CN109018340A - 一种多栖滚翼飞行器 - Google Patents

一种多栖滚翼飞行器 Download PDF

Info

Publication number
CN109018340A
CN109018340A CN201810919469.3A CN201810919469A CN109018340A CN 109018340 A CN109018340 A CN 109018340A CN 201810919469 A CN201810919469 A CN 201810919469A CN 109018340 A CN109018340 A CN 109018340A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cabin
rolling
wing
rotor aircraft
fixing axle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810919469.3A
Other languages
English (en)
Inventor
李宜恒
黄杰
冯旭碧
朱清华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Original Assignee
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Aeronautics and Astronautics filed Critical Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority to CN201810919469.3A priority Critical patent/CN109018340A/zh
Publication of CN109018340A publication Critical patent/CN109018340A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C35/00—Flying-boats; Seaplanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60F—VEHICLES FOR USE BOTH ON RAIL AND ON ROAD; AMPHIBIOUS OR LIKE VEHICLES; CONVERTIBLE VEHICLES
    • B60F5/00—Other convertible vehicles, i.e. vehicles capable of travelling in or on different media
    • B60F5/02—Other convertible vehicles, i.e. vehicles capable of travelling in or on different media convertible into aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/24—Aircraft characterised by the type or position of power plants using steam or spring force
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

本发明公开了一种多栖滚翼飞行器，包括机舱和固定于机舱上的滚翼和浮筒；所述滚翼沿水平轴转动给机舱提供前进和上升的动力，在水下时，通过改变所述浮筒内的水气比例调整机舱在水中的高度。本发明提供的一种多栖滚翼飞行器的优点在于：能够在海陆空三栖使用，通过滚翼能够实现垂直起飞和降落，扩大了使用范围，通过滚翼提供动力，便于操纵推力和升力的配比，实现在不同运动状态之间的切换，具有良好的机动性能和操纵性能；且滚翼能够跨介质使用，比常规旋翼或螺旋桨具有更高的气动效率，采用电机驱动，省略了飞行器传送***，可靠性高、重量轻、噪声小、安全舒适；具有良好的推广前景。

