CN115583339A - 一种框架结构的垂直起降飞行器 - Google Patents

Abstract

一种框架结构的垂直起降飞行器，包括飞行器驾驶舱、框架结构和两个升力模块，其特征在于驾驶舱可以供人员乘坐也可以用作储物和运输，框架结构承担飞行器的螺旋桨、电机、电池以及其它部件的重量，升力模块分为两个部分，分别位于驾驶舱前后或左右两侧，每个升力模块由1‑20个或1‑20对螺旋桨组成。2.根据权利要求1所述的一种飞行器框架结构，其特征在于所述飞行器具有垂直起降功能。该垂直起降功能由两个升力模块实现。升力模块分别位于驾驶舱前后或左右两侧，每个升力模块由1‑20个或1‑20对螺旋桨组成。螺旋桨的桨叶数量为2‑20个，螺旋桨的直径为100‑3000毫米。

Description

一种框架结构的垂直起降飞行器

本发明涉及交通领域中的飞行器，具体来说，涉及一种框架结构的垂直起降飞行器。

背景技术

垂直起降飞行器是未来立体交通的主要组成部分。目前的垂直起降飞行器一般是多旋翼结构，旋翼位于飞行器主体结构外部。为了保持飞行器的飞行稳定性，多旋翼飞行器的旋翼一般围绕飞行器的中心呈对称分布。因此，目前常见的4旋翼、6旋翼和8旋翼飞行器的旋翼呈I4、X4、IY6、Y6、I6、V6、V8、I8、X8、IX8等形式分布.这些分布形式虽然有利于飞行器的飞行稳定性，但对于大型飞行器来说，飞行器的体积会比较大，不利于飞行器在居民小区、停车场和公共场所起飞和降落，大大限制了飞行器的应用范围。

另外，多旋翼飞行器的旋翼多为裸露或者进行简单防护。这样的结构设计导致飞行器体积过大，无法在正常的空间内起飞和降落。并且，裸露的旋翼极不安全，容易导致飞行器的螺旋桨碰触到其它物体或者对人员造成伤害。

因此，本发明提供一种框架结构的垂直起降飞行器，包括括飞行器驾驶舱、框架结构和两个升力模块。两个升力模块分别位于驾驶舱的前后或左右两侧，可以降低飞行器的体积并维持飞行器的飞行稳定性。

发明内容

本发明的目的在于解决现有飞行器的结构设计问题，提供一种更加安全和应用范围更广的飞行器。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案包括：一种框架结构的垂直起降飞行器，包括飞行器驾驶舱、框架结构和两个升力模块，其特征在于驾驶舱可以供人员乘坐也可以用作储物和运输，框架结构承担飞行器的螺旋桨、电机、电池以及其它部件的重量，升力模块分为两个部分，分别位于驾驶舱前后或左右两侧，每个升力模块由1-20个或1-20对螺旋桨组成。

具体地，所述飞行器具有垂直起降功能。该垂直起降功能由两个升力模块实现。升力模块分别位于驾驶舱前后或左右两侧，每个升力模块由1-20个或1-20对螺旋桨组成。螺旋桨的桨叶数量为2-20个，螺旋桨的直径为100-3000毫米。

更为优选的，两个升力模块分别位于驾驶舱的前后两侧，每个升力模块由2-4个或2-4对螺旋桨组成。螺旋桨数量为2-8个，螺旋桨直径为800-1100毫米。

具体地，所述飞行器的两个升力模块可以分别通过框架结构连接在驾驶舱上，也可以直接由框架结构相连为一体，也可以分别连接在框架结构上。驾驶舱位于两个升力模块水平方向的中间，连接部分垂直方向上方、下方或相对于驾驶舱顶部和底部之间的任意位置。

更为优选的，升力模块通过框架结构连接在驾驶舱上。

具体地，所述升力模块的螺旋桨可以分别通过框架结构连接在驾驶舱上或者连接在固定结构上再通过框架结构连接在驾驶舱上，也可以直接由框架结构相连为一体或者连接在固定结构上再由框架结构相连为一体，也可以分别连接在框架结构上或者连接在固定结构上再分别连接在框架结构上。驾驶舱位于两个升力模块水平方向的中间，连接部分垂直方向上方、下方或相对于驾驶舱顶部和底部之间的任意位置。

更为优选的，升力模块螺旋桨分别连接在框架结构上。

具体地，所述的框架结构中的框架可以由1-20根横截面为圆形、方形、三角形以及其它不规则形状的空心或实心管道连接而成，也可以由1-20根横截面为直角、锐角、钝角、工字、米字或其它不规则形状的型材连接而成，并且框架结构中的框架可以是直的也可以是弯曲的也可以是以一定角度互相连接。

更为优选的，框架结构由横截面为圆形的空心管道连接而成。

具体地，所述的框架结构可以由金属、塑料、碳纤维、木材、玻璃和复合材料中的一种或几种制成。

更为优选的，框架结构由碳纤维或铝合金制成。

具体地，所述驾驶舱可以供人员乘坐也可以为储藏或运输物品用途。驾驶舱位于飞行器水平方向的中间，可以为全封闭结构也可以具有主结构、舱顶、前挡风玻璃、左右窗和后窗。驾驶舱由金属、塑料、碳纤维、木材、玻璃和复合材料中的一种或几种制成，为舱内人员或物品提供防护。

具体地，所述框架结构和两个升力模块都位于飞行器整体结构内部。

具体地，飞行器可以加装GPS、测速仪、灯光、摄像头、后视镜、激光探测、降落伞等辅助装置。

具体地，飞行器外壳可以通过喷涂防静电涂层、安装静电释放器、避雷条等方式释放静电和预防雷击。

为保障飞行器的稳定性，飞行器尾部加装稳定尾翼。稳定尾翼由金属、塑料、碳纤维、木材、玻璃和复合材料中的一种或几种制成，并且稳定尾翼的平面与飞行器平面垂直或具有一定角度。

本发明所提供的飞行器外壳及其进气和出风装置可以作为载人交通方案也可以作为快递或外卖等物流运输的解决方案。作为载人交通方案，本发明所提供的飞行器设计可以由人工控制操控平台，控制飞行器的起降、飞行速度和飞行姿态。当操控平台由人工控制时，飞行器的平衡可以为自动控制。飞行器作为载人交通方案，也可以由操控平台根据自动设置、计算或接收到的信号进行自动控制。飞行器作为物流运输解决方案时可以由操控平台根据自动设置、计算或接受到的信号进行自动控制。

本发明所提供的飞行器还可以由人工智能方式实现起降，飞行姿态调整，飞行速度调整，飞行路线规划等功能。为实现飞行器的自动控制，本飞行器可以接入人工智能模块、视觉计算模块、雷达、监控装置和全球定位***等，以方便飞行器自动安全地操作。

为保障安全，本发明所提供的飞行器设计方案可以增加安全保障模块。安全保障模块可以接受操控平台指令，在飞行器出现安全故障或者其它安全问题时实现紧急降落或者弹出降落伞，以保障飞行器内人员或物品的安全。

为保障舒适性，本发明所提供的飞行器设计方案可以增加空调以控制温度。

为保障安全性，本发明所提供的飞行器设计方案可以增加指示灯。指示灯位于飞行器前后方左右两侧，用于指示飞行器的飞行方向和起降状态。

为提供更长的飞行距离，本发明所提供的飞行器设计方案可以增加折叠机翼。该折叠机翼可以在飞行器起降过程中折叠，以实现飞行器在更小的空间着路或飞行。因折叠机翼可以在飞行过程中提供飞行器的升力，避免升力模块消耗更多电源，因此，该飞行器可以实现更长时间和更远距离的飞行。

为增加生产便捷性，本发明所提供的飞行器可以模块化组合。升力模块，推进模块，控制模块和座舱等部分可以单独生产，进行组装，得到整体化的飞行器。

本发明所提供的飞行器设计方案可以增加内部显示器和音响等设备，用于提供飞行信息、人机交互和娱乐功能。

本发明的有益效果：

(1)与普通多旋翼飞行器不同，因本发明所提供的飞行器两个升力装置，可以大大降低飞行器的体积，实现飞行器在居民区和办公区的起飞、降落和飞行。

(2)与普通多旋翼飞行器不同，本发明提供的飞行器采用框架结构，可以实现升力模块螺旋桨与主体结构各种方式连接，实现飞行器的力学平衡，保障飞行安全。

(3)与普通多旋翼飞行器不同，本发明提供的飞行器采用框架结构，可以大大降低飞行器本身重量，延长飞行器的飞行时间和飞行距离。

因此，本发明所提供的飞行器具有体积小和飞行时间长的特点，不仅可以实现载人飞行，还可以为快递和外卖等提供快速运输保障，并且为中远途物流运输提供解决方案。本发明所提供的飞行器设计方案具有很高的实用性和工业化前景，可以提供一种全新的交通、物流和生活模式。

