一种电动垂直起降飞行器结构制造技术

本实用新型专利技术涉及城市空中交通技术领域，且公开了一种电动垂直起降飞行器结构，包括机身部件、连接于机身部件中上部左右两侧的机翼部件连接于机身部件尾部左右两侧的平尾部件；在左右机翼部件端部和左右平尾部件端部均设置倾转螺旋桨；在左右机翼部件中部分别连接短舱部件，在短舱部件上设置可折叠螺旋桨。本实用新型专利技术倾转动力系统具备更高的起飞和巡航性能，巡航飞行速度的提升明显提高飞行器的运营效率；设计螺旋桨倾转机构，满足垂直起降功能的同时亦可为巡航提供航向推力；设计变距机构改变螺旋桨桨距，使螺旋桨在垂直起降时低速来流以及巡航阶段时高速来流两种工况下工作于高效率区间，提升整机续航性能。提升整机续航性能。提升整机续航性能。

【技术实现步骤摘要】
一种电动垂直起降飞行器结构


[0001]本技术涉及城市空中交通
，具体为一种电动垂直起降飞行器结构。

技术介绍

[0002]随城市道路车辆密度的不断增加，人类日常通勤时间逐渐增加。凭借城市存在尚未完全开发利用的中低空域这一有利条件，城市空中交通(UAM, Urban Air Mobility)的概念被人们提出。电动垂直起降飞行器凭借绿色环保、对基础设施依赖程度小的重要优势成为最主要的城市空中交通解决方案。目前行业内存在两种常见布局形式，一种布局为多旋翼布局形式：这类飞行器依靠多组升力旋翼提供飞行器垂直起降以及前飞动力，因不具备直升机旋翼同样复杂的机械结构，飞行速度因受到旋翼载荷的限制而较低，同时由于飞行效率较低导致续航能力较差；另一种常见布局为“升+推”组合布局形式：这类飞行器结合传统固定翼布局在其上增加多组升力旋翼以实现垂直起降的功能，在巡航时升力旋翼关闭仅依靠推进动力前飞，升力旋翼在巡航阶段产生的废阻力将会较大地降低飞行效率。
[0003]为此，我们设计了一种电动垂直起降飞行器结构。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本技术提供了一种电动垂直起降飞行器结构，解决了现有的设备巡航效率低，续航性能差的问题。
[0005]为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案是：
[0006]一种电动垂直起降飞行器结构，包括机身部件(1)、连接于机身部件 (1)中上部左右两侧的机翼部件(2)、连接于机身部件(1)尾部左右两侧的平尾部件(3)；在左右机翼部件(2)端部和左右平尾部件(3)端部均设置倾转螺旋桨；在左右机翼部件(2)中部分别连接短舱部件(4)，在短舱部件(4)上设置可折叠螺旋桨。
[0007]优选地，左右机翼部件(2)关于飞行器对称面对称，采用上单鸥翼布置并后掠；左右机翼部件(2)外部一侧安装有机翼倾转短舱(21)，机翼倾转短舱(21)端部连接第一倾转螺旋桨(22)，左右机翼部件(2)外部另一侧安装有内侧副翼(23)和外侧副翼(24)，内侧副翼(23)和外侧副翼(24) 由内部两个舵机分别驱动。
[0008]优选地，机翼倾转短舱(21)通过内部倾转机构实现倾转；机翼倾转短舱(21)内部安装有电机、控制器和变距机构，电机输出轴上连接倾转螺旋桨。
[0009]优选地，左右平尾部件(3)关于飞行器对称面对称，采用常规尾翼布置，垂尾后掠；左右平尾部件(3)外部一侧均安装有平尾倾转短舱(31)，平尾倾转短舱(31)端部连接第二倾转螺旋桨(32)，左右平尾部件(3)外部另一侧安装升降舵(33)，升降舵(33)由内部舵机驱动；平尾倾转短舱(31) 通过内部倾转机构(5)实现倾转。
[0010]优选地，平尾倾转短舱(31)通过内部倾转机构实现倾转；机翼倾转短舱(21)内部安装有电机、控制器和变距机构，电机输出轴上连接倾转螺旋桨。
[0011]优选地，倾转机构包括倾转杆(51)、接头(52)、倾转舵机(53)、舵机套环(54)和安
装底座(55)，其中倾转杆(51)与内端机翼结构和接头(52)固连，接头(52)与倾转舵机(53)输出端通过鱼眼轴承实现相对转动，倾转舵机(53)与舵机套环(54)通过螺纹连接，舵机套环(54)与安装底座(55)之间通过轴承实现相互转动，安装底座(55)通过紧固件与机翼倾转短舱(21)固连。
[0012]优选地，变距机构(6)具体包括变距电机保护罩(61)、桨毂(62)、桨叶(63)、桨毂紧固件(64)、变距螺杆滑块(65)和滑环(66)，变距电机保护罩(61)内设置变距电机，通过桨毂紧固件(64)将桨毂(62)与桨叶(63)固定，并均匀安装在桨叶轴承周围，桨叶轴承一端连接变距螺杆滑块(65)，变距螺杆滑块(65)上安装变距电机保护罩(61)，桨叶轴承一端设置滑环(66)。
