本申請涉及無人機領域,特別涉及一種碟型垂直起降飛行器。
背景技術:
眾所周知,近年來無人機因其鮮明的技術特點在軍事和民用領域都獲得了廣泛應用和飛速發展,它代表著未來航空器的一個重要發展方向。在各種無人機方案中,與無人固定翼飛機相比,無人直升飛機能夠垂直起降,沒有對機場跑道的依賴,既能夠實現空中懸停和前飛,具有良好的綜合優勢,但現有的無人機的靈活性和穩定性較差,并且槳葉暴露在機身外面,高速旋轉的槳葉很容易碰到其他物體而產生飛行事故,同時高速旋轉的槳葉對操作人員也是致命的威脅。另外,現有的無人直升飛機在安靜環保性和經濟性方面還存在一些不如人意之處,難以滿足城市及山地等復雜環境下的應用。故此需要提出改進。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種碟型垂直起降飛行器,以克服現有技術中的不足。
為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:
本申請實施例公開了一種碟型垂直起降飛行器,包括主體、兩風扇及四風門,所述主體截面為橢圓結構,所述主體短軸兩端分別凸伸有凸臺,所述主體內設有一腔體,所述兩風扇設置于所述腔體頂壁,所述四風門設置于所述腔體底壁。
優選的,在上述的碟型垂直起降飛行器中,所述兩風扇分別為第一風扇和第二風扇,所述兩風扇設置于所述主體長軸線上,所述兩風扇關于所述主體中心對稱設置。
優選的,在上述的碟型垂直起降飛行器中,所述第一風扇和第二風扇相互逆向旋轉。
優選的,在上述的碟型垂直起降飛行器中,所述兩風扇采用離心式進氣風扇。
優選的,在上述的碟型垂直起降飛行器中,四風門分別為第一風門、第二風門、第三風門和第四風門,所述四風門以主體中心為圓形等間距圓周陣列設置,所述第二風門和第四風門的中心分別設置于主體短軸端點。
優選的,在上述的碟型垂直起降飛行器中,所述四風門的出風口可以調節出風量。
優選的,在上述的碟型垂直起降飛行器中,所述碟型垂直起降飛行器還包括飛行控制系統和起落架,所述飛行控制系統可以控制兩風扇和四風門,所述起落架用于輔助所述碟型垂直起降飛行器的起降。
與現有技術相比,本發明的優點在于:本發明的碟型垂直起降飛行器的風扇及風門全部安裝于主體的腔體內部,避免了高速旋轉的風扇槳葉外露,更加安全,同時可以有效防止風扇的槳葉被卡住而無法飛行的情況。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1所示為本發明具體實施例中碟型垂直起降飛行器的結構示意圖。
圖2所示為本發明具體實施例中碟型垂直起降飛行器的側視圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行詳細的描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
參圖1和圖2所示,本實施例中的碟型垂直起降飛行器,包括主體10、兩風扇20及四風門30,主體10截面為橢圓結構,主體10短軸兩端分別凸伸有凸臺11,主體10內設有一腔體12,兩風扇20設置于腔體12頂壁,四風門30設置于腔體12底壁。
該技術方案中,主體10截面為橢圓結構,主體10短軸兩端分別凸伸有凸臺11,避開傳統的圓形結構,提高升阻比,可以提高飛行速度,本發明的碟型垂直起降飛行器的風扇及風門全部安裝于主體的腔體內部,避免了告訴旋轉的風扇槳葉外露,更加安全,同時可以有效防止風扇的槳葉被卡住而無法飛行的情況。
進一步地,兩風扇20分別為第一風扇21和第二風扇22,兩風扇20設置于主體10長軸線上,兩風扇20關于主體10中心對稱設置。
該技術方案中,兩風扇20分別為第一風扇21和第二風扇22,兩風扇20設置于主體10長軸線上,兩風扇20關于主體10中心對稱設置,保證主體10受力的均勻性。
