CN104709465A - 一种水陆空三栖抗碰撞型飞行器技术方案和实施方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了全新型的水陆空三栖抗碰撞型飞机技术方案，包含高弹性防护罩、竖肋橡胶环轮、中心轴、水陆驱动马达、飞行马达和螺旋桨、密封货舱和重力平衡***、控制舱和控制设备、透明漂浮球、漂浮翼、机械手臂、片状降落伞及支架等；本发明还公开了飞机安全抗碰撞防护罩技术，减小抗碰撞防护罩飞行阻力以及最小阻力自动调整技术，三栖飞机在水中航行时防止侧翻的技术，提升三栖飞机在空中滑翔升力和在水中漂浮力的技术，驱动三栖飞机在陆地和水上都可以灵活转弯的技术，自平衡飞行马达***和对称自平衡方法，抗碰撞防护罩专用降落伞***技术，以及三栖飞机机智能化械臂***技术方案，使飞机和机器人有机地结合在一起，构成三栖智能机器人。

Description

一种水陆空三栖抗碰撞型飞行器技术方案和实施方法

技术领域

    本发明公开了一种全新型的水、陆、空、三栖抗碰撞型飞行器技术方案和实施方法，属民用航空领域。

背景技术

    直升飞机已经被发明了好多年了，直升飞机能够垂直起降，方便灵活，目前已经被广泛地应用用在非常多的领域，如：消防、救护、观光、公安、部队，私人家庭等等。随着私人飞机的发展可以预见在将来飞机就像汽车一样普及，每家每户都会有飞机，直升飞机也将是一个不错的选择。然而，直升飞机存在以下三点主要问题和不足：1）、安全问题：直升飞机的安全性能相对比较差，在飞行中螺旋桨万一不小心碰到任何物体，如电线、树枝、楼顶天线等等，都将招致机毁人亡的局面；2）、直升飞机一般只能用于飞行，无法在陆地上进行长期行驶；3）、直升飞机一般无法在水上进行航行。

       针对现有技术的缺点和补足，本发明提供了一种全新型的水、陆、空、三栖抗碰撞型飞行器技术方案和实施方法，使用本发明制作的三栖直升飞机不但安全抗碰撞，而且还可以方便的在空中飞行、陆地上高速长期行驶、还可以在水上遨游。

发明内容

    本发明提供了一种全新型的水陆空三栖抗碰撞飞行器技术方案及实现方法，所述水陆空三栖抗碰撞飞行器（简称飞机，或三栖飞机）技术方案及实现方法的特征在于，该***包含高弹性防护罩、竖肋橡胶环轮、中心轴、水陆驱动马达、飞行马达、飞行螺旋桨、密封货舱和重力平衡***、控制舱和控制设备、透明漂浮球、漂浮翼、机械手臂、灯、摄像头、蓄电池、油箱、片状降落伞及支架构成；所述竖肋橡胶环轮安装在高弹性防护罩外侧，所述中心轴中间为空心安装在高弹性防护罩内侧水平中心线上，所述透明漂浮球采用透明防水材料制作并且安装在高弹性防护罩外侧中心轴的两端，所述水陆驱动马达安装在漂浮球内，也可以经过防水处理后安装在中心轴上，所述飞行马达和飞行螺旋桨通过自对称平衡架安装在中心轴上端，飞行马达经过防水处理，所述密封货舱和重力平衡***安装固定在中心轴下端，所述控制舱和控制设备安装在中心轴上端，所述漂浮翼安装在密封货舱两侧，油箱安装在漂浮翼内部，所述蓄电池安装在密封货舱底部，所述灯和摄像头安装在透明漂浮球内部，所述机械手臂安装在透明漂浮球外侧，所述片状降落伞及支架安装在控制舱顶部；所述高弹性防护罩和中心轴之间安装有轴承，可以在水陆驱动马达的驱动下绕中心轴旋转；所述密封货舱是用来装载所要运输的物资，其底部安放蓄电池组并配有重力平衡***使其在空载时的重量超过中心轴以上所有设备重量之和的2倍，带负载时其重量之比应保持在2-10倍之间；所述控制舱和控制设备包括电脑控制中心、飞行行驶控制器、方向控制器、信号灯摄像头控制器、无线电收发设备、速度和高度探测设备等；所述片状降落伞在飞行器垂直下降速度超过80km/h时将自动打开，以保证飞行器在万一坠机的情况下不会超过100km/h的抗碰撞速度；所述技术方案及实现方法既可以用于有人驾驶水陆空三栖抗碰撞飞行器，也适用于无人驾驶水陆空三栖抗碰撞飞行器，在有人驾驶的飞行器上控制舱采用透明密封玻璃制作，在无人驾驶的飞行器上可以不要控制舱，所述控制设备可以安装在密封货舱内。

       本发明还公开了一种直升飞机安全抗碰撞防护罩技术方案，所述抗碰撞防护罩技术方案的特征在于，该防护罩技术方案使用高弹性轻型合金材料制作的由横肋和竖肋交叉构成的球状罩体，所述横肋是以水平中心轴的一端为中心向外辐射的弧状肋条，并聚焦在水平中心轴的另一端，所述竖肋是与横肋垂直交叉的圆型状肋条，所述横肋可以是圆状或椭圆状肋条，所述竖肋与横肋的个数决定了防护罩的密度，可以根据适用路面的情况、飞行器的尺寸、飞行器的用途、抗碰撞能力要求和飞行阻力来设定防护罩的密度，密度越高抗碰撞能力越强，然而飞行阻力也越大，一般情况下两肋之间的距离在10CM-50CM比较适宜一般的使用；所述防护罩与水平中心轴之间安装有轴承，可以绕中心轴旋转，竖肋的外侧安装有竖肋橡胶环轮，用于与路面或地面接触，防滑、耐磨、抗震，并且利用了防护罩的弹性性能减少了三栖机在陆地上行驶时由于路面不平所产生的震动。

       本发明还公开了一种减小抗碰撞防护罩飞行阻力的技术方案以及最小阻力自动调整技术方案，所述减小抗碰撞防护罩飞行阻力的技术方案的特征在于，将防护罩的横肋和竖肋的形状设计成扁状空气动力流线型，设定防护罩的一面为飞行面并调整防护罩的横肋的角度使得防护罩朝飞行面方向飞行时的空气阻力为最小，这样在飞行罩在不减少弹性的情况下以最大程度的减小了戴该防护罩的飞机在空中的飞行气流阻力，然而，要达到空气阻力为最小必须要保证飞行面朝前，否则将会增大空气阻力，由于直升飞机的飞行方向会时时改变，可能向前飞，可能后退飞，因此必须要有实时调整飞行面和飞行方向一致的技术方案相配合使用；所述最小阻力自动调整技术方案的特征在于，该最小阻力自动调整技术方案采用飞行面和飞行方向一致时阻力最小而且上下阻力平衡的技术设计方案，而非飞行面和飞行方向一致时上下阻力不平衡的技术设计方案，也就是说，只有在飞行面与飞行方向一致时时上下阻力是相等的而且阻力为最小，其它任何面都设计成上下阻力不平衡，这样，飞行中在不平衡力的作用下气流会自动将防护罩调整到飞行面与飞行方向一致来保证飞行时阻力最小，而且飞行面上防护罩的支撑力最大，同时可以在水中畅游时保证有足够的拨水力。

       本发明还公开了一种钟摆型密封货舱和保证三栖飞机在陆地上和水面上高速行驶的重力平衡***技术方案，所述密封货舱和保证三栖飞机在陆地上和水面上高速行驶的重力平衡***技术方案的特征在于，该技术方案将密封货舱安装在中心轴以下，其底部安放比较重的蓄电池组，并且利用了密封货舱所运载的运输物资的重量一起来进行重量平衡，该重力平衡***技术方案使其总体重量超过中心轴以上所有设备重量之和，并且其重量之比保持在2-10倍之间；该重力平衡***保证在防护罩高速旋转的情况下密封货舱一直位于中心轴的下方,从而利用所载货物自身的重量进行了重力平衡，在水陆马达的驱动下保证三栖机在陆地上和水面上高速行驶；所述密封货舱在不影响容量体积的情况下设计成空气流行性以减小高速行驶和飞行时的空气阻力。

       本发明还公开了一种三栖飞机在水中航行时防止侧翻的技术方案，所述三栖飞机在水中航行时防止侧翻的技术方案的特征在于，该技术方案在中心轴两端分别安装了透明密封漂浮球，所述透明密封漂浮球采用密封透明材料制成，内部可以安装车灯和摄像头，但是球内安装的设备包括球外侧安装的机械手臂的总重量小于球的浮力，同时，每一个透明密封漂浮球的浮力应大于整个三栖飞机总重量的二分之一，这样就保证了三栖飞机在水中不会造成侧翻；当三栖飞机在水中遨游时起到漂浮和左右稳定的作用，既不会产生左右翻转，也不会让水淹过中轴线以上，即便是在大风浪把整个三栖飞机掀翻的情况下也会自动回复到密封货舱在下，控制舱和飞行螺旋桨在上漏出水面的正常状态；在两边的水陆驱动马达驱动下，防护罩绕中心轴旋转，横肋拨水产生动力推动三栖飞机在水中前行、后退，当一边马达转动另一边不动时三栖飞机在水中可以灵活转向，当一边马达正转另一边反转时三栖飞机在水中可以快速转向；三栖飞机在水中遨游的速度可以达到40km/h以上，同时，由于保证了飞行螺旋桨一直在水面以上，三栖飞机还可以随时启动飞行马达从水上直接起飞。