Description

一种多栖滚翼飞行器
技术领域
本发明涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种多栖滚翼飞行器。
背景技术
目前，在军用和民用领域对多栖类飞行器的需求越来越强烈，由于水和空气密度不同，导致很多满足空中飞行要求的升力装置无法满足在水中的使用需求，从而限制了多栖飞行器的发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够满足多种使用环境的多栖滚翼飞行器。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
一种多栖滚翼飞行器，包括机舱和固定于机舱上的滚翼和浮筒；所述滚翼沿水平轴转动给机舱提供前进和上升的动力，在水下时，通过改变所述浮筒内的水气比例调整机舱在水中的高度。
优选地，所述机舱前后的两侧各设置有一个所述滚翼，四个所述滚翼均能够独立改变运动状态；所述机舱下方的两侧分别设置有一个浮筒。
优选地，所述机舱的前后侧分别向垂直于机舱行进方向的两侧延伸设置有翼板，所述翼板沿机舱行进方向具有给机舱提供升力的前侧抬起的斜面；同一侧的翼板通过一过渡板固定连接。
优选地，所述滚翼包括固定轴和沿固定轴周向均匀分布并能够沿固定轴转动的多个桨叶，所述桨叶所在的平面与桨叶运动方向具有角度可调的夹角。
优选地，所述固定轴两端分别固定有一卡盘，所述卡盘沿径向向外延伸设置有多个支撑杆，所述桨叶两端分别与支撑杆铰接配合。
优选地，所述固定轴的一侧卡盘外侧设置有与固定轴铰接配合并与固定轴平行的偏心杆，所述偏心杆上固定有一导向盘，所述导向盘沿径向向外延伸设置有多个导向槽，所述导向槽内容置有一拉杆，所述拉杆与桨叶的一端铰接配合，拉杆能够沿导向槽滑动改变位置。
优选地，所述偏心杆上还活动设置有一滑动环，所述滑动环上铰接固定有有多个与拉杆铰接配合的连杆，所述滑动环能够沿偏心杆长度方向滑动。
优选地，所述固定轴上沿周向固定有多个与支撑杆固定连接的固定杆。
本发明提供的一种多栖滚翼飞行器的优点在于：能够在海陆空三栖使用，通过滚翼能够实现垂直起飞和降落，扩大了使用范围，通过滚翼提供动力，便于操纵推力和升力的配比，实现在不同运动状态之间的切换，具有良好的机动性能和操纵性能；且滚翼能够跨介质使用，比常规旋翼或螺旋桨具有更高的气动效率，采用电机驱动，省略了飞行器传送***，可靠性高、重量轻、噪声小、安全舒适；具有良好的推广前景。
附图说明
图1是本发明的实施例所提供的滚翼飞行器的示意图；
图2是本发明的实施例所提供的滚翼飞行器的滚翼示意图；
图3是本发明的实施例所提供的滚翼飞行器的滚翼的侧视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，一种多栖滚翼飞行器，包括机舱1和固定于机舱1上的滚翼2和浮筒3；所述机舱1提供驾驶、乘坐和储存空间；所述滚翼2能够沿水平轴转动给机舱1提供前进和上升的动力，所述飞行器进入水下时，可以通过改变浮筒3内的水气比例从而调整整个机舱1的重量，进而实现机舱1的上升和下降，并通过滚翼2的配合使机舱1处于水下不同深度；从而使飞行器能够在不同环境下使用。
所述机舱1前后的两侧各设置有一个所述滚翼2，四个滚翼2均能够独立改变运动状态，从而方便调整机舱1上下和左右运动状态；所述机舱1下方的两侧分别设置有一个浮筒3，机舱1的下方设置有供机舱1在路面行走的起落架(图未示)，机舱1在路面上时，浮筒3不会接触地面。
所述机舱1的前后侧分别向垂直于机舱1行进方向的两侧延伸设置有翼板11，所述翼板11沿机舱1行进方向具有给机舱1提供升力的前侧抬起的斜面(图未示)；机舱1前进时，空气或水会给翼板11提供向上的升力以平衡机舱1的重力。处于机舱1同一侧的翼板11通过一过渡板12固定连接。优选实施例中，所述翼板11设置于滚翼2外侧。
参考图2，所述滚翼2包括固定轴21和沿固定轴21周向均匀分布并能够沿固定轴转动的多个桨叶22，固定轴21两端分别固定有一卡盘23，所述卡盘23沿径向向外延伸设置有多个支撑杆24，所述桨叶22两端分别与一个支撑杆24铰接配合；所述固定轴21的一侧卡盘23的外侧还设置有一与固定轴21铰接配合并与固定轴21平行的偏心杆41，所述偏心杆41上固定有一导向盘42，导向盘42沿径向向外设置有多个导向槽43，每个导向槽内容置有一个拉杆44，所述拉杆44与桨叶22的一端铰接配合，拉杆44能够沿导向槽43滑动改变位置，从而带动桨叶22相对于运动方向转动改变角度。
所述偏心杆41上设置有一与偏心杆41沿长度方向活动配合的滑动环(图未示)，所述滑动环沿周向设置有多个与拉杆44铰接配合的连杆46，滑动环沿偏心杆41长度方向的运动通过连杆46转化为拉杆44沿径向的运动。
所述固定轴21上还沿周向固定有多个与支撑杆24固定连接的固定杆25，从而加强整个滚翼2的结构强度。