[0013]优选地，左右短舱部件(4)关于飞机对称面对称；短舱部件(4)内安装有电机和控制器，在短舱部件(4)端部朝向上安装可折叠螺旋桨(41)，可折叠螺旋桨(41)安装于电机输出轴上。
[0014]优选地，在机身部件(1)底部还安装起落架(7)，起落架(7)选用固定前三点式起落架，并安装于机身隔框上。
[0015]本技术的有益效果为：
[0016]1、本技术倾转动力系统性能相比起传统“升+推”布局形式将显著提升，具备更高的起飞和巡航性能，巡航飞行速度的提升明显提高飞行器的运营效率；
[0017]2、设计螺旋桨倾转机构，满足垂直起降功能的同时亦可为巡航提供航向推力，能够有效降低巡航阻力、提升巡航升阻比、提升续航性能；
[0018]3、设计变距机构改变螺旋桨桨距，使螺旋桨在垂直起降时低速来流以及巡航阶段时高速来流两种工况下工作于高效率区间，提升整机续航性能；
[0019]4、多旋翼状态6组动力系统为整机提供动力可以有效防止单点失效可能引发的安全性问题；固定翼状态4组动力系统为整机提供动力可以有效防止单点失效可能引发的安全性问题。
附图说明
[0020]图1为本技术提供的一种电动垂直起降飞行器结构示意图；
[0021]图2为左机翼部件示意图；
[0022]图3为左平尾部件示意图；
[0023]图4为对应倾转短舱处于固定翼状态时的倾转机构状态图；
[0024]图5为对应倾转短舱处于多旋翼状态时的倾转机构状态图；
[0025]图6～8为变距机构示意图；
[0026]图9为变距效果示意图；
[0027]图10为飞行器初始处于多旋翼状态示意图；
[0028]图11为飞行器过渡状态示意图；
[0029]图12为飞行器固定翼状态示意图。
[0030]图中：1、机身部件；2、机翼部件；3、平尾部件；4、短舱部件；5、倾转机构；6、变距机构；7、起落架；21、机翼倾转短舱；22、第一倾转螺旋桨；23、内侧副翼；24、外侧副翼；31、平尾倾转短舱；32、第二倾转螺旋桨；33、升降舵；41、可折叠螺旋桨；51、倾转杆；52、接头；53、倾
转舵机；54、舵机套环；55、安装底座；61、变距电机保护罩；62、桨毂；63、桨叶；64、桨毂紧固件；65、变距螺杆滑块；66、滑环。
具体实施方式
[0031]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0032]参看图1，一种电动垂直起降飞行器结构，包括机身部件1、连接于机身部件1中上部左右两侧的机翼部件2、连接于机身部件1尾部左右两侧的平尾部件3；在左右机翼部件2端部和左右平尾部件3端部均设置倾转螺旋桨；在左右机翼部件2中部分别连接短舱部件4，在短舱部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动垂直起降飞行器结构，其特征在于，包括机身部件(1)、连接于机身部件(1)中上部左右两侧的机翼部件(2)、连接于机身部件(1)尾部左右两侧的平尾部件(3)；在左右机翼部件(2)端部和左右平尾部件(3)端部均设置倾转螺旋桨；在左右机翼部件(2)中部分别连接短舱部件(4)，在短舱部件(4)上设置可折叠螺旋桨。2.如权利要求1所述的电动垂直起降飞行器结构，其特征在于，左右机翼部件(2)关于飞行器对称面对称，采用上单鸥翼布置并后掠；左右机翼部件(2)外部一侧安装有机翼倾转短舱(21)，机翼倾转短舱(21)端部连接第一倾转螺旋桨(22)，左右机翼部件(2)外部另一侧安装有内侧副翼(23)和外侧副翼(24)，内侧副翼(23)和外侧副翼(24)由内部两个舵机分别驱动。3.如权利要求2所述的电动垂直起降飞行器结构，其特征在于，机翼倾转短舱(21)通过内部倾转机构实现倾转；机翼倾转短舱(21)内部安装有电机、控制器和变距机构，电机输出轴上连接倾转螺旋桨。4.如权利要求1所述的电动垂直起降飞行器结构，其特征在于，左右平尾部件(3)关于飞行器对称面对称，采用常规尾翼布置，垂尾后掠；左右平尾部件(3)外部一侧均安装有平尾倾转短舱(31)，平尾倾转短舱(31)端部连接第二倾转螺旋桨(32)，左右平尾部件(3)外部另一侧安装升降舵(33)，升降舵(33)由内部舵机驱动；平尾倾转短舱(31)通过内部倾转机构(5)实现倾转。5.如权利要求4所述的电动垂直起降飞行器结构，其特征在于，平尾倾转短舱(31)通过内部倾转机构实现倾转；机翼倾...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓聪，
申请(专利权)人：上海时的科技有限公司，
类型：新型
国别省市：