一种地效式涵道风扇飞行器制造技术

一种地效式涵道风扇飞行器，主要包括地效翼底架、水滴形舱、四组自平衡涵道风扇/桨叶装置、安全系统和电力自控系统，所述四组自平衡涵道风扇/桨叶装置均与地效翼底架连接，并两两对称布置于地效翼底架两侧；所述水滴形舱固定在地效翼底架上并与地效翼底架共同构成流线型地效翼型体，所述流线型地效翼型体与自平衡涵道风扇/桨叶装置的外壁通过平滑曲面连接；所述安全系统固定在水滴形舱上或舱内，所述安全系统和四组涵道风扇/桨叶装置均与固定在水滴形舱内的电力自控系统电连接。使用本发明专利技术，可实现垂直起降、操纵简单且操纵感强，安全性高，高速飞行时利用地面效应提供升力，适用于飞行体验和日常飞行出行。

【技术实现步骤摘要】
一种地效式涵道风扇飞行器
本专利技术涉及飞行器
，具体涉及一种地效式涵道风扇飞行器。
技术介绍
当前，飞行器发展日新月异，各类飞行器在航拍、农业、植保、自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、军事等领域涉及广泛，但目前各领域的飞行器主要采用大型飞行器和小型或微型无人飞行器，鲜有小型载人飞行器以供普通人做飞行体验和日常生活出行。现有的飞行器大致可分为固定翼飞机和滑翔机、旋翼直升机和旋翼机、扑翼机以及倾转旋翼机，固定翼飞机和滑翔机一般均需要较长的起降跑道且价格昂贵，一般不适合于普通人做飞行体验和日常生活出行首选；旋翼直升机和旋翼机的飞行噪音振动较大且直升机操作复杂，不利于日常生活出行飞行使用，且飞行体验感极差；扑翼机为仿生飞行器一般重量较小，较适合做无人机使用；倾转旋翼机结合了固定翼和直升机特点作为新型飞行器，其虽具有很多优点，但其高造价和复杂操作不适合普通人日常使用和飞行体验。其次，新兴的飞行车和飞行摩托作为一种新型飞行工具，因可以大幅度利用广阔的空域解决目前地面车辆繁多出行拥挤堵车等烦恼而受到广大科技工作者的重视，但目前的飞行车或飞行摩托其技术应用仍不尽人意，如中国专利CN201520891060提供了一种飞行电动车，由车轮、车架、车身、螺旋桨、发动机、与车身通过单孔铰链连接的机翼结合构成，其特征是：车轮由动力电动机、动力蓄电池、调速控制器结合构成的电动动力系统提供驱动力，车轮由手控转向机构控制转向、螺旋桨、发动机设置在飞行电动车后部，为飞行电动车提供空中飞行水平的动力，机翼为可自动收拢、自动展开的三角形折叠机翼或梯形折叠机翼、飞行电动车车身悬挂架与机翼之间通过铰链吊环连接，三角形操纵杆操作控制机翼围绕铰链吊环前后上下、左右上下转动控制飞行电动车的飞行状态，此技术存在以下不足：其一，手控转向和机翼操纵杆转向、调整，操控复杂，操作性很差；其二，由于其操作复杂性和简易的减震安全防护措施，非常容易造成安全事故；其三，其飞行电动车不符合空气动力学原理，存在很大空气阻力，且其没有舒适性可言，仅能作为一种可简单飞行的方法，实用性不高，尤其是针对目前经济状况下的人们出行和飞行体验的实用性极差。中国专利CN201620295204.7公开了一种飞行车，包括车架、沿竖直方向装配于车架前端的前涵道组件以及沿竖直方向装配于车架后端的后涵道组件，车架、前涵道组件、后涵道组件三者的中轴线处于同一竖直平面内，前涵道组件的内腔底部和/或后涵道组件的内腔底部沿水平方向分布有用于通过相互配合偏转导流实现飞行车的飞行动作的四组导流组件；每一组导流组件均连有单独的偏转控制器，或者同一偏转控制器分别控制四组导流组件；此技术存在以下不足，一是，其利用四组导流组件调整涵道组件出口大小和风流方向，虽然利用了气流反作用力但又对风出口做阻挡，不仅增大风阻而且加大了动力装置载荷，耗能大且多；二是，其涵道组件自旋动力不能扭力自平衡，需要对称设置来抵消力矩，局限性大，且额外增加能耗；三是，其结构设置未采用空气动力学原理，也仅仅为一种可飞行的方案，无法实现高速飞行，飞行体验性差；四是，其未设有相关安全防护措施，在载人飞行中容易造成不可逆的损害和人身安全事故。