一种机架结构及使用该机架结构的飞行装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种机架结构及使用该机架结构的飞行装置，包括机架主体，其中，所述机架主体上前后对称排列设置有两个为飞行装置提供主动力的主涵道风扇，所述两个主涵道风扇向内倾斜设置，所述两个主涵道风扇的中轴线的向上延长线的交点处于所述机架主体的竖直中心线上；所述机架结构还包括设置在所述机架主体上的辅助动力结构。本发明专利技术通过对机架结构的优化，使飞行装置的飞行稳定性好，易于控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞行装置领域，尤其涉及的是一种机架结构及使用该机架结构的飞行装置。
技术介绍
传统的无人机结构（即飞行装置），根据动力区分，包括用电池驱动的多轴无人机和用汽油驱动的汽油无人机，传统的这两种无人机机架结构，各具优劣。利用电池作为驱动能源的多轴无人机飞行稳定性好，易于控制，但是由于电池的能量有限，因此这种无人机飞行时间十分短。利用汽油作为驱动能源的汽油无人机续航时间长，但是由于其结构的限制，其飞行稳定性较差，控制难度高。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种机架结构，通过对机架结构的优化，使飞行装置的飞行稳定性好，易于控制。本专利技术的另一个目的是公开一种使用该机架结构的飞行装置。本专利技术的技术方案如下：一种机架结构，包括机架主体，其中，所述机架主体上前后对称排列设置有两个为飞行装置提供主动力的主涵道风扇，所述两个主涵道风扇向内倾斜设置，所述两个主涵道风扇的中轴线的向上延长线的交点处于所述机架主体的竖直中心线上；所述机架结构还包括设置在所述机架主体上的辅助动力结构。所述的机架结构，其中，所述辅助动力结构包括至少一组对称设置在机架主体左右和/或前后两侧的动力机构。所述的机架结构，其中，所述动力机构为螺旋桨或子涵道风扇，所述各动力机构向内倾斜设置，各动力机构的中轴线的向上延长线的交点处于所述机架主体的竖直中心线上。所述的机架结构，其中，所述各动力机构的中轴线的向上延长线与两个主涵道风扇的中轴线的向上延长线交于同一点。所述的机架结构，其中，所述机架主体包括一弧形面构件，所述弧形面构件上前后排列设置有两个主通孔，所述主通孔内设置有螺旋桨，形成主涵道风扇。所述的机架结构，其中，所述动力机构包括对称设置在所述弧形面构件的左右和/或前后两侧的侧翼，所述侧翼上设置有子通孔，所述子通孔内设置有螺旋桨，形成子涵道风扇。所述的机架结构，其中，所述主涵道风扇和所述辅助动力结构均连接有动力源，所述动力源为汽油发动机和/或电池。所述的机架结构，其中，所述主涵道风扇连接有汽油发动机；所述辅助动力结构连接有电池。本专利技术还公开了使用上述机架结构的飞行装置。本专利技术的有益效果：本专利技术通过对机架结构的优化，使飞行装置的飞行稳定性好，易于控制。本专利技术的机架结构特点如下：（1）改变了传统的飞行器的流线型设计，采用面状结构作为框架，这是因为本专利技术所提出的机架结构并非追求飞行速度快、灵活的优点，而是在追求飞行时间长，稳定性好，载重量大等，这种面状结构的框架具有足够的空间合理安排动力组件（即为飞行器提供动力的结构）的位置，而动力组件的位置对于飞行器的性能具有极其重要的意义。此外，大面积的面状结构可以辅助以涵道风扇的设计，而涵道风扇在提升气动效率的同时，增加了飞行装置的安全性，扩大了其应用范围。（2）本专利技术的动力组件采用主涵道风扇和辅助动力结构（即螺旋桨或者子涵道风扇）搭配的方式，主涵道风扇主要为飞行装置提供悬浮的动力（主动力），而辅助动力结构主要用于为飞行装置提供辅助动力，用于调整飞行装置的飞行姿态。由于将提供悬浮的动力和调整姿态的两个功能分开，每个动力组件只需要执行一种功能，因此可以简化各动力组件的机械结构，同时也可以降低动力组件的损耗（包括能量损耗和机械损耗）。例如主涵道风扇只需要为飞行装置提供悬浮的动力以克服重力，其螺旋桨不需要频繁且快速地做螺旋桨螺距调整和转速调整，因此主涵道风扇的机械结构简单，主涵道风扇的动力源要求不高，可以采用汽油发动机；而辅助动力结构主要是为飞行装置提供辅助动力以调整飞行装置的飞行姿态，可以选用动态响应速度快的电动机作为其动力来源，以简单稳妥的结构就实现了快速频繁的姿态调整；这种方式相对于传统的四轴无人机的螺旋桨（既要调整飞行姿态，又要维持悬浮动力），本申请的辅助动力结构工作时的能耗更低，工作时间更长。（3）基于上述特点（2），本申请的主涵道风扇可以采用汽油发动机作为动力源，而辅助动力结构则采用锂电池作为动力源；这种搭配，可以大大延长飞行装置的飞行时间，约为传统的四轴无人机的3-5倍。