進一步地,第一風扇21和第二風扇22相互逆向旋轉。
該技術方案中,第一風扇21和第二風扇22相互逆向旋轉,當第一風扇21和第二風扇22轉速相同時旋轉扭矩相互抵消,而當第一風扇21和第二風扇22相互逆向旋轉存在速度差時該碟型垂直起降飛行器實現兩種相反方向的自轉。
進一步地,兩風扇20采用離心式進氣風扇。
該技術方案中,兩風扇20采用離心式進氣風扇,當然還可以選用螺旋槳等類似裝置,使得該碟型垂直起降飛行器可以以類似氣墊船的運動原理進行近地運動,大大降低行駛功耗。
進一步地,四風門30分別為第一風門31、第二風門32、第三風門33和第四風門34,四風門30以主體中心為圓形等間距圓周陣列設置,第二風門32和第四風門34的中心分別設置于主體短軸端點。
該技術方案中,四風門30分別為第一風門31、第二風門32、第三風門33和第四風門34,四風門30以主體中心為圓形等間距圓周陣列設置,第二風門32和第四風門34的中心分別設置于主體短軸端點,保證主體10受力的均勻性。
進一步地,四風門30的出風口可以調節出風量。
該技術方案中,四風門30的出風口可以調節出風量,用以控制該碟型垂直起降飛行器的飛行方向。
進一步地,碟型垂直起降飛行器還包括飛行控制系統和起落架(圖中未標示),飛行控制系統可以控制兩風扇20和四風門30,起落架用于輔助所述碟型垂直起降飛行器的起降。
該技術方案中,碟型垂直起降飛行器還包括飛行控制系統和起落架(圖中未標示),飛行控制系統可以控制兩風扇20和四風門30,起落架用于輔助所述碟型垂直起降飛行器的起降,飛行控制系統可以直接采用常規四旋翼飛行器的飛行控制系統進行飛行控制,無需另外開發專用的飛行控制系統,減少研發投入,起落架也可以直接選用現有的結構或現有結構同比縮小,因為該碟型垂直起降飛行器不存在槳葉觸地的可能行,因此可以大大減小起落架的尺寸,降低起落架的結構重量。
實際控制中,以靠近第一出風口的方向為前進方向,第一風扇逆時針旋轉,第二風扇順時針旋轉為例:
向前飛:第一風扇21和第二風扇22轉速不變,第二風口32和第四風口34的排氣量不變,通過減少第一風口31的排氣量,增加第三風口33的排氣量實現;
向后飛:第一風扇21和第二風扇22轉速不變,第二風口32和第四風口34的排氣量不變,通過增加第一風口31的排氣量,減小第三風口33的排氣量實現;
向左飛:第一風扇21和第二風扇22轉速不變,第一風口31和第三風口33的排氣量不變,通過增加第二風口32的排氣量,減少第四風口34的排氣量實現;
向右飛:第一風扇21和第二風扇22轉速不變,第一風口31和第三風口33的排氣量不變,通過減少第二風口32的排氣量,增加第四風口34的排氣量實現;
向上飛:第一至第四風口的排氣量不變,通過同時增大第一風扇21和第二風扇22的轉速實現;
向下飛:第一至第四風口的排氣量不變,通過同時減小第一風扇21和第二風扇22的轉速實現;
左自旋:第一至第四風口的排氣量不變,通過減小第一風扇21的轉速,增大第二風扇22的轉速實現;
右自旋:第一至第四風口的排氣量不變,通過增大第一風扇21的轉速,減小第二風扇22的轉速實現。
綜上所述,本發明的碟型垂直起降飛行器的風扇及風門全部安裝于主體的腔體內部,避免了高速旋轉的風扇槳葉外露,更加安全,同時可以有效防止風扇的槳葉被卡住而無法飛行的情況。
需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且,術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
以上所述僅是本申請的具體實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本申請原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本申請的保護范圍。