CN106892115A - 一种碟形载人飞行装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种减小空气阻力、能量损耗低和飞行性能稳定的碟形载人飞行装置，属于航天器领域。飞行装置包括载人操控仓和环状动力结构，载人操控仓设置在环状动力结构的环内；环状动力结构包括上层动力扇叶环、下层动力扇叶环和中层电磁支架；上层动力扇叶环和下层动力扇叶环分别嵌入中层电磁支架的上侧和下侧；载人操控仓与中层电磁支架连接，载人操控仓通过中层电磁支架为上层动力扇叶环和下层动力扇叶环提供电能及控制其电极磁性变换，使上层动力扇叶环和下层动力扇叶环产生动力。应用于军用、国防、航天、民用交通、商业运输和工业、医疗、救助、救灾等。
Description
技术领域
本发明涉及一种飞行装置，特别涉及一种碟形载人飞行装置。
背景技术
现有飞行器主要包括航空器、航天器、火箭、导弹和制导武器，其中航天器与大众生活息息相关，例如：客运飞机、运输飞机、货运机和近年来越来越火爆的无人机等。但是目前的载人飞行器大多停留在喷气式或者螺旋桨式驱动，采用动力推进，以液态能源为主，且造价昂贵，对操作技巧要求非常高。不易在民生或是军事方面大量推广，受到诸多限制。
现有代表性的航天器有固定翼飞机、直升飞机和无人机，其中固定翼飞机是要靠燃料产生的速度来维持在空中飞行和平衡，耗费了巨大的能源。机翼侧面呈不规则形状，受侧风影响大，安全性偏低且无法悬停。而直升飞机由于旋翼的动力装置是由发动机驱动的，导致旋转速度受到限制，对发动机的要求极高，同时旋翼下的机体，影响了旋翼旋转产生的提升效率。而现有无人机的结构一般采用双旋翼直升飞机的多翼化，同样存在安全性、稳定性、节能性等问题。
发明内容
针对上述不足，本发明提供一种减小空气阻力、能量损耗低和飞行性能稳定的碟形载人飞行装置。
本发明的一种碟形载人飞行装置，所述飞行装置包括载人操控仓1和环状动力结构，载人操控仓1设置在环状动力结构的环内；
所述环状动力结构包括上层动力扇叶环6、下层动力扇叶环3和中层电磁支架2；
上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3分别嵌入中层电磁支架2的上侧和下侧；
载人操控仓与中层电磁支架2连接，载人操控仓1通过中层电磁支架2为上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3提供电能及控制其电极磁性变换，使上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3产生动力。
优选的是，所述中层电磁支架2包括外环和内环，外环和内环之间设置多个沿圆周方向宽度可调的梁2-4，设置的多个梁2-4将外环和内环之间的空间等分。
优选的是，所述上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3的扇叶轴两端均布有永磁体7；
所述中层电磁支架2外环内设有两个朝向中层电磁支架2中心的环状凹槽2-1，两个凹槽2-1分别用于嵌入上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3，两个凹槽2-1内的上下侧壁沿里侧边圆均布有位置对应的多个电磁线圈组2-2，每个电磁线圈组2-2包括两个电磁线圈，每个扇叶轴外侧端的永磁体与凹槽2-1侧壁的电磁线圈组2-2对应；
中层电磁支架2的内环包括上限位环2-3、环状支架2-5和下限位环2-6；
上限位环2-3和下限位环2-6分别设置在环状支架2的上方和下方，上限位环2-3的下侧和环状支架2-5的上侧均布有位置对应的多个电磁线圈组2-2，环状支架2-5的下侧和下限位环2-6的上侧均布有位置对应的多个电磁线圈组2-2，每个扇叶轴内侧端的永磁体上下分别与环状支架2-5和上限位环2-3或下限位环2-6的电磁线圈组2-2对应；
载人操控仓1设置在上限位环2-3和下限位环2-6的环内，且连接。
优选的是，所述中层电磁支架2的两个凹槽2-1内的上下侧壁沿中间位置圆周还设有辅助电磁线圈组2-7；每个辅助电磁线圈组2-7包括两个电磁线圈；