参考图3，此时偏心轴41固定于固定轴21下方，滑动环被固定在偏心轴41上，多个拉杆44相对于偏心轴41伸出的长度相同，同时多个支撑杆24相对于固定轴21伸出的长度相同，在滚翼2转动时，桨叶22相对于运动方向的角度一直在改变，从而可以为桨叶22在不同旋转位置提供最优的迎角。图3所示的状态偏心轴41处于固定轴21下方，滚翼2沿顺时针方向转动，上方和下方的桨叶22都能够为机舱1提供升力，同时桨叶22的转动还能前进的动力，可以通过调整滑动环的位置改变桨叶22相对运动方向的角度，从而调整升力和前进力之间的比例，以改变机舱1的运动方式。
所述飞行器能够通过滚翼2提供升力实现垂直起降；在空中飞行时，滚翼2提供向前的推理和部分升力，翼板11提供部分升力，保证飞行器保持一定高度飞行，通过改变驱动滚翼2转动的电机的转速，进而改变前后滚翼2的升力大小，从而使前后滚翼2的升力不平衡而作出俯仰运动；通过改变驱动滚翼2转动的电机的转速，使两侧的滚翼2的升力不同，从而使飞行器两侧的受力不平衡作出滚转运动；需要向左转向时，增大左侧的滚翼2的转速，使其产生的力增大，同时通过改变滚翼2的角度使其产生的升力与右侧滚翼2的升力保持一致，从而使左侧前进的推力变大，从而使航向偏向左边实现转向。
在海面行驶时，滚翼2直径变小，调整每片桨叶22的迎角，使前部的滚翼2降低直至完全沉入水中，进而完成从空中飞行到水面行驶的过渡，其工作原理与空气中一致。此时，将前部滚翼2的滑动环移动到相对于滚翼飞行器前进方向的后侧，使前部的滚翼2提供前进的动力和部分升力，而主要的升力由机身两侧的浮筒提供，确保飞行器在水面航行。在操纵方面，可以通过改变其中一侧电机转速调整其推力大小，产生向前的推力差，产生对重心的偏航力矩，完成航向的控制。
当需要潜水工作时，通过向浮筒中加水使整个飞行器的重量超过浮力，飞行器在重力作用下沉降在水面之下，到达要求的深度时，将浮筒中的水排出，使飞行器受到的重力与浮力保持平衡即可让飞行器稳定在当前深度，在水中的具体工作方式与空中类似。
机舱1通过起落架在底面运动时，也可以通过滚翼2的动作来改变运动方向，具体操作方式与空中类似。
本发明提供的多栖滚翼飞行器能够满足在水陆空及潜水环境下的正常使用，还可以根据需要在飞行器表面覆盖太阳能材料以及加装声波***等设备，从而满足大部分的使用需求，并能够在不同工作场景中正常作业。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，在不脱离本发明的精神和原则的前提下，本领域普通技术人员对本发明所做的任何修改、等同替换、改进等，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多栖滚翼飞行器，其特征在于：包括机舱和固定于机舱上的滚翼和浮筒；所述滚翼沿水平轴转动给机舱提供前进和上升的动力，在水下时，通过改变所述浮筒内的水气比例调整机舱在水中的高度。
2.根据权利要求1所述的一种多栖滚翼飞行器，其特征在于：所述机舱前后的两侧各设置有一个所述滚翼，四个所述滚翼均能够独立改变运动状态；所述机舱下方的两侧分别设置有一个浮筒。
3.根据权利要求1所述的一种多栖滚翼飞行器，其特征在于：所述机舱的前后侧分别向垂直于机舱行进方向的两侧延伸设置有翼板，所述翼板沿机舱行进方向具有给机舱提供升力的前侧抬起的斜面；同一侧的翼板通过一过渡板固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种多栖滚翼飞行器，其特征在于：所述滚翼包括固定轴和沿固定轴周向均匀分布并能够沿固定轴转动的多个桨叶，所述桨叶所在的平面与桨叶运动方向具有角度可调的夹角。
5.根据权利要求4所述的一种多栖滚翼飞行器，其特征在于：所述固定轴两端分别固定有一卡盘，所述卡盘沿径向向外延伸设置有多个支撑杆，所述桨叶两端分别与支撑杆铰接配合。
6.根据权利要求5所述的一种多栖滚翼飞行器，其特征在于：所述固定轴的一侧卡盘外侧设置有与固定轴铰接配合并与固定轴平行的偏心杆，所述偏心杆上固定有一导向盘，所述导向盘沿径向向外延伸设置有多个导向槽，所述导向槽内容置有一拉杆，所述拉杆与桨叶的一端铰接配合，拉杆能够沿导向槽滑动改变位置。
7.根据权利要求6所述的一种多栖滚翼飞行器，其特征在于：所述偏心杆上还活动设置有一滑动环，所述滑动环上铰接固定有有多个与拉杆铰接配合的连杆，所述滑动环能够沿偏心杆长度方向滑动。
8.根据权利要求4所述的一种多栖滚翼飞行器，其特征在于：所述固定轴上沿周向固定有多个与支撑杆固定连接的固定杆。
CN201810919469.3A 2018-08-14 2018-08-14 一种多栖滚翼飞行器 Pending CN109018340A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810919469.3A CN109018340A (zh) 2018-08-14 2018-08-14 一种多栖滚翼飞行器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810919469.3A CN109018340A (zh) 2018-08-14 2018-08-14 一种多栖滚翼飞行器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109018340A true CN109018340A (zh) 2018-12-18

