一種輕型電動可垂直升降飛機制造技術

本發(fā)明專利技術公開了一種輕型電動可垂直升降飛機，涉及飛機領域，包括升力系統(tǒng)、飛行操控系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)；所述升力系統(tǒng)包括倒U型翼、平翼、旋翼、小型旋翼、尾翼、駕駛艙；所述飛行操控系統(tǒng)包括設置在旋翼的轉軸上的兩個導電滑環(huán)石英震蕩源電動機控制器，動力電動機和旋翼傾轉裝置；所述安全保障系統(tǒng)包括電壓電流檢測儀、溫度傳感器、測速器、空速儀、經(jīng)緯儀、高度儀、攝像頭、報警裝置、降落傘、電池拋棄裝置、泄流孔；圍繞機翼面積和整機結構，讓倒U型翼和平翼氣動性能得到最大發(fā)揮。利用伯努利效應原理，對平翼氣動性能進行提升，多方面的優(yōu)化配置和優(yōu)化氣動布局，極大的增加了升力，實現(xiàn)了大幅度節(jié)能的目的，具有優(yōu)異的使用效果。具有優(yōu)異的使用效果。具有優(yōu)異的使用效果。

A light electric vertical lift aircraft

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種輕型電動可垂直升降飛機


[0001]本專利技術涉及飛機領域，具體是一種輕型電動可垂直升降飛機。

技術介紹

[0002]目前，世界各國都在研究試驗電動飛機，是低碳的需要，也是拉動需求的需要。但各式各樣的試驗機，定型機，都沒有克服因電池儲能少功重比小而帶來的續(xù)航能力短的這一關鍵而主要的難題。電動飛機專家組織，針對電動飛機未來應用發(fā)展提出了五大內(nèi)容：攻克電池輕量化難題，氣動布局創(chuàng)新，結構創(chuàng)新，航電控制系統(tǒng)創(chuàng)新，空管政策調(diào)整。通過以上五大內(nèi)容。才能夠使電動飛機逐步廣泛進入實用化階段。
[0003]國內(nèi)的定型電動飛機，沈飛RX4E銳翔，在整機構造方面，采用上單翼，前置螺旋槳，滑行起飛，和傳統(tǒng)的上單翼飛機相比，并無新穎變化和創(chuàng)新。德國公司研發(fā)了一款垂直升降電動飛機，使用36個電動機推動，安裝在可轉動的襟翼上，飛機機翼很長，飛機很大，制造難度較大，可用于短途航運，廣泛實用受限。
[0004]在增大機翼面積方面，燃油飛機有了一定的進步。如國產(chǎn)055艦配備的垂直起降無人機，美國的B2轟炸機，都把飛機機身下部與機翼下平面，設計成了一個平面，實現(xiàn)了整機下面都是一個面平的結構，使升力大幅度的提高，可見增大機翼的必要與趨勢。
[0005]在氣動布局方面，任何一點小的布局及設置，都會對飛機氣動性能產(chǎn)生影響。在通過氣動布局來增加升力方面，俄羅斯的47金雕戰(zhàn)斗機，將后掠的兩側機翼，改成了前掠機翼，讓兩側機翼前沿激波產(chǎn)生的誘導氣流，流向飛機身下方被利用。從而提高飛機升力。殲20戰(zhàn)斗機，創(chuàng)造性的在飛機機翼前沿，與機身連接處，加裝邊條，優(yōu)化了機翼升力氣動布局，使其系統(tǒng)布局得到了優(yōu)化改進。
[0006]綜上，突破改變電動飛機續(xù)航時間短這一難題，首先是要增大機翼面積，其次是創(chuàng)新使用先進的氣動布局，采用輕量化的材料，是解決問題的三種必然途徑，有效途徑。