上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3的外侧设置有辅助永磁体8，每个辅助永磁体8与上下两侧的辅助电磁线圈组2-7对应。
优选的是，所述辅助永磁体8为凹字型结构永磁体，将凹字型结构永磁体分为对称两个；
每个中层电磁支架2的凹槽2-1底部立侧壁设有多个侧电磁线圈组2-8，所述侧电磁线圈组2-8包括上下并排的两个电磁线圈，该电磁线圈沿圆周的宽度与所述凹字型辅助永磁体8的一个相同。
优选的是，中层电磁支架的内环和外环的上下两侧设有向内弯曲的限位凸起，用于固定和限定上层动力扇叶环和下层动力扇叶环最大腾空距离。
优选的是，所述载人操控仓1的上部为透明可视的罩体。
优选的是，电源设置在载人操控仓1的下部，且为可拆卸结构。
优选的是，所述飞行装置还包括着陆支架5，着陆支架5为伸缩式。
优选的是，所述载人操控仓1控制上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3的旋转角度、方向和速度。
本发明的有益效果在于，本发明的碟状采用流线型设计，减小了空气阻力，同时本发明操作简便、飞行稳定，且和便于大众化推广。可以广泛地应用于军用、国防、航天、民用交通、商业运输和工业、医疗、救助、救灾等。
附图说明
图1为本发明的一种碟形载人飞行装置结构示意图。
图2为图1着陆支架伸出示意图。
图3为图2的***示意图，其中登陆通道4伸出。
图4为中层电磁支架的结构示意图，其中梁2-4是展开的。
图5为中层电磁支架的结构示意图，其中梁2-4是收缩的。
图6为中层电磁支架的剖面图；
图7为上层动力扇叶环6或下层动力扇叶环3的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图1、图2和图3所示，本发明的一种碟形载人飞行装置，包括载人操控仓1和环状动力结构，载人操控仓1设置在环状动力结构的环内；
如图3所示，环状动力结构包括上层动力扇叶环6、下层动力扇叶环3和中层电磁支架2；
中层电磁支架2设置在上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3之间；
载人操控仓1与中层电磁支架2连接，中层电磁支架2获取电源，为上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3提供电能，载人操控仓1通过中层电磁支架2控制上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3的电极磁性变换，使上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3产生动力，实现升空和飞行。
本实施方式的上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3是利用磁悬浮技术实现，具有能量损耗低、性能稳定等优点。
优选实施例中，如图4和图5所示，中层电磁支架2包括外环和内环，外环和内环之间设置多个延圆周方向宽度可调的梁2-4，设置的多个梁2-4将外环和内环等分。
本实施方式的飞行装置改变飞行方向时，可以通过中层电磁支架2改变梁2-4的宽度，进而改变上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3扇叶的通风变化，改变空气阻力，进而实现变向的方式。
如图4和图5所示，本实施方式四等分，还可以改变成三等分或者五等分以上的结构。
优选实施中，图5和图6所示，上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3的扇叶轴两端均布有永磁体7，且与扇叶轴连为一体；
所述中层电磁支架2外环内设有两个朝向中层电磁支架2中心的环状凹槽2-1，两个凹槽2-1分别用于嵌入上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3，两个凹槽2-1内的上下侧壁沿里侧边圆均布有位置对应的多个电磁线圈组2-2，每个电磁线圈组2-2包括两个电磁线圈，每个扇叶轴外侧端的永磁体与与凹槽2-1侧壁的电磁线圈组2-2对应；