       本发明还公开了一种提升三栖飞机在空中的滑翔升力和在水中的漂浮力的技术方案，所述提升三栖飞机在空中的滑翔升力和在水中的漂浮力的技术方案的特征在于，该技术方案使用安装在密封货舱两侧的漂浮翼，该漂浮翼采用流线型设计在空中起到机翼的作用，可以给三栖飞机飞行中提供升力，而在水中起到漂浮的作用，同时也起到防止三栖飞机在水中侧翻的作用，所述漂浮翼通过支架安装在密封货舱的两侧而且高度可以调整，使密封货舱的上半部分保持在水平面以上；所述漂浮翼的内部设有油箱，在不需要燃油或载重量比较轻的的三栖飞机上可以安装不带油箱的漂浮翼或不安装漂浮翼。

       本发明还公开了一种驱动三栖飞机在水中和陆地上都可以灵活行使、灵活转弯的技术方案，所述驱动三栖飞机在水中和陆地上都可以灵活行使、灵活转弯的技术方案的特征在于，该灵活行使、灵活转弯技术方案将防护罩延着中间的竖肋分为左右两半，从中间分为两半的安全防护罩的每半边防护罩上都安装有竖肋橡胶环轮，并且每半边防护罩采用独立的水陆驱动马达驱动，采用固定在中心轴下方的钟摆型密封货舱和重力平衡***技术方案来保证水陆驱动马达可以驱动防护罩和外侧安装的竖肋橡胶环轮绕中心轴旋转，从而使三栖飞机在水中和陆地上都可以前进、后退，并且，当一边水陆驱动马达转动而另一边不动时三栖飞机可以在陆地上和水中转弯，而当一边正转另一边反转时三栖飞机可以在陆地上和水中快速转弯，该技术方案使得三栖飞机在水中和陆地上都可以灵活行使、灵活的转弯；所述水陆驱动马达可以是电动马达，也可以是燃油发动机，可以安装在中心轴两端的透明漂浮球内，也可以安装在中心轴上；所述水陆驱动马达可以驱动三栖飞机在陆地上行驶速度超过300km/h，而且对道路的要求不高，可以在田野、丘陵地面上高速行驶。

       本发明还公开了一种自平衡飞行马达***和自对称平衡方法，所述自对称平衡飞行马达***和自对称平衡方法的特征在于，该方法采用简洁的对称平衡架来实现自动负载平衡，节省空间；如果采用全平衡方法就要把平衡点放在中心轴的中心点上，而且需要有10-30CM平衡空间，这就影响了中心轴的中心点上方需要安装控制舱的问题；采用所述的自对称平衡方法将平衡点移到了中心轴的两侧，从而不影响控制舱的安装。

       本发明还公开了一种抗碰撞防护罩专用降落伞***技术方案，所述抗碰撞防护罩专用降落伞***技术方案的特征在于，该落伞***技术方案采用片状降落伞及其支架***，该***安装在抗碰撞防护罩内部控制舱的上方，当防护罩专用片状降落伞打开后，片状降落伞在风的作用下将防护罩上方的网孔覆盖，整个防护罩的上半部分变成了一个降落伞，使三栖机在任何情况下都能够安全着陆；所述抗碰撞防护罩专用降落伞***在飞行器垂直下降速度超过80km/h时将自动打开以保证飞行安全。

       本发明还公开了一种三栖飞机机智能化械臂***技术方案，所述三栖飞机智能化机械臂***技术方案的特征在于，该机械臂***安装在中心轴的两端的抗碰撞防护罩外面，在三栖飞机飞行、水上畅游或路面上高速行驶时都可以方便的使用该机械臂***，例如摘取送放物品、向密封货舱里放入或取出物品、开门、救援、救火、送快递、握抢瞄准射击等等，使飞机和机器人有机地结合在一起，形成三栖机器人***。

       本发明由于采用以上技术方案和技术设计，其具有以下优点：1、抗碰撞：解决了目前直升飞机的安全隐患，由于采用了安全防护罩，本发明设计的飞机在飞行中碰撞到一般物体，如大楼、电线、天线等都不会有安全隐患；2、可以在陆地上高速行驶，由于采用了水陆马达驱动橡胶环轮采用本发明设计的飞机可以长期在道路上高速行驶，行驶速度超过300km/h，而且对道路的要求不高，可以在田野、丘陵地面上高速行驶；3、可以在水上行驶，三栖飞机在水中遨游的速度可以达到40km/h以上；3、在飞机是安装机械手臂***，使飞机和机器人有机地结合在一起，打造三栖机器人。

       本发明对我国的航空业有着及其重大的意义，颠覆了传统的飞机不能抗碰撞的概念，传统的飞机不可能同时海陆空使用的概念。本发明是航空业和航空技术的一场革命，将成为航空发展及航空普及发展的新方向。