Family

ID=64633075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810919469.3A Pending CN109018340A (zh) 2018-08-14 2018-08-14 一种多栖滚翼飞行器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109018340A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112140821A (zh) * 2020-10-13 2020-12-29 北京理工大学 一种陆空两用多模态涵道式飞行器及其控制方法
WO2021009516A1 (en) * 2019-07-18 2021-01-21 Gkn Aerospace Services Limited Closed wing vtol aircraft
CN114435591A (zh) * 2022-02-23 2022-05-06 陈华 一种滚翼飞行器
WO2023021054A1 (en) * 2021-08-17 2023-02-23 Noraero As A compact safe efficient multi-rotor evtol airborne craft
CN116238689A (zh) * 2023-05-12 2023-06-09 南京航空航天大学 一种基于推进翼的可垂直起降跨介质飞行器及其控制***

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102166931A (zh) * 2011-06-08 2011-08-31 陈昌志 新能源多功能飞机
CN205311908U (zh) * 2016-01-29 2016-06-15 成都纵横自动化技术有限公司 一种复合翼无人机
CN106516110A (zh) * 2016-12-22 2017-03-22 中国海洋大学 可垂直起降飞行的水空两栖滑翔机
CN107140182A (zh) * 2017-06-23 2017-09-08 昆明鞘翼科技有限公司 一种在背部安装鳍翼的片状机身航空器
CN107225925A (zh) * 2017-05-23 2017-10-03 南京航空航天大学 一种滚转翼垂直起降多栖飞行器
CN206664179U (zh) * 2017-03-31 2017-11-24 赵梓豪 一种水陆空三栖无人机
CN108058796A (zh) * 2017-11-24 2018-05-22 中国船舶科学研究中心（中国船舶重工集团公司第七0二研究所） 一种海空两栖无人平台及其操作方法
CN108284722A (zh) * 2018-02-28 2018-07-17 佛山市神风航空科技有限公司 一种飞行汽车
CN209479983U (zh) * 2018-08-14 2019-10-11 南京航空航天大学 一种多栖滚翼飞行器