中层电磁支架2的内环包括上限位环2-3、环状支架2-5和下限位环2-6；
上限位环2-3和下限位环2-6分别设置在环状支架2的上方和下方，上限位环2-3的下侧和环状支架2-5的上侧均布有位置对应的多个电磁线圈组2-2，环状支架2-5的下侧和下限位环2-6的上侧均布有位置对应的多个电磁线圈组2-2，每个扇叶轴内侧端的永磁体上下分别与环状支架2-5和上限位环2-3或下限位环2-6的电磁线圈组2-2对应；
载人操控仓1设置在上限位环2-3和下限位环2-6的环内，且连接。
本实施方式中中层电磁支架2外环的每个凹槽2-1两侧侧壁各有两个电磁线圈与扇叶轴3-4外侧的一个永磁体7成角度相对应，通过改变电磁线圈的电极磁性及磁力大小促使扇叶3-3改变角度。本实施方式的电磁线圈，用于产生上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3的永磁体产生升力、限位。
本实施方式的永磁体7，主要作用是提供磁悬浮力，如图7所示，本实施方式的上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3均包括内定位圆环3-1和外定位圆环3＝2、多个扇叶3-3和扇叶轴3-4，扇叶轴3-4固定在扇叶3-3中部，且与内定位圆环3-1和外定位圆环3-2贯穿连接，扇叶3-3可在定位圆环3-1上自由转动，而永磁体7位于扇叶轴3-4的两端，与扇叶3-3和扇叶轴3-4固定连接。
优选实施例中，中层电磁支架2的两个凹槽2-1内的上下侧壁沿中间位置圆周还设有辅助电磁线圈组2-7；每个辅助电磁线圈组2-7包括两个电磁线圈；
上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3的外侧设置有辅助永磁体8，每个辅助永磁体8与上下两侧辅助电磁线圈组2-7对应。
本实施方式的辅助永磁体8固定在外定位圆环的外侧，且与扇叶轴的端部固定连接。
辅助电磁线圈组2-7与辅助永磁体铁一对一或多对一，永磁体上方和下方各两个电磁线圈，根据情况启用，可以根据需要提供磁悬浮或者磁牵引力。
优选实施例中，辅助永磁体8为凹字型结构永磁体，将凹字型结构永磁体分为对称两个；
每个中层电磁支架2的凹槽2-1底部立侧壁设有多个侧电磁线圈组2-8，所述侧电磁线圈组2-8包括上下并排的两个电磁线圈，该电磁线圈沿圆周的宽度与所述凹字型辅助永磁体8的一个相同。
在实际工作时，本实施方式的永磁体与线圈组的对应关系，可以采用一一对应关系，也可以采用一对多或多对一的关系，以满足实际动力需求。
本实施方式的线圈组在工作时都是以独立的形式存在的，只有凹槽2-1底部立侧壁的两个线圈是需要配合使用的。
优选实施例中，中层电磁支架2的内环和外环的上下两侧设有向内弯曲的限位凸起，用于固定和限定上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3最大腾空距离。
优选实施例中，本实施方式的载人操控仓1的上部为透明可视的罩体。便于操控和观光。
优选实施例中，电源设置在载人操控仓1的下部，且为可拆卸结构，提供动力来源的电能，如大容量蓄电池组。
优选实施例中，如图5-7所示，所述飞行装置还包括着陆支架5，着陆支架5为伸缩式。
飞行时，着陆支架5缩回仓体，着陆时，着陆支架5缓慢伸出。本实施方式的着陆支架5采用弓形设计，并采用3个弓形的着陆支架5实现着陆，具有结构美观，承重高等优点。
本实施方式的着陆支架5为四根圆柱形结构向外延伸，以平稳保证本发明安全升降为宜。
优选实施例中，本实施方式的载人操控仓1的控制台控制上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3的旋转角度、方向和速度。
上层动力扇叶环6与下层动力扇叶环3旋转方向相反，进而获得最大升力，同时产生陀螺效应，确保整体的稳定性。同时根据变换相应上层动力扇叶环6和下层动力扇叶环3特定角度扇叶方向实现定向航行。
本实施方式的载人操作仓1的下方设有登陆通道4，可控的升降结构，便于人员进出。本实施方式的载人操作仓内，控制台的后方设有乘客座位，其数量取决于飞行器的载重。
优选实施例中，所述载人操控仓弹射***，在发生危险时可将载人舱的降落伞打开，打开后将将能源部分和旋翼部分分离，让降落伞只负载载人舱安全落地，这样只配备载人仓所需要的降落伞即可。
为降低本实施方式的整体质量，主体结构将采用高强度、高刚性、耐腐蚀的航天航空材料。例如碳纤维为材料的扇叶。
本实施方式的扇叶亦可称之为旋翼。
本实施方式的电源采用石墨烯、超导等最新技术实现，提供充足能源。
载人操作仓1下方的能源层随着技术发展，亦可尝试采用可控核能，以实现更大的续航时间。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。
Claims (10)
1.一种碟形载人飞行装置，其特征在于，所述飞行装置包括载人操控仓和环状动力结构，载人操控仓设置在环状动力结构的环内；
所述环状动力结构包括上层动力扇叶环、下层动力扇叶环和中层电磁支架；
上层动力扇叶环和下层动力扇叶环分别嵌入中层电磁支架的上侧和下侧；
载人操控仓与中层电磁支架连接，载人操控仓通过中层电磁支架为上层动力扇叶环和下层动力扇叶环提供电能及控制其电极磁性变换，使上层动力扇叶环和下层动力扇叶环产生动力。
2.根据权利要求1所述的一种碟形载人飞行装置，其特征在于，所述中层电磁支架包括外环和内环，外环和内环之间设置多个沿圆周方向宽度可调的梁，设置的多个梁将外环和内环之间的空间等分。
3.根据权利要求2所述的一种碟形载人飞行装置，其特征在于，所述上层动力扇叶环和下层动力扇叶环的扇叶轴两端均布有永磁体；
所述中层电磁支架外环内设有两个朝向中层电磁支架中心的环状凹槽，两个凹槽分别用于嵌入上层动力扇叶环和下层动力扇叶环，两个凹槽内的上下侧壁沿里侧边圆均布有位置对应的多个电磁线圈组，每个电磁线圈组包括两个电磁线圈，每个扇叶轴外侧端的永磁体与凹槽侧壁的电磁线圈组对应；
中层电磁支架的内环包括上限位环、环状支架和下限位环；
上限位环和下限位环分别设置在环状支架2的上方和下方，上限位环的下侧和环状支架的上侧均布有位置对应的多个电磁线圈组，环状支架的下侧和下限位环的上侧均布有位置对应的多个电磁线圈组，每个扇叶轴内侧端的永磁体上下分别与环状支架和上限位环或下限位环的电磁线圈组对应；
载人操控仓设置在上限位环和下限位环的环内，且连接。
4.根据权利要求3所述的一种碟形载人飞行装置，其特征在于，
所述中层电磁支架的两个凹槽内的上下侧壁沿中间位置圆周还设有辅助电磁线圈组；每个辅助电磁线圈组包括两个电磁线圈；
上层动力扇叶环和下层动力扇叶环的外侧设置有辅助永磁体，每个辅助永磁体与上下两侧的辅助电磁线圈组对应。
5.根据权利要求4所述的一种碟形载人飞行装置，其特征在于，
所述辅助永磁体为凹字型结构永磁体，将凹字型结构永磁体分为对称两个；
每个中层电磁支架的凹槽底部立侧壁设有多个侧电磁线圈组，所述侧电磁线圈组包括上下并排的两个电磁线圈，该电磁线圈沿圆周的宽度与所述凹字型辅助永磁体的一个相同。
6.根据权利要求1或5所述的一种碟形载人飞行装置，其特征在于，中层电磁支架的内环和外环的上下两侧设有向内弯曲的限位凸起，用于固定和限定上层动力扇叶环和下层动力扇叶环最大腾空距离。
7.根据权利要求6所述的一种碟形载人飞行装置，其特征在于，所述载人操控仓的上部为透明可视的罩体。
8.根据权利要求7所述的一种碟形载人飞行装置，其特征在于，电源设置在载人操控仓的下部，且为可拆卸结构。
9.根据权利要求8所述的一种碟形载人飞行装置，其特征在于，所述飞行装置还包括着陆支架，着陆支架为伸缩式。
10.根据权利要求9所述的一种碟形载人飞行装置，其特征在于，所述载人操控仓控制上层动力扇叶环和下层动力扇叶环的旋转角度、方向和速度。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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