一種柔性蝶形飛行器的製作方法
2023-11-12 04:24:52 2
專利名稱：一種柔性蝶形飛行器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種飛行器，尤其是涉及一種柔性蝶形飛行器。
背景技術：
直升飛機、固定翼飛機、火箭等現有飛行器，其特徵眾所周知，一直以來，不斷有碟形飛行器的報導，飛行器愛好者對碟形飛行器不懈地探索著，但碟形飛行器的利用和普及並未得到很好的發展。最近，不少國家爭相對無人機、水上飛機及艦載機進行探索和研究， 以及大眾對UFO飛行器的不斷關注，使碟形飛行器越來越受到人們的重視，碟形飛行器的理論及其應用也得到不斷發展。近10年以來，不少航模愛好者和工程技術人員對碟形飛行器進行了探索和研究。 中國專利200710007864. 6公開了一種飛碟型飛行器理想模型；中國專利93102323. 8公開了一種飛碟飛行器模型；中國專利031148M. 9公開了一種圓碟形飛行器等，但這些蝶形飛行器的外罩都是剛性的、外形是不變的，沒有挖掘其蝶形外殼的潛在功能。
發明內容
本發明旨在提供一種具有較強的抵抗不穩定氣流能力和較強的橫側向穩定性的柔性蝶形飛行器。本發明設有十字形支撐架、主體動力系統、飛行控制系統、外罩、外罩動力系統和起落架系統；所述十字形支撐架、主體動力系統、飛行控制系統和外罩動力系統均設於外罩內；所述主體動力系統設有4個發動機、4個旋翼、能源裝置，所述4個發動機的底座對稱安裝在十字形支撐架的4個末端；所述4個旋翼分別固定在4個發動機輸出軸末端上； 所述十字形支撐架上方設有載物臺，載物臺設有操控室和載物倉，所述能源裝置安裝在操控室底板上；所述飛行控制系統設有飛行控制電腦和傳感器組件，所述飛行控制系統安裝在操控室內，飛行控制電腦通過電纜與傳感器組件和能源裝置連接；所述外罩設有罩架和柔性外罩層，所述柔性罩層覆在罩架上，所述外罩包絡整個飛行器；所述柔性外罩動力系統設有操控發動機、變速箱、肋板、罩頂支撐盤、螺母、鎖止銷和端蓋，所述操控發動機和變速箱安裝在操控室上端，所述變速箱的底座安裝在操控室上端中心處；所述變速箱設有輸出軸和輸入軸，變速箱的輸入軸和操控發動機輸出軸末端安裝齒輪組，變速箱的輸出軸末端依次安裝肋板、罩頂支撐盤、螺母、鎖止銷和端蓋；位於罩架中央的罩頂支撐盤與主機架上的變速箱的輸出軸連接；所述起落架系統設有起落架支撐軸、滑動軸和著陸盤，所述起落架支撐軸上端固定在十字形支撐架的底面中心，起落架支撐軸下端孔內嵌套滑動軸的一端，滑動軸的另一端安裝在著陸盤上端中心。所述十字形支撐架可採用碳纖維材料或其他輕質高強度材料製成。所述能源裝置可採用電源或/和油箱。所述傳感器組件可設有GPS導航儀、陀螺儀、紅外測距儀、雷達、風速計、風向儀、 視覺導航儀、無線信號傳輸儀等中的至少一種。所述外罩可呈中空倒扣碗狀，所述罩架下緣可為開放式的圓形框架；所述罩架可由碳纖材料或其他輕質高強度、高韌性材料製成；所述柔性外罩層可由高韌性高分子纖維材料製成。所述外罩動力系統可採用柔性外罩動力系統，所述外罩可採用柔性外罩。所述主體動力系統用於提供飛行所需動力，所述飛行控制系統用於將人的意志轉化為飛行時的指令，所述外罩主要用於緩和不穩定氣流的衝擊、增加飛行穩定性和增強抵抗側風的能力，所述外罩動力系統用於按照飛行控制系統給出的指令調節外罩的轉速和轉向，所述起落架系統主要用於為飛行器停放和降落時提供必要支撐和保護。與現有的蝶形飛行器相比，本發明具有以下突出優點1)飛行器在飛行時，其柔性外罩可根據風速的大小、方向自適應地改變形狀，提高紊亂氣流下的飛行穩定性；2)飛行器在整個飛行過程中都能夠抵抗側風，具有較好的橫側向穩定性，保證沿規劃的航線飛行，安全性高，且形狀結構簡單，容易拆裝；3)可以根據風速計和風向儀提供的數據自行改變柔性外罩的轉速和轉向。4)可實現垂直起降，並實現低空低速飛行，同時做懸停、轉向等姿態；5)由於柔性外罩是輕質結構，飛行器具有較強的承載能力，同時可實現水上起飛和降落，具有水上飛行器的功能；6)飛行器柔性外罩無垂直面，結構具有隱身特性，通過塗裝隱身材料很容易改裝成高性能隱身飛行器；7)由於本發明具有特殊的外形和氣動特性，因此可為隱身無人機、水上飛機、艦載機及各類航模製作和研發提供參考。