附图说明

    图1是水、陆、空、三栖抗碰撞型飞行器总体结构功能模块示意图。

    图2是水、陆、空、三栖抗碰撞型飞行器配备多个飞行马达正面结构示意图。

    图3是水、陆、空、三栖抗碰撞型飞行器抗碰撞防护罩正面结构示意图。

    图4是水、陆、空、三栖抗碰撞型飞行器防护罩横切面示意图。

    图5是水、陆、空、三栖抗碰撞型飞行器去掉防护罩后正面结构示意图。

    图6是水、陆、空、三栖抗碰撞型飞行器去掉防护罩后侧面结构示意图。

    图7是水、陆、空、三栖抗碰撞型飞行器去掉防护罩后俯视结构示意图。

具体实施方式

    下面结合附图和实际例子对本发明进行详细的描述。

    图1是水、陆、空、三栖抗碰撞型飞行器总体结构功能模块示意图。如图1所示，所述水陆空三栖抗碰撞飞行器（简称飞机或三栖飞机）***包含高弹性防护罩（1）、竖肋橡胶环轮（3、4）、中心轴（2）、水陆驱动马达（12）、飞行马达（8、21）、飞行螺旋桨（7）、密封舱和重力平衡***（15、17）、控制舱和控制设备（6）、透明漂浮球（19）、漂浮翼（13、18）、机械手臂（11、20）、灯（9）、摄像头（10）、蓄电池（15）、油箱（14）、片状降落伞及支架（5）构成；所述竖肋橡胶环轮（3、4）安装在高弹性防护罩外侧，所述中心轴（2）中间为空心安装在高弹性防护罩内侧水平中心线上，所述透明漂浮球（19）采用透明防水材料制作并且安装在高弹性防护罩外侧中心轴（2）的两端，所述水陆驱动马达（12）安装在漂浮球（19）内，也可以安装在中心轴（2）上，所述飞行马达（8、21）和飞行螺旋桨（7）安装在中心轴（2）上端，所述密封舱（17）和重力平衡***（15）安装固定在中心轴（2）下端，所述控制舱和控制设备（6）安装在中心轴（2）上端，所述漂浮翼（13、18)安装在密封舱（17）两侧，油箱（14）安装在漂浮翼（13、18）内部，所述蓄电池（15）安装在密封舱（17）底部，所述灯（9）和摄像（10）头安装在透明漂浮球（19）内部，所述机械手臂（11、20）安装在透明漂浮球（19）外侧，所述片状降落伞及支架（5）安装在控制舱（6）顶部；所述高弹性防护罩（1）和中心轴（2）之间安装有轴承，可以在水陆驱动马达（12）的驱动下绕中心轴旋转；所述密封舱（17）是用来装载所要运输的物资，其底部安放蓄电池组（15）并配有重力平衡***（15）使其在空载时的重量超过中心轴（2）以上所有设备重量之和的2倍，带负载时其重量之比应保持在2-10倍之间；所述控制舱（6）和控制设备包括电脑控制中心、飞行行驶控制器、方向控制器、信号灯摄像头控制器、无线电收发设备、速度和高度探测设备等；所述片状降落伞（5）在飞行器垂直下降速度超过80km/h时将自动打开，以保证飞行器在万一坠机的情况下不会超过100km/h的抗碰撞速度；所述技术方案及实现方法既可以用于有人驾驶水陆空三栖抗碰撞飞行器，也适用于无人驾驶水陆空三栖抗碰撞飞行器，在有人驾驶的飞行器上控制舱（6）采用透明密封玻璃制作，在无人驾驶的飞行器上可以不要控制舱（6），所述控制设备可以安装在密封舱（17）内；所述三栖飞机在陆地上行驶时使用竖肋橡胶环轮（3、4）与地面（16）相接触。

    图2是水、陆、空、三栖抗碰撞型飞行器配备多个飞行马达正面结构示意图。飞行马达（32、33、34）安装在中心轴的上方，水陆驱动马达（31、36）可以安装在中心轴上，也可以安装在密封透明球内，如图1所示。结合图2可以说明本发明公开的一种钟摆型密封货舱（17）和保证三栖飞机在陆地上和水面上高速行驶的重力平衡***（15）技术方案，所述密封货舱（17）和保证三栖飞机在陆地上和水面上高速行驶的重力平衡***技术方案的特征在于，该技术方案将密封货舱（17）安装在中心轴（37）以下，其底部安放比较重的蓄电池组（38），并且利用了密封货舱（17）所运载的运输物资的重量一起来进行重量平衡，该重力平衡***技术方案使其总体重量超过中心轴以上所有设备重量之和，并且其重量之比保持在2-10倍之间；该重力平衡***保证在防护罩高速旋转的情况下密封货舱（17）一直位于中心轴的下方,从而利用所载货物自身的重量进行了重力平衡，在水陆马达（31、36）的驱动下保证三栖机在陆地上和水面上高速行驶；所述密封货舱（17）在不影响容量体积的情况下设计成空气流行性以减小高速行驶和飞行时的空气阻力。结合图2还可以说明本发明公开的一种三栖飞机机智能化械臂（35、39）***技术方案，所述三栖飞机智能化机械臂***（35、39）技术方案的特征在于，该机械臂***（35、39）安装在中心轴的两端的抗碰撞防护罩外面，在三栖飞机飞行、水上畅游或路面（30）上高速行驶时都可以方便的使用该机械臂***，例如摘取送放物品、向密封货舱里放入或取出物品、开门、救援、救火、送快递、握抢瞄准射击等等，使飞机和机器人有机地结合在一起，形成三栖机器人***。