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102166931A (zh) * 2011-06-08 2011-08-31 陈昌志 新能源多功能飞机
CN205311908U (zh) * 2016-01-29 2016-06-15 成都纵横自动化技术有限公司 一种复合翼无人机
CN106516110A (zh) * 2016-12-22 2017-03-22 中国海洋大学 可垂直起降飞行的水空两栖滑翔机
CN206664179U (zh) * 2017-03-31 2017-11-24 赵梓豪 一种水陆空三栖无人机
CN107225925A (zh) * 2017-05-23 2017-10-03 南京航空航天大学 一种滚转翼垂直起降多栖飞行器
CN107140182A (zh) * 2017-06-23 2017-09-08 昆明鞘翼科技有限公司 一种在背部安装鳍翼的片状机身航空器
CN108058796A (zh) * 2017-11-24 2018-05-22 中国船舶科学研究中心（中国船舶重工集团公司第七0二研究所） 一种海空两栖无人平台及其操作方法
CN108284722A (zh) * 2018-02-28 2018-07-17 佛山市神风航空科技有限公司 一种飞行汽车
CN209479983U (zh) * 2018-08-14 2019-10-11 南京航空航天大学 一种多栖滚翼飞行器

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021009516A1 (en) * 2019-07-18 2021-01-21 Gkn Aerospace Services Limited Closed wing vtol aircraft
GB2585864A (en) * 2019-07-18 2021-01-27 Gkn Aerospace Services Ltd An aircraft
CN114174170A (zh) * 2019-07-18 2022-03-11 Gkn航空服务有限公司 并式机翼垂直起降飞机
GB2585864B (en) * 2019-07-18 2022-04-27 Gkn Aerospace Services Ltd An aircraft
US11975836B2 (en) 2019-07-18 2024-05-07 Gkn Aerospace Services Limited Closed wing VTOL aircraft
CN112140821A (zh) * 2020-10-13 2020-12-29 北京理工大学 一种陆空两用多模态涵道式飞行器及其控制方法
WO2023021054A1 (en) * 2021-08-17 2023-02-23 Noraero As A compact safe efficient multi-rotor evtol airborne craft
CN114435591A (zh) * 2022-02-23 2022-05-06 陈华 一种滚翼飞行器
CN116238689A (zh) * 2023-05-12 2023-06-09 南京航空航天大学 一种基于推进翼的可垂直起降跨介质飞行器及其控制***
CN116238689B (zh) * 2023-05-12 2023-09-29 南京航空航天大学 一种基于推进翼的可垂直起降跨介质飞行器及其控制***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109018340A (zh) 一种多栖滚翼飞行器
CN106927030B (zh) 一种油电混合动力多旋翼飞行器及其飞行控制方法
CN106516110A (zh) 可垂直起降飞行的水空两栖滑翔机
CN109229376B (zh) 一种跨域多栖载运器
CN107042884A (zh) 一种倾转旋翼无人机
RU174731U1 (ru) Гибридный экранолет
CN108528692B (zh) 一种折叠机翼双旋翼飞行器及其控制方法
CN209479983U (zh) 一种多栖滚翼飞行器
CN205022862U (zh) 带有倾转机构的动力装置和固定翼飞行器
CN109018342B (zh) 转摆线风扇翼装置、倾转摆线风扇翼飞行器及控制方法
CN109515704B (zh) 基于摆线桨技术的涵道卷流旋翼飞行器
US6308912B1 (en) Rotorcraft
US20210024213A1 (en) Tilt Winged Multi Rotor
CN103640444B (zh) 斜侧双体水面两栖无人艇
RU2521090C1 (ru) Скоростной турбоэлектрический вертолет
CN106477033A (zh) 高速混合式多旋翼飞行器
CN105460215A (zh) 一种垂直或短距起降固定翼飞行器
CN106143897A (zh) 可倾转尾桨
CN103991540A (zh) 一种锥形旋转扑翼飞行器
CN103991549A (zh) 一种高强度旋转扑翼飞行器
CN110371285A (zh) 叶片可转卧式升力四轮式动翼无人机
CN101844617B (zh) 一种新构型的双横梁双螺桨直升机
CN109263975A (zh) 一种垂直起降两栖飞机
CN104002968B (zh) 一种小型锥形旋转扑翼飞行器
CN206552261U (zh) 一种倾转旋翼无人机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination