。

所述電機4的轉(zhuǎn)軸3為中空的管狀結(jié)構(gòu)，以便于GPS天線的信號線引入機體內(nèi)部控制器。

所述外框架軸11和內(nèi)框架軸7均為中空的管狀結(jié)構(gòu)，以便于外框架線圈10和內(nèi)框架線圈6引出并與機體內(nèi)部控制器連接。

在底座1的側(cè)面與碟狀旋翼2的連接處密布一圈毛刷用于隔離機體內(nèi)外的空氣。

在所述碟狀旋翼2的外表面密布設(shè)置有圓形凹坑以利于在高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生較大的真空度提高空氣動力。

本發(fā)明的工作原理：利用陀螺的進(jìn)動性改變轉(zhuǎn)軸指向。起飛前電機轉(zhuǎn)軸3和碟狀旋翼2與水平面保持垂直，電機4通電后加速旋轉(zhuǎn)，帶動碟狀旋翼2高速旋轉(zhuǎn)，碟狀旋翼2上側(cè)空氣產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流場，氣壓降低形成相對真空，而機體下部空氣靜止，氣壓不變，整個飛行器在大氣壓力差的作用下，迅速升空實現(xiàn)了垂直起飛，陀螺效應(yīng)使得高速旋轉(zhuǎn)的碟狀旋翼具有定軸性，應(yīng)用陀螺的進(jìn)動性調(diào)節(jié)碟狀旋翼的軸指向；升空到一定高度后，同時向水平磁場線圈12和外框架線圈10通電，外框架9左右側(cè)的通電導(dǎo)體處于水平方向均勻磁場中，將受安培力作用產(chǎn)生使外框架9旋轉(zhuǎn)的力矩，此力矩將在外框架9和內(nèi)框架5間引發(fā)陀螺進(jìn)動作用，使得外框架9保持不轉(zhuǎn)而內(nèi)框架5轉(zhuǎn)動一定角度，帶動碟狀旋翼2傾斜，將旋翼產(chǎn)生的空氣動力分解為豎直向上的升力和碟狀旋翼轉(zhuǎn)軸傾向前方的水平前進(jìn)動力，升力分量與機體重量平衡后，飛行器維持在一定高度平穩(wěn)向前飛行；若同時向垂直磁場線圈8和內(nèi)框架線圈6通電，內(nèi)框架5上下側(cè)的通電導(dǎo)體處于垂直方向均勻磁場中，將受安培力作用產(chǎn)生使內(nèi)框架5旋轉(zhuǎn)的力矩，此力矩將在內(nèi)框架5和外框架9間引發(fā)陀螺進(jìn)動作用，使得內(nèi)框架5保持不轉(zhuǎn)而外框架9轉(zhuǎn)動一定角度，帶動碟狀旋翼2傾斜，將旋翼產(chǎn)生的空氣動力分解為升力和水平動力；降落前利用進(jìn)動性恢復(fù)電機轉(zhuǎn)軸3和碟狀旋翼2與水平面的垂直，飛行器失去前向的分力，不再前飛，處于懸停狀態(tài)后逐漸減慢電機轉(zhuǎn)速，使飛行器緩慢下降，完成降落過程。