    图3是水、陆、空、三栖抗碰撞型飞行器抗碰撞防护罩正面结构示意图。如图所示，该防护罩技术方案使用高弹性轻型合金材料制作的由横肋（50、52）和竖肋（51、53、54、55、56、57）交叉构成的球状罩体，所述横肋（50、52）是以水平中心轴（58）的一端为中心向外辐射的弧状肋条，并聚焦在水平中心轴的另一端，所述竖肋是与横肋垂直交叉的圆型状肋条，所述横肋可以是圆状或椭圆状肋条，所述竖肋（51、53）与横肋（50、52）的个数决定了防护罩的密度，可以根据适用路面的情况、飞行器的尺寸、飞行器的用途、抗碰撞能力要求和飞行阻力来设定防护罩的密度，密度越高抗碰撞能力越强，然而飞行阻力也越大，一般情况下两肋之间的距离在10CM-50CM比较适宜一般的使用；所述防护罩与水平中心轴（58）之间安装有轴承，可以绕中心轴（58）旋转，竖肋（53、56）的外侧安装有竖肋橡胶环轮（53、56），用于与路面（62）或地面（62）接触（60、61），防滑、耐磨、抗震，并且利用了防护罩的弹性性能减少了三栖机在陆地上行驶时由于路面不平所产生的震动。

       防护罩外侧固定在中心轴（58）两端的密封透明球（59、63）是用于三栖飞机在水中航行时防止侧翻，所述透明密封漂浮球（59、63）采用密封透明材料制成，内部可以安装车灯和摄像头，但是球内安装的设备包括球外侧安装的机械手臂的总重量小于球的浮力，同时，每一个透明密封漂浮球（59、63）的浮力应大于整个三栖飞机总重量的二分之一，这样就保证了三栖飞机在水中不会造成侧翻；当三栖飞机在水中遨游时起到漂浮和左右稳定的作用，既不会产生左右翻转，也不会让水淹过中轴线（58）以上，即便是在大风浪把整个三栖飞机掀翻的情况下也会自动回复到密封货舱（17）在下，控制舱（6）和飞行螺旋桨（7）在上漏出水面的正常状态，如图1所示；在两边的水陆驱动马达（12）驱动下，防护罩绕中心轴（2、58）旋转，横肋（1、50、52）拨水产生动力推动三栖飞机在水中前行、后退，当一边马达转动另一边不动时三栖飞机在水中可以灵活转向，当一边马达正转另一边反转时三栖飞机在水中可以快速转向；三栖飞机在水中遨游的速度可以达到40km/h以上，同时，由于保证了飞行螺旋桨（7）一直在水面以上，三栖飞机还可以随时启动飞行马达（8、21、32、33、34）从水上直接起飞。

       配合图3还可以解释本发明公开的一种驱动三栖飞机在水中和陆地上都可以灵活行使、灵活转弯的技术方案，所述驱动三栖飞机在水中和陆地上都可以灵活行使、灵活转弯的技术方案的特征在于，该灵活行使、灵活转弯技术方案将防护罩延着中间的竖肋分（54、55）为左右两半，从中间分为两半的安全防护罩的每半边防护罩上都安装有竖肋橡胶环轮（53、56），并且每半边防护罩采用独立的水陆驱动马达（31、36，图2）驱动，采用固定在中心轴下方的钟摆型密封货舱（17，图1）和重力平衡***（15，图1）技术方案来保证水陆驱动马达（31、36，图2）可以驱动防护罩和外侧安装的竖肋橡胶环轮（3、4，图1）绕中心轴（2，图1）旋转，从而使三栖飞机在水中和陆地上都可以前进、后退，并且，当一边水陆驱动马达转动而另一边不动时三栖飞机可以在陆地上和水中转弯，而当一边正转另一边反转时三栖飞机可以在陆地上和水中快速转弯，该技术方案使得三栖飞机在水中和陆地上都可以灵活行使、灵活的转弯；所述水陆驱动马达可以是电动马达，也可以是燃油发动机，可以安装在中心轴两端的透明漂浮球内，如图1，也可以安装在中心轴上，如图2；所述水陆驱动马达（31、36，图2）可以驱动三栖飞机在陆地上行驶速度超过300km/h，而且对道路的要求不高，可以在田野、丘陵地面上高速行驶。