技術實現(xiàn)思路

[0007]本專利技術的目的在于提供一種輕型電動可垂直升降飛機，設計了速度低，大載荷，氣動布局先進，無需高機動性的四個特點，使飛機多數(shù)方面有了長足的發(fā)揮和發(fā)展，使飛機升力和整體性能有了很大的進步。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種輕型電動可垂直升降飛機，包括升力系統(tǒng)、飛行操控系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)；
[0009]所述升力系統(tǒng)包括倒U型翼、平翼、旋翼、小型旋翼、尾翼、駕駛艙；所述倒U型翼兩側下垂1.2
?
1.6米，外傾與翼頂呈120
°
角，倒U型翼的翼前沿外翹六厘米，所述翼前沿上設有導流板條；所述平翼包括前平翼和后平翼，且數(shù)量均為兩個，所述前平翼位于倒U型翼前側左右兩端的下邊沿處，所述后平翼位于倒U型翼后側左右兩端，后平翼高度高于前平翼，前平翼和后平翼的水平面與倒U型翼一致；所述旋翼通過動力電動機進行控制，所述旋翼包括前旋翼和后旋翼，且數(shù)量均為兩個；所述前旋翼位于倒U型翼的翼頂下前方，所述后旋翼一
一對應分布在兩個后平翼上；所述小型旋翼的數(shù)量為四個，兩兩對應分布在后平翼上，且位于后旋翼的外側；所述小型旋翼通過固定電動機進行控制；所述尾翼包括尾垂翼和尾平翼，所述尾垂翼位于倒U型翼的后端，所述尾平翼位于尾垂翼上端，所述尾平翼上通過電動機及轉動蝸軸連接尾平翼副翼；所述駕駛艙位于倒U型翼的前端下方；
[0010]所述飛行操控系統(tǒng)包括設置在動力電動機和旋翼轉軸上的兩個導電滑環(huán)，所述導電滑環(huán)一側設有高速軸承，導電滑環(huán)另一側設有內(nèi)滑環(huán)，所述內(nèi)滑環(huán)接槳葉變矩電動機石英震蕩源轉速控制器；所述內(nèi)滑環(huán)外設有石墨銅導電柱，所述石墨銅導電柱通過彈簧連接銅外殼；所述銅外殼接電池電源線；所述導電滑環(huán)的兩側安裝在尼龍內(nèi)套內(nèi)部，所述兩個尼龍內(nèi)套通過第一防倒絲卡片及螺絲連接；所述電動機轉速石英震蕩源控制器電性連接槳葉變距電動機，所述槳葉變動電動機上設有蝸軸，所述蝸軸嚙合連接位于旋翼的槳葉軸上的齒輪，所述槳葉軸上還設有軸承盒、圓柱滾子軸承、第二防倒絲卡片、間隙調(diào)整固定絲母；
[0011]所述安全保障系統(tǒng)包括電壓電流檢測儀、溫度傳感器、測速器、空速儀、經(jīng)緯儀、高度儀、攝像頭、報警裝置、降落傘、電池及電池拋棄裝置、泄流孔；所述降落傘包括安裝在倒U型翼前上側的金屬火藥盒、傘布托盤、降落傘繩、降落傘本體，所述金屬火藥盒內(nèi)設有電子點火器和爆噴強度調(diào)整螺絲，所述傘布托盤內(nèi)腔與金屬火藥盒內(nèi)部連通，所述傘布托盤與金屬火藥盒之間設有橡膠密封圈；所述傘布托盤的內(nèi)腔內(nèi)設有多個鉛柱，所述鉛柱連接降落傘繩，所述降落傘本體位于傘布托盤上端；所示電池為三組并聯(lián)排列，所述電池拋棄裝置包括電池箱，所述電池箱上沿兩邊安裝兩個第一直線軸承，與電池箱兩個第一直線軸承對應的飛機機架安裝兩個第二直線軸承，對應的第二直線軸承用電磁插銷連接；所述泄流孔位于倒U型翼上并通過電動推桿開閉。
[0012]優(yōu)選的，所述后平翼高于前平翼的高出數(shù)值為倒U型翼長度的十分之一；所述尾平翼的高度高于后旋翼五十厘米，尾平翼距離倒U型翼的距離為倒U型翼長度的三分之二，尾平翼的長度為倒U型翼寬度的二分之一；尾平翼寬度是尾平翼長度的二分之一；所述尾平翼副翼的寬度為尾平翼寬度的二分之一；所述前旋翼設有圓形整流罩，所述后旋翼和小型旋翼均設有長方形整流罩，所述圓形整流罩的直徑的后旋翼的長方形整流罩長度均為五十厘米，所述小型旋翼的長方形整流罩長度為三十厘米。