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，为了克服现有技术的不足，提供一种可垂直起降，操纵简单，安全性高，高速飞行时利用地面效应提供升力且适用于飞行体验和日常飞行出行的涵道风扇飞行器。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是，一种地效式涵道风扇飞行器，主要包括地效翼底架、水滴形舱、四组自平衡涵道风扇/桨叶装置、安全系统和电力自控系统，所述四组自平衡涵道风扇/桨叶装置均与地效翼底架连接，并两两对称布置于地效翼底架两侧；所述水滴形舱固定在地效翼底架上并与地效翼底架共同构成流线型地效翼型体，所述流线型地效翼型体与自平衡涵道风扇/桨叶装置的外壁通过平滑曲面连接；所述安全系统固定在水滴形舱上或舱内，所述安全系统和四组涵道风扇/桨叶装置均与固定在水滴形舱内的电力自控系统电连接。所述地效翼底架主要包括底部导流板、两组侧部导流板和前部导流板及后部引流板，所述底部导流板的底面前端平直且尾部弧形向下弯曲；所述底部导流板的侧边缘与两组侧部导流板的顶边缘连接，底部导流板的前边缘与前导流板底边缘连接，底部导流板的后边缘与后部引流板的底边缘连接，地效翼底架形成一个前部导流板用于前部分风、底部导流板用于导风、后部引流板用于尾部引风且侧部导流板用于两侧部挡风的导流体，可有效在飞行器前进时产生下洗气流同时避免形成涡流，提升飞行器升力，减少能源损耗。所述水滴形舱主要包括驾驶员座舱和设备安装舱，所述驾驶员座舱与设备安装舱连接，驾驶员座舱的外露顶面与设备安装舱的外露顶面共同构成水滴形舱的顶面，驾驶员座舱的外露顶面和设备安装舱的外露顶面均为外凸的弧面，且驾驶员座舱的外露顶面的最高点高于设备安装舱的外露顶面的最高点，驾驶员座舱的外露顶面在水滴形舱的顶面上形成一个弧面凸起，在水滴形舱的外凸弧面减小风阻的同时，所述弧面凸起能使通过水滴形舱顶面的风流流速比地效翼底架风流流速更快，压强更小，进一步增加飞行器的升力。所述自平衡涵道风扇/桨叶装置主要包括至少一组可反向旋转的扭矩自平衡风扇/桨叶、涵道筒架、摆动机构、动力机构、摆动动力机构及外部导风壳体，每组可反向旋转的扭矩自平衡风扇/桨叶包括至少两个相互反向旋转的扭矩自平衡风扇/桨叶；所述扭矩自平衡风扇/桨叶固定在涵道筒架内，所述涵道筒架固定在外部导风壳体内，所述摆动动力机构固定在地效翼底架上且其动力输出轴通过摆动机构与涵道筒架固连，所述动力机构通过齿轮与扭矩自平衡风扇/桨叶连接并提供反向旋转动力，摆动机构可围绕摆动动力机构的动力输出轴旋转，摆动机构带动内设扭矩自平衡风扇/桨叶的涵道筒架摆动，从而实现自平衡涵道风扇/桨叶装置的摆动。所述动力机构和摆动动力机构优选电动机，所述摆动机构优选固定在涵道筒架上的框架结构。所述安全系统主要包括驾驶安全预警装置和/或应急救援防护装置，所述驾驶安全预警装置包括气象监测单元、障碍自动规避路线规划单元、机器视觉探测分析单元、雷达或红外探测分析单元中的至少一种。所述气象监测单元包括气象监测用传感器和信号接收处理单元，障碍自动规避路线规划单元包括障碍监测用传感器和信号接收处理单元，机器视觉探测分析单元包括视觉探测器和信号接收处理单元，雷达或红外探测分析单元包括雷达/红外探测器和信号接收处理单元，气象监测单元、障碍自动规避路线规划单元、机器视觉探测分析单元、雷达或红外探测分析单元可共用同一信号接收处理单元，气象监测用传感器、障碍监测用传感器、视觉探测、雷达/红外探测器均与信号接收处理单元直接连接，气象监测用传感器或障碍监测用传感器或视觉探测器或雷达/红外探测器主要安装在飞行器外表面上，信号接收处理单元固定在水滴形舱的设备安装舱内，可实时为飞行器提供安全预警信息或根据信息作出飞行器的起飞降落与路线规划调整等规划。