       图4是水、陆、空、三栖抗碰撞型飞行器防护罩横切面示意图。配合图4可以清楚的解释本发明公开的一种减小抗碰撞防护罩飞行阻力的技术方案以及最小阻力自动调整技术方案，所述减小抗碰撞防护罩飞行阻力的技术方案的特征在于，将防护罩的横肋（202、204、205）和竖肋（203）的形状设计成扁状空气动力流线型，设定防护罩的一面为飞行面（201）并调整防护罩所有的横肋（202、204、205）的角度使得防护罩朝飞行面（201）方向飞行时的空气阻力为最小，这样在飞行罩在不减少弹性的情况下以最大程度的减小了戴该防护罩的飞机在空中的飞行气流阻力，然而，要达到空气阻力为最小必须要保证飞行面朝前，否则将会增大空气阻力，由于直升飞机的飞行方向会时时改变，可能向前飞，可能后退（206）飞，因此必须要有实时调整飞行面和飞行方向一致的技术方案相配合使用；所述最小阻力自动调整技术方案的特征在于，该最小阻力自动调整技术方案采用飞行面和飞行方向一致时阻力最小而且上下阻力平衡的技术设计方案，而非飞行面和飞行方向一致时上下阻力不平衡的技术设计方案，也就是说，只有在飞行面（201）与飞行方向一致时时上下阻力是相等的而且阻力为最小，其它任何面都设计成上下阻力不平衡，这样，飞行中在不平衡力的作用下气流会自动将防护罩调整到飞行面（201）与飞行方向一致来保证飞行时阻力最小，而且飞行面上防护罩的支撑力最大，同时可以在水中畅游时保证有足够的拨水力。

    图5是水、陆、空、三栖抗碰撞型飞行器去掉防护罩后正面结构示意图。配合图5和图3可以说明本发明公开的一种抗碰撞防护罩专用降落伞（71）***技术方案，所述抗碰撞防护罩专用降落伞（71）***技术方案的特征在于，该落伞***技术方案采用片状降落伞（71）及其支架（72）***，该***安装在抗碰撞防护罩内部控制舱的上方，当防护罩专用片状降落伞（71）打开后，片状降落伞在风的作用下将防护罩上方的网孔覆盖，整个防护罩的上半部分变成了一个降落伞，使三栖机在任何情况下都能够安全着陆；所述抗碰撞防护罩专用降落伞***在飞行器垂直下降速度超过80km/h时将自动打开以保证飞行安全。

    图6是水、陆、空、三栖抗碰撞型飞行器去掉防护罩后侧面结构示意图。配合图5和图6可以说明本发明公开的一种提升三栖飞机在空中的滑翔升力和在水中的漂浮力的技术方案，所述提升三栖飞机在空中的滑翔升力和在水中的漂浮力的技术方案的特征在于，该技术方案使用安装在密封货舱（84）两侧的漂浮翼（70、77、86），该漂浮翼（70、77、86）采用流线型设计在空中起到机翼的作用，可以给三栖飞机飞行中提供升力，而在水中起到漂浮的作用，同时也起到防止三栖飞机在水中侧翻的作用，所述漂浮翼（70、77、86）通过支架安装在密封货舱的两侧而且高度可以调整，使密封货舱（84）的上半部分保持在水平面以上；所述漂浮翼（70、77、86）的内部设有油箱（14，图1），在不需要燃油或载重量比较轻的的三栖飞机上可以安装不带油箱的漂浮翼或不安装漂浮翼（70、77、86）。

    图7是水、陆、空、三栖抗碰撞型飞行器去掉防护罩后俯视结构示意图。图中展示的是4个飞行马达和飞行螺旋桨（93、97、102、105）的三栖飞机俯览图，图中可以看到密封货舱（91、98），控制舱（106），透明漂浮球（94），灯、摄像头（95），漂浮翼（96、104），漂浮翼支架（101），降落伞（100），前进方向（90）和后退方向（99）。配合图7可以说明本发明公开的一种自平衡飞行马达***和自对称平衡方法，所述自对称平衡飞行马达***和自对称平衡方法的特征在于，该方法采用简洁的对称平衡架（103）来实现自动负载平衡，节省空间；如果采用全平衡方法就要把平衡点放在中心轴的中心点上，而且需要有10-30CM平衡空间，这就影响了中心轴的中心点上方需要安装控制舱的问题；采用所述的自对称平衡方法将平衡点移到了中心轴的两侧，从而不影响控制舱的安装。