圖1為本發明實施例的結構組成示意圖。
具體實施例方式以下實施例將結合附圖對本發明作進一步的說明。參見圖1，本發明實施例設有十字形支撐架、主體動力系統、飛行控制系統、外罩、 外罩動力系統和起落架系統。所述十字形支撐架1、主體動力系統、飛行控制系統和外罩動力系統均設於外罩內。所述主體動力系統設有4個發動機3、4個旋翼4、能源裝置6，所述4個發動機3 的底座對稱安裝在十字形支撐架1的4個末端；所述4個旋翼4分別固定在4個發動機3 輸出軸末端上；所述十字形支撐架1上方設有載物臺10，載物臺10設有操控室和載物倉，
4所述能源裝置6安裝在操控室底板上。所述飛行控制系統設有飛行控制電腦5和傳感器組件8，所述飛行控制系統安裝在操控室內，飛行控制電腦5通過電纜7與傳感器組件8和能源裝置6連接。所述外罩設有罩架2和柔性外罩層23，所述柔性罩層23覆在罩架2上，所述外罩包絡整個飛行器。所述柔性外罩動力系統設有操控發動機20、變速箱11、肋板、罩頂支撐盤13、螺母 14、鎖止銷16和端蓋15，所述操控發動機20和變速箱11安裝在操控室上端，所述變速箱 11的底座安裝在操控室上端中心處；所述變速箱11設有輸出軸和輸入軸，變速箱11的輸入軸18和操控發動機20輸出軸末端安裝齒輪組19，變速箱11的輸出軸12末端依次安裝肋板、罩頂支撐盤13、螺母14、鎖止銷16和端蓋15 ；位於罩架2中央的罩頂支撐盤13與十字形支撐架1上的變速箱11的輸出軸12連接。所述起落架系統設有起落架支撐軸27、滑動軸(也稱伸縮軸) 和著陸盤四，所述起落架支撐軸27上端固定在十字形支撐架1的底面中心，起落架支撐軸27下端孔內嵌套滑動軸觀的一端，滑動軸觀的另一端安裝在著陸盤四上端中心。所述十字形支撐架1可採用碳纖維材料或其他輕質高強度材料製成。所述發動機3可採用油機或電機。所述能源裝置6可採用電源或/和油箱。所述傳感器8組件主要由陀螺儀，超聲測距儀，雷達，風速計，風向儀，GPS導航儀， 視覺導航儀，無線信號傳輸儀等組成。所述4個發動機3的底座可通過螺栓對稱安裝在十字形支撐架1的4個末端。所述4個旋翼4可分別通過螺紋連接安裝在4個發動機3輸出軸末端上。所述載物臺10設有操控室和載物倉；所述操控室底板分別通過螺栓固定安裝飛控電腦5、能源裝置6和傳感器組件8，能源裝置6和傳感器組件8由分別將能量和數據通過電纜7傳送到飛控電腦5和發動機3。所述罩架2由碳纖材料或其他高強度、高韌性材料製成，所述罩架2下緣為開放式的圓形框架24 ；所述外罩層23由高分子纖維材料或其它輕質韌性材料製成，所述外罩層23 為中空倒扣碗狀，覆在罩架2上，與罩架2 —起包絡整個飛行器。所述操控室頂部中部通過螺栓固定一個操控發動機20和變速箱10，發動機3驅動變速箱11上端的齒輪組19，齒輪組19中的兩個齒輪分別通過鍵固定在發動機3的輸出軸和變速箱的輸入軸18末端上，齒輪組19將動力經變速箱輸入軸18變速後傳遞至輸出軸 12驅動罩頂支撐盤13，所述罩頂支撐盤13通過肋17增加強度且其內孔固定在輸出軸12 末端，同時輸出軸12末端依次被被螺母14、鎖止銷16和端蓋15固定。罩頂支撐盤13外側邊緣通過鉚釘連接罩架2。所述罩架2與外罩層23通過高分子粘結劑粘結，所述罩底支撐盤沈的中心孔通過過盈配合連接軸承沈的外圈，所述軸承沈的內圈通過過盈配合連接起落架支撐軸27。在所述起落架支撐軸27上端通過螺栓連接十字形支撐架1的底面中心，同時起落架支撐軸27下端孔內還嵌套可沿軸向滑動的伸縮軸觀，伸縮軸觀另一端通過螺紋固定連接著陸盤四上端中心處。蝶形飛行器飛行時，所述著陸盤四可通過伸縮軸觀的縮短收起，著陸時可伸長放下。