附图说明

附图1升力模块或螺旋桨通过框架结构分别连接在驾驶舱上布局示意图

附图2升力模块或螺旋桨连接在固定结构上再通过框架结构连接在驾驶舱上

附图3升力模块通过框架结构直接连接

附图4升力模块或螺旋桨通过框架结构连接

附图5升力模块螺旋桨连接在固定结构上再通过框架结构连接

附图6升力模块螺旋桨直接连接在框架结构上

附图7升力模块或螺旋桨由框架结构直接相连为一体

附图8升力模块或螺旋桨由框架结构呈一定角度相连为一体

附图9升力模块或螺旋桨由框架结构弯曲相连为一体

附图10驾驶舱位于两个升力模块水平方向的中间垂直方向的下方

附图11驾驶舱位于两个升力模块水平方向的中间垂直方向的上方

附图12驾驶舱位于两个升力模块水平方向的中间垂直方向的中间。

Claims (8)

1.一种框架结构的垂直起降飞行器，包括飞行器驾驶舱、框架结构和两个升力模块，其特征在于驾驶舱可以供人员乘坐也可以用作储物和运输，框架结构承担飞行器的螺旋桨、电机、电池以及其它部件的重量，升力模块分为两个部分，分别位于驾驶舱前后或左右两侧，每个升力模块由1-20个或1-20对螺旋桨组成。

2.根据权利要求1所述的一种飞行器框架结构，其特征在于所述飞行器具有垂直起降功能。该垂直起降功能由两个升力模块实现。升力模块分别位于驾驶舱前后或左右两侧，每个升力模块由1-20个或1-20对螺旋桨组成。螺旋桨的桨叶数量为2-20个，螺旋桨的直径为100-3000毫米。

3.根据权利要求1所述的一种框架结构的垂直起降飞行器，其特征在于所述飞行器的两个升力模块可以分别通过框架结构连接在驾驶舱上，也可以直接由框架结构相连为一体，也可以分别连接在框架结构上。驾驶舱位于两个升力模块水平方向的中间，连接部分垂直方向的上方、下方或相对于驾驶舱顶部和底部的之间的任意位置。

4.根据权利要求1所述的一种框架结构的垂直起降飞行器，其特征在于所述升力模块的螺旋桨可以分别通过框架结构连接在驾驶舱上或者连接在固定结构上再通过框架结构连接在驾驶舱上，也可以由框架结构直接相连、呈一定角度相连或者弯曲相连为一体或者连接在固定结构上再由框架结构相连为一体，也可以分别连接在框架结构上或者连接在固定结构上再分别连接在框架结构上。驾驶舱位于两个升力模块水平方向的中间，连接部分垂直方向上方、下方或相对于驾驶舱顶部和底部之间的任意位置。

5.根据权利要求1所述的一种框架结构的垂直起降飞行器，其特征在于所述的框架结构中的框架可以由1-20根横截面为圆形、方形、三角形以及其它不规则形状的空心或实心管道连接而成，也可以由1-20根横截面为直角、锐角、钝角、工字、米字或其它不规则形状的型材连接而成，并且框架结构中的框架可以是直的也可以是弯曲的也可以是以一定角度互相连接。

6.根据权利要求1所述的一种框架结构的垂直起降飞行器，其特征在于所述的框架结构可以由金属、塑料、碳纤维、木材、玻璃和复合材料中的一种或几种制成。

7.根据权利要求1所述的一种框架结构的垂直起降飞行器，其特征在于所述驾驶舱可以供人员乘坐也可以为储藏或运输物品用途。驾驶舱位于飞行器水平方向的中间，可以为全封闭结构也可以具有主结构、舱顶、前挡风玻璃、左右窗和后窗。驾驶舱由金属、塑料、碳纤维、木材、玻璃和复合材料中的一种或几种制成，为舱内人员或物品提供防护。

8.根据权利要求1所述的一种框架结构的垂直起降飞行器，其特征在于所述框架结构和两个升力模块都位于飞行器整体结构内部。

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