[0013]優(yōu)選的，所述倒U型翼的翼頂為穹頂，倒U型翼由碳纖維板或鋁合金箔加鋼架分塊拼接而成，內(nèi)側為光滑面。
[0014]優(yōu)選的，所述動力電動機和固定電動機外殼由鋁合金制造。
[0015]本專利技術的有益效果是：1.倒U型翼可較傳統(tǒng)飛機升力面積提高60％以上，并且使翼下方氣流強度或者密度高，前兩動力電動機和旋翼在產(chǎn)生拉力的同時，排出的氣流進入倒U型翼后，因有兩側下垂的邊沿，氣流不宜流向外側，絕大部分被利用；倒U型翼兩則下垂的邊沿外傾120度，有利于提高對巡航飛行時的橫向穩(wěn)定性，同時可起到飛機垂直尾翼的作用，倒U型翼和兩側平翼利用碳纖維板制造，在大幅度的有效增加升力的同時，也提高了整機的巡航穩(wěn)定性。
[0016]2.設置倒U型翼加平翼，圍繞機翼面積和結構，通過四個動力電動機和旋翼，讓倒U型翼氣動性能得到最大發(fā)揮，同時又能夠傾轉進行垂直升降和平飛，設置四個固定電動機，利用伯努利效應原理，對平翼氣動性能進行提升，多方面的優(yōu)化配置和空氣動力使用優(yōu)化，極大的增加了升力，實現(xiàn)了大幅度節(jié)能的目的，具有優(yōu)異的使用效果；飛機前方兩動力電動
機和旋翼的導流罩為圓型，后方為長方形；以適應倒U型翼氣流的需要；飛機后方的兩動力電動機和旋翼，以及四個固定電動機導流罩前方均為長方形，最大的發(fā)揮平翼的氣動特性。
[0017]3.該飛機主機架和四個動力電動機和旋翼的架體及少部分可選擇使用鋁合金，金屬，其他部分可選擇使用較輕材料，例如碳纖維材料和鋁合金箔，尼龍，工程塑料，整機重量很輕，可使飛機大量減重。
附圖說明
[0018]為了更清楚地說明本專利技術實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種輕型電動可垂直升降飛機，包括升力系統(tǒng)、飛行操控系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)；其特征在于：所述升力系統(tǒng)包括倒U型翼、平翼、旋翼、小型旋翼、尾翼、駕駛艙；所述倒U型翼兩側下垂1.2
?
1.6米，外傾與翼頂呈120
°
角，倒U型翼的翼前沿外翹六厘米，所述翼前沿上設有導流板條；所述平翼包括前平翼和后平翼，且數(shù)量均為兩個，所述前平翼位于倒U型翼前側左右兩端的下邊沿處，所述后平翼位于倒U型翼后側左右兩端，后平翼高度高于前平翼，前平翼和后平翼的水平面與倒U型翼一致；所述旋翼通過動力電動機進行控制，所述旋翼包括前旋翼和后旋翼，且數(shù)量均為兩個；所述前旋翼位于倒U型翼的翼頂下方，所述后旋翼一一對應分布在兩個后平翼上；所述小型旋翼的數(shù)量為四個，兩兩對應分布在后平翼上，且位于后旋翼的外側；所述小型旋翼通過固定電動機進行控制；所述尾翼包括尾垂翼和尾平翼，所述尾垂翼位于倒U型翼的后端，所述尾平翼位于尾垂翼上端，所述尾平翼上通過電動機及轉動絲軸連接尾平翼副翼；所述駕駛艙位于倒U型翼的前端下方；所述飛行操控系統(tǒng)包括設置在旋翼的轉軸上的兩個導電滑環(huán)，所述導電滑環(huán)一側設有高速軸承，導電滑環(huán)另一側設有內(nèi)滑環(huán)，所述內(nèi)滑環(huán)接電動機轉速石英震蕩源控制器；所述內(nèi)滑環(huán)外設有石墨銅導電柱，所述石墨銅導電柱通過彈簧連接銅外殼；所述銅外殼接電池電源線；所述導電滑環(huán)的兩側安裝在尼龍內(nèi)套內(nèi)部，所述兩個尼龍內(nèi)套通過第一防倒絲卡片及螺絲連接；所述電動機轉速石英震蕩源控制器電性連接槳葉變距電動機，所述槳葉變動電動機上設有蝸軸，所述蝸軸嚙合連接位于旋翼的槳葉軸上的齒輪，...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：朱世友，
申請(專利權)人：朱世友，
類型：發(fā)明
國別省市：