權利要求
1.一種柔性蝶形飛行器，其特徵在於設有十字形支撐架、主體動力系統、飛行控制系統、外罩、外罩動力系統和起落架系統；所述十字形支撐架、主體動力系統、飛行控制系統和外罩動力系統均設於外罩內；所述主體動力系統設有4個發動機、4個旋翼、能源裝置，所述4個發動機的底座對稱安裝在十字形支撐架的4個末端；所述4個旋翼分別固定在4個發動機輸出軸末端上；所述十字形支撐架上方設有載物臺，載物臺設有操控室和載物倉，所述能源裝置安裝在操控室底板上；所述飛行控制系統設有飛行控制電腦和傳感器組件，所述飛行控制系統安裝在操控室內，飛行控制電腦通過電纜與傳感器組件和能源裝置連接；所述外罩設有罩架和柔性外罩層，所述柔性罩層覆在罩架上，所述外罩包絡整個飛行器；所述柔性外罩動力系統設有操控發動機、變速箱、肋板、罩頂支撐盤、螺母、鎖止銷和端蓋，所述操控發動機和變速箱安裝在操控室上端，所述變速箱的底座安裝在操控室上端中心處；所述變速箱設有輸出軸和輸入軸，變速箱的輸入軸和操控發動機輸出軸末端安裝齒輪組，變速箱的輸出軸末端依次安裝肋板、罩頂支撐盤、螺母、鎖止銷和端蓋；位於罩架中央的罩頂支撐盤與主機架上的變速箱的輸出軸連接；所述起落架系統設有起落架支撐軸、滑動軸和著陸盤，所述起落架支撐軸上端固定在十字形支撐架的底面中心，起落架支撐軸下端孔內嵌套滑動軸的一端，滑動軸的另一端安裝在著陸盤上端中心。
2.如權利要求1所述的一種柔性蝶形飛行器，其特徵在於所述十字形支撐架採用碳纖維材料或其他輕質高強度材料製成。
3.如權利要求1所述的一種柔性蝶形飛行器，其特徵在於所述能源裝置採用電源或/ 和油箱。
4.如權利要求1所述的一種柔性蝶形飛行器，其特徵在於所述傳感器組件設有GPS導航儀、陀螺儀、紅外測距儀、雷達、風速計、風向儀、視覺導航儀、無線信號傳輸儀中的至少一種。
5.如權利要求1所述的一種柔性蝶形飛行器，其特徵在於所述外罩呈中空倒扣碗狀， 所述罩架下緣為開放式的圓形框架。
6.如權利要求1或5所述的一種柔性蝶形飛行器，其特徵在於所述罩架由碳纖材料或其他輕質高強度、高韌性材料製成。
7.如權利要求1所述的一種柔性蝶形飛行器，其特徵在於所述柔性外罩層由高韌性高分子纖維材料製成。
8.如權利要求1所述的一種柔性蝶形飛行器，其特徵在於所述外罩動力系統採用柔性外罩動力系統。
9.如權利要求1所述的一種柔性蝶形飛行器，其特徵在於所述外罩採用柔性外罩。
全文摘要
一種柔性蝶形飛行器，涉及一種飛行器。提供一種具有較強的抵抗不穩定氣流能力和較強的橫側向穩定性的柔性蝶形飛行器。設有十字形支撐架、主體動力系統、飛行控制系統、外罩、外罩動力系統和起落架系統；所述十字形支撐架、主體動力系統、飛行控制系統和外罩動力系統均設於外罩內；所述主體動力系統設有4個發動機、4個旋翼、能源裝置；所述飛行控制系統設有飛行控制電腦和傳感器組件；所述外罩設有罩架和柔性外罩層；所述柔性外罩動力系統設有操控發動機、變速箱、肋板、罩頂支撐盤、螺母、鎖止銷和端蓋；所述起落架系統設有起落架支撐軸、滑動軸和著陸盤。
文檔編號B64C39/06GK102424111SQ20121000438
公開日2012年4月25日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者孫偉, 楊寧, 林麒, 殷春平, 陳志剛, 陳藝峰, 陳藝新 申請人:廈門大學