（4）基于上述特点（1）和（2），本专利技术设置两个主涵道风扇，并且两个主涵道风扇向内倾斜设置，其中轴线的向上延长线的交点处于机架主体的竖直中心线上；这种设置方式，使飞行装置的竖直方向的合力并不会由于飞行装置的姿态变化而产生较大的变化，具体为：该合力由两个主涵道风扇所提供的动力的竖直方向分力合成，当飞行装置保持稳定悬浮状态时，该合力与重力相等，当飞行装置的姿态发生变化时，该两个主涵道风扇所提供的动力的竖直方向分力产生变化（一个变大、一个变小），导致合力基本保持不变，因此飞行装置不会发生上下晃动；而由于飞行装置的重心在机架主体下面，因此发生倾侧的飞行装置会产生一个恢复稳定悬浮的趋势，使整个飞行装置重新恢复稳定悬浮状态（即在无需人手控制的情况下，本申请的机架结构具有一定的恢复稳定的能力）。而由于本申请的机架结构的稳定性非常好，需要做姿态调整所消耗的能量小，因此本申请的飞行装置的能量利用率高，续航时间更长。（5）基于特点（4），本专利技术的辅助动力结构采用对称设置在机架主体左右和/或前后两侧的动力机构，而各动力机构的中轴线的向上延长线的交点处于所述机架主体的竖直中心线上；这种设置方式，可以进一步提高整个机架结构的稳定性和恢复稳定的能力。附图说明图1是本专利技术实施例1的结构简图。图2是本专利技术实施例2中对于主涵道风扇和子涵道风扇的位置和朝向的结构说明简图。图3是本专利技术实施例2中对于主涵道风扇和子涵道风扇的另一种朝向的结构说明简图。图4是本专利技术实施例1的另一视角的结构简图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。实施例1本实施例公开了一种机架结构，参见图1和图4，包括机架主体100，该机架主体100上前后对称排列设置有两个为飞行装置提供主动力的主涵道风扇200，同时机架主体100上还设置有为飞行装置的姿态调整提供动力的子涵道风扇310。这种设置方式，采用主涵道风扇200和子涵道风扇310搭配的方式，主涵道风扇200主要为飞行装置提供悬浮的动力（主动力），而子涵道风扇310主要用于为飞行装置提供辅助动力，用于调整飞行装置的飞行姿态。由于将提供悬浮的动力和调整姿态的两个功能分开，每个涵道风扇只需要侧重执行一种功能，因此可以简化各涵道风扇的机械结构，同时也可以降低涵道风扇的损耗（包括能量损耗和机械损耗）。例如主涵道风扇只需要为飞行装置提供悬浮的动力以克服重力，整个涵道风扇结构（包括其螺旋桨）不需要进行方向调整，因此主涵道风扇的机械结构简单，同时主涵道风扇的转速也不需要快速变化，因此主涵道风扇的动力源的灵敏度要求不高，可以采用汽油发动机；而子涵道风扇则主要为飞行装置提供辅助动力以调整飞行装置的飞行姿态，相对于传统的四轴无人机的螺旋桨（既要调整飞行姿态，又要维持悬浮动力），本申请的子涵道风扇工作时的能耗更低，即使采用锂电池作为动力源，其工作时间也是非常长的。而由于主涵道风扇的动力源可以采用汽油发动机，同时子涵道风扇仅需调整飞行姿态（能耗小），因此整个飞行装置的续航时间非常长，是普通的多轴无人机的续航时间的3-5倍。另外，主涵道风扇200和子涵道风扇31本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机架结构，包括机架主体，其特征在于，所述机架主体上前后对称排列设置有两个为飞行装置提供主动力的主涵道风扇，所述两个主涵道风扇向内倾斜设置，所述两个主涵道风扇的中轴线的向上延长线的交点处于所述机架主体的竖直中心线上；所述机架结构还包括设置在所述机架主体上的辅助动力结构。

【技术特征摘要】
1.一种机架结构，包括机架主体，其特征在于，所述机架主体上前后对称排列设置有两个为飞行装置提供主动力的主涵道风扇，所述两个主涵道风扇向内倾斜设置，所述两个主涵道风扇的中轴线的向上延长线的交点处于所述机架主体的竖直中心线上；所述机架结构还包括设置在所述机架主体上的辅助动力结构。2.根据权利要求1所述的机架结构，其特征在于，所述辅助动力结构包括至少一组对称设置在机架主体左右和/或前后两侧的动力机构。3.根据权利要求2所述的机架结构，其特征在于，所述动力机构为螺旋桨或子涵道风扇，所述各动力机构向内倾斜设置，各动力机构的中轴线的向上延长线的交点处于所述机架主体的竖直中心线上。4.根据权利要求3所述的机架结构，其特征在于，所述各动力机构的中轴线的向上延长线与两个主涵道风扇...

【专利技术属性】
技术研发人员：王娅，
申请(专利权)人：佛山市海科云筹信息技术有限公司，王娅，
类型：发明
国别省市：广东;44