      以上述各实施例子仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸比例和连接方式都是可以有所变化的，凡根据本发明原理对各别部件的结构、尺寸、或连接方式进行改进和等同变换，均不应该排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种全新型的水陆空三栖抗碰撞飞行器技术方案及实现方法，所述水陆空三栖抗碰撞飞行器（简称飞机，或三栖机）技术方案及实现方法的特征在于，该***包含高弹性防护罩、竖肋橡胶环轮、中心轴、水陆驱动马达、飞行马达、飞行螺旋桨、密封货舱和重力平衡***、控制舱和控制设备、透明漂浮球、漂浮翼、机械手臂、灯、摄像头、蓄电池、油箱、片状降落伞及支架构成；所述竖肋橡胶环轮安装在高弹性防护罩外侧，所述中心轴中间为空心安装在高弹性防护罩内侧水平中心线上，所述透明漂浮球采用透明防水材料制作并且安装在高弹性防护罩外侧中心轴的两端，所述水陆驱动马达安装在漂浮球内，也可以经过防水处理后安装在中心轴上，所述飞行马达和飞行螺旋桨通过自对称平衡架安装在中心轴上端，飞行马达经过防水处理，所述密封货舱和重力平衡***安装固定在中心轴下端，所述控制舱和控制设备安装在中心轴上端，所述漂浮翼安装在密封货舱两侧，油箱安装在漂浮翼内部，所述蓄电池安装在密封货舱底部，所述灯和摄像头安装在透明漂浮球内部，所述机械手臂安装在透明漂浮球外侧，所述片状降落伞及支架安装在控制舱顶部；所述高弹性防护罩和中心轴之间安装有轴承，可以在水陆驱动马达的驱动下绕中心轴旋转；所述密封货舱是用来装载所要运输的物资，其底部安放蓄电池组并配有重力平衡***使其在空载时的重量超过中心轴以上所有设备重量之和的2倍，带负载时其重量之比应保持在2-10倍之间；所述控制舱和控制设备包括电脑控制中心、飞行行驶控制器、方向控制器、信号灯摄像头控制器、无线电收发设备、速度和高度探测设备等；所述片状降落伞在飞行器垂直下降速度超过80km/h时将自动打开，以保证飞行器在万一坠机的情况下不会超过100km/h的抗碰撞速度；所述技术方案及实现方法既可以用于有人驾驶水陆空三栖抗碰撞飞行器，也适用于无人驾驶水陆空三栖抗碰撞飞行器，在有人驾驶的飞行器上控制舱采用透明密封玻璃制作，在无人驾驶的飞行器上可以不要控制舱，所述控制设备可以安装在密封货舱内。

2.一种直升飞机安全抗碰撞防护罩技术方案，所述抗碰撞防护罩技术方案的特征在于，该防护罩技术方案使用高弹性轻型合金材料制作的由横肋和竖肋交叉构成的球状罩体，所述横肋是以水平中心轴的一端为中心向外辐射的弧状肋条，并聚焦在水平中心轴的另一端，所述竖肋是与横肋垂直交叉的圆型状肋条，所述横肋可以是圆状或椭圆状肋条，所述竖肋与横肋的个数决定了防护罩的密度，可以根据适用路面的情况、飞行器的尺寸、飞行器的用途、抗碰撞能力要求和飞行阻力来设定防护罩的密度，密度越高抗碰撞能力越强，然而飞行阻力也越大，一般情况下两肋之间的距离在10CM-50CM比较适宜一般的使用；所述防护罩与水平中心轴之间安装有轴承，可以绕中心轴旋转，竖肋的外侧安装有竖肋橡胶环轮，用于与路面或地面接触，防滑、耐磨、抗震，并且利用了防护罩的弹性性能减少了三栖机在陆地上行驶时由于路面不平所产生的震动。

3.一种减小抗碰撞防护罩飞行阻力的技术方案以及最小阻力自动调整技术方案，所述减小抗碰撞防护罩飞行阻力的技术方案的特征在于，将防护罩的横肋和竖肋的形状设计成扁状空气动力流线型，设定防护罩的一面为飞行面并调整防护罩的所有横肋的角度使得防护罩朝飞行面方向飞行时的空气阻力为最小，这样在飞行罩在不减少弹性的情况下以最大程度的减小了戴该防护罩的飞机在空中的飞行气流阻力，然而，要达到空气阻力为最小必须要保证飞行面朝前，否则将会增大空气阻力，由于直升飞机的飞行方向会时时改变，可能向前飞，可能后退飞，因此必须要有实时调整飞行面和飞行方向一致的技术方案相配合使用；所述最小阻力自动调整技术方案的特征在于，该最小阻力自动调整技术方案采用飞行面和飞行方向一致时阻力最小而且上下阻力平衡的技术设计方案，而非飞行面和飞行方向一致时上下阻力不平衡的技术设计方案，也就是说，只有在飞行面与飞行方向一致时时上下阻力是相等的而且阻力为最小，其它任何面都设计成上下阻力不平衡，这样，飞行中在不平衡力的作用下气流会自动将防护罩调整到飞行面与飞行方向一致来保证飞行时阻力最小，而且飞行面上防护罩的支撑力最大，同时可以在水中畅游时保证有足够的拨水力。

4.一种钟摆型密封货舱和保证三栖飞机在陆地上和水面上高速行驶的重力平衡***技术方案，所述密封货舱和保证三栖飞机在陆地上和水面上高速行驶的重力平衡***技术方案的特征在于，该技术方案将密封货舱安装在中心轴以下，其底部安放比较重的蓄电池组，并且利用了密封货舱所运载的运输物资的重量一起来进行重量平衡，该重力平衡***技术方案使其总体重量超过中心轴以上所有设备重量之和，并且其重量之比保持在2-10倍之间；该重力平衡***保证在防护罩高速旋转的情况下密封货舱一直位于中心轴的下方,从而利用所载货物自身的重量进行了重力平衡，在水陆马达的驱动下保证三栖机在陆地上和水面上高速行驶；所述密封货舱在不影响容量体积的情况下设计成空气流行性以减小高速行驶和飞行时的空气阻力。