所述应急救援防护装置包括应急弹射装置和/或应急缓冲装置和/或应急缓降装置和驾驶员防护装置，所述应急弹射装置和/或应急缓冲装置和/或应急缓降装置安装在水滴形舱的设备安装舱内，可在危险紧急情况下手动或自动对飞行器作出缓降缓冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地效式涵道风扇飞行器，其特征在于，主要包括地效翼底架、水滴形舱、四组自平衡涵道风扇/桨叶装置、安全系统和电力自控系统，所述四组自平衡涵道风扇/桨叶装置均与地效翼底架连接，并两两对称布置于地效翼底架两侧；所述水滴形舱固定在地效翼底架上并与地效翼底架共同构成流线型地效翼型体，所述流线型地效翼型体与自平衡涵道风扇/桨叶装置的外壁通过平滑曲面连接；所述安全系统固定在水滴形舱上或舱内，所述安全系统和四组涵道风扇/桨叶装置均与固定在水滴形舱内的电力自控系统电连接。

【技术特征摘要】
1.一种地效式涵道风扇飞行器，其特征在于，主要包括地效翼底架、水滴形舱、四组自平衡涵道风扇/桨叶装置、安全系统和电力自控系统，所述四组自平衡涵道风扇/桨叶装置均与地效翼底架连接，并两两对称布置于地效翼底架两侧；所述水滴形舱固定在地效翼底架上并与地效翼底架共同构成流线型地效翼型体，所述流线型地效翼型体与自平衡涵道风扇/桨叶装置的外壁通过平滑曲面连接；所述安全系统固定在水滴形舱上或舱内，所述安全系统和四组涵道风扇/桨叶装置均与固定在水滴形舱内的电力自控系统电连接。2.根据权利要求1所述的地效式涵道风扇飞行器，其特征在于，所述地效翼底架主要包括底部导流板、两组侧部导流板和前部导流板及后部引流板，所述底部导流板的底面前端平直且尾部弧形向下弯曲；所述底部导流板的侧边缘与两组侧部导流板的顶边缘连接，底部导流板的前边缘与前导流板底边缘连接，底部导流板的后边缘与后部引流板的底边缘连接，地效翼底架形成一个前部导流板用于前部分风、底部导流板用于导风、后部引流板用于尾部引风且侧部导流板用于两侧部挡风的导流体。3.根据权利要求1或2所述的地效式涵道风扇飞行器，其特征在于，所述水滴形舱主要包括驾驶员座舱和设备安装舱，所述驾驶员座舱与设备安装舱连接，驾驶员座舱的外露顶面与设备安装舱的外露顶面共同构成水滴形舱的顶面，驾驶员座舱的外露顶面和设备安装舱的外露顶面均为外凸的弧面，且驾驶员座舱的外露顶面的最高点高于设备安装舱的外露顶面的最高点，驾驶员座舱的外露顶面在水滴形舱的顶面上形成一个弧面凸起。4.根据权利要求1或2所述的地效式涵道风扇飞行器，其特征在于，所述自平衡涵道风扇/桨叶装置主要包括至少一组可反向旋转的扭矩自平衡风扇/桨叶、涵道筒架、摆动机构、动力机构、摆动动力机构及外部导风壳体，每组可反向旋转的扭矩自平衡风扇/桨叶包括至少两个相互反向旋转的扭矩自平衡风扇/桨叶,所述扭矩自平衡风扇/桨叶固定在涵道筒架内，所述涵道筒架固定在外部导风壳体内，所述摆动动力机构固定在地效翼底架上且其动力输出轴通过摆动机构与涵道筒架固连，所述动力机构通过齿轮与扭矩自平衡风扇/桨叶连接。5.根据权利要求1或2所述的地效式涵道风扇飞行器，其特征在于，所述安全系统主要包括驾驶安全预警装置和/或应急救援防护装置，所述驾驶安全预警装置包括气象监测单元、障碍自动规避路线规划单元、机器视觉探测分析单元、雷达或红外探测分析单元中的至少一种；所述气象监测单元包括气象监测用传感器和信号接收处理单元，障碍自动规避路线规划单元包括障碍监测用传感器和信号接收处理单元，机...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹小林，赵海洋，
申请(专利权)人：长沙紫宸科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43