5.一种三栖飞机在水中航行时防止侧翻的技术方案，所述三栖飞机在水中航行时防止侧翻的技术方案的特征在于，该技术方案在中心轴两端分别安装了透明密封漂浮球，所述透明密封漂浮球采用密封透明材料制成，内部可以安装车灯和摄像头，但是球内安装的设备包括球外侧安装的机械手臂的总重量小于球的浮力，同时，每一个透明密封漂浮球的浮力应大于整个三栖飞机总重量的二分之一，这样就保证了三栖飞机在水中不会造成侧翻；当三栖飞机在水中遨游时起到漂浮和左右稳定的作用，既不会产生左右翻转，也不会让水淹过中轴线以上，即便是在大风浪把整个三栖飞机掀翻的情况下也会自动回复到密封货舱在下，控制舱和飞行螺旋桨在上漏出水面的正常状态；在两边的水陆驱动马达驱动下，防护罩绕中心轴旋转，横肋拨水产生动力推动三栖飞机在水中航行；三栖飞机在水中遨游的速度可以达到40km/h以上，同时，由于保证了飞行螺旋桨一直在水面以上，三栖飞机还可以随时启动飞行马达从水上直接起飞。

6.一种提升三栖飞机在空中的滑翔升力和在水中的漂浮力的技术方案，所述提升三栖飞机在空中的滑翔升力和在水中的漂浮力的技术方案的特征在于，该技术方案使用安装在密封货舱两侧的漂浮翼，该漂浮翼采用流线型设计在空中起到机翼的作用，可以给三栖飞机飞行中提供升力，而在水中起到漂浮的作用，同时也起到防止三栖飞机在水中侧翻的作用，所述漂浮翼通过支架安装在密封货舱的两侧而且高度可以调整，使密封货舱的上半部分保持在水平面以上；所述漂浮翼的内部设有油箱，在不需要燃油或载重量比较轻的的三栖飞机上可以安装不带油箱的漂浮翼或不安装漂浮翼。

7.一种驱动三栖飞机在水中和陆地上都可以灵活行使、灵活转弯的技术方案，所述驱动三栖飞机在水中和陆地上都可以灵活行使、灵活转弯的技术方案的特征在于，该灵活行使、灵活转弯技术方案将防护罩延着中间的竖肋分为左右两半，从中间分为两半的安全防护罩的每半边防护罩上都安装有竖肋橡胶环轮，并且每半边防护罩采用独立的水陆驱动马达驱动，采用固定在中心轴下方的钟摆型密封货舱和重力平衡***技术方案来保证水陆驱动马达可以驱动防护罩和外侧安装的竖肋橡胶环轮绕中心轴旋转，从而使三栖飞机在水中和陆地上都可以前进、后退，并且，当一边水陆驱动马达转动而另一边不动时三栖飞机可以在陆地上和水中转弯，而当一边正转另一边反转时三栖飞机可以在陆地上和水中快速转弯，该技术方案使得三栖飞机在水中和陆地上都可以灵活行使、灵活的转弯；所述水陆驱动马达可以是电动马达，也可以是燃油发动机，可以安装在中心轴两端的透明漂浮球内，也可以安装在中心轴上；所述水陆驱动马达可以驱动三栖飞机在陆地上行驶速度超过300km/h，而且对道路的要求不高，可以在田野、丘陵地面上高速行驶。

8.一种自平衡飞行马达***和自对称平衡方法，所述自对称平衡飞行马达***和自对称平衡方法的特征在于，该方法采用简洁的对称平衡架来实现自动负载平衡，节省空间；如果采用全平衡方法就要把平衡点放在中心轴的中心点上，而且需要有10-30CM平衡空间，这就影响了中心轴的中心点上方需要安装控制舱的问题；采用所述的自对称平衡方法将平衡点移到了中心轴的两侧，从而不影响控制舱的安装。

9.一种抗碰撞防护罩专用降落伞***技术方案，所述抗碰撞防护罩专用降落伞***技术方案的特征在于，该落伞***技术方案采用片状降落伞及其支架***，该***安装在抗碰撞防护罩内部控制舱的上方，当防护罩专用片状降落伞打开后，片状降落伞在风的作用下将防护罩上方的网孔覆盖，整个防护罩的上半部分变成了一个降落伞，使三栖机在任何情况下都能够安全着陆；所述抗碰撞防护罩专用降落伞***在飞行器垂直下降速度超过80km/h时将自动打开以保证飞行安全。

10.一种三栖飞机机智能化械臂***技术方案，所述三栖飞机智能化机械臂***技术方案的特征在于，该机械臂***安装在中心轴的两端的抗碰撞防护罩外面，在三栖飞机飞行、水上畅游或路面上高速行驶时都可以方便的使用该机械臂***，例如摘取送放物品、向密封货舱里放入或取出物品、开门、救援、救火、送快递、握抢瞄准射击等等，使飞机和机器人有机地结合在一起，形成三栖机器人***。