一種垂直起降的電動飛的制造方法
【專利摘要】一種電動飛機(jī)，特別是一種垂直起降的多軸電動飛機(jī)，它包括有12個由電動機(jī)驅(qū)動的旋翼、機(jī)身、起落架。所述旋翼分成4組，通過4個‘Y’型連接部件與機(jī)體相連。所述‘Y’型連接部件靠近機(jī)身部位的外形橫截面為翼型?？稍谙蚯帮w行的過程中產(chǎn)生向上的升力；與傳統(tǒng)多軸飛行器相比，更加節(jié)能。這種垂直起降電動飛機(jī)的自重范圍從300公斤到850公斤；驅(qū)動每個旋翼的電動機(jī)的功率從6千瓦到20千瓦。與傳統(tǒng)直升飛機(jī)相比，本發(fā)明取消了尾槳，效率更高。本發(fā)明使用電動機(jī)驅(qū)動非常環(huán)保，沒有碳排放問題。沒有傳統(tǒng)直升機(jī)復(fù)雜的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)簡單、可靠。12個電動機(jī)和螺旋槳在其中2-3個電動機(jī)或者螺旋槳出現(xiàn)意外故障的情況下，依然可以安全降落。
【專利說明】-種垂直起降的電動飛機(jī) 【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電動飛機(jī)，特別是一種垂直起降的輕型電動飛機(jī)。 【技術(shù)背景】
[0002] 目前存在的輕型飛機(jī)主要可分為以下幾種類型：
[0003] 1普通型的剛性機(jī)翼的飛機(jī)；
[0004] 2旋轉(zhuǎn)機(jī)翼的旋翼機(jī)；
[0005] 3柔性機(jī)翼（洛加羅機(jī)翼Rogallo wing)的飛機(jī)；
[0006] 4直升飛機(jī)；
[0007] 5多軸垂直升降飛機(jī)；
[0008] 上述類型中前三類飛機(jī)的結(jié)構(gòu)比較簡單，但是都需要一塊平坦的空地，雖然長度 上可較短，以便進(jìn)行著陸和起飛。由于這些飛機(jī)均沒有能力像直升飛機(jī)那樣停懸、或繞自身 軸旋轉(zhuǎn)、或垂直飛行，因此實(shí)際上這些飛機(jī)和直升飛機(jī)的機(jī)動性相比有很大的差別。
[0009] 第四種類型的直升飛機(jī)很好的靈活性和機(jī)動性，起降非常方便。但第四類直升飛 機(jī)的問題是，機(jī)械結(jié)構(gòu)上相當(dāng)復(fù)雜。一旦動力系統(tǒng)出現(xiàn)問題很難保證機(jī)上人員和飛機(jī)的安 全。另外，由于需要抵消主螺旋槳產(chǎn)生的扭力，而安裝有尾槳，尾槳的能耗占到總功率的 20% -30%
[0010] 第5中飛機(jī)具有和直升機(jī)一樣的靈活性。并且因為旋翼數(shù)量較多，在少數(shù)旋翼機(jī) 構(gòu)失效時依然可以安全降落而提高了安全性。這樣結(jié)構(gòu)的飛行分為內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動和電動機(jī)驅(qū) 動。內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動因為機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜而不常見。電力驅(qū)動的類型，由于電池的能量密度有限， 在長距離飛行過程中需要克服重力做功，能量消耗較大。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0011] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種多軸垂直起降的電動飛機(jī)。具 有和傳統(tǒng)多軸垂直起降飛機(jī)相同的機(jī)動性能和安全性并且在平飛過程中能耗更少。
[0012] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種垂直起降的輕型電動飛機(jī)，它包括有12個由電 動機(jī)驅(qū)動的螺旋槳、機(jī)身、起落架。12個螺旋槳分成4組，通過4個'Y'型連接部件與機(jī)體 相連，其中一個螺旋槳的中心位于'Y'型的交叉點(diǎn)附近，另外兩個螺旋槳的中心在'Y'型連 接部件的頂端附近；所述'Y'型連接部件靠近機(jī)身部位的外形橫截面為翼型?？稍谙蚯帮w 行的過程中產(chǎn)生向上的升力；所述'Y'型連接部件頂端的螺旋槳通過弧形連接部件圍成圓 形。
[0013] 本發(fā)明包括的12個螺旋槳，從垂直方向看有6個順時針旋轉(zhuǎn)，6個逆時針旋轉(zhuǎn)，推 力都是向下。并且對稱分布。這樣就抵消了傳統(tǒng)直升機(jī)產(chǎn)生自旋的扭力，不需要安裝尾槳。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：'Y'型連接部件靠近機(jī)身部位的外形橫 截面為翼型。與傳統(tǒng)多軸飛行器相比，飛行過程中的能耗更少。
[0015] 取消了尾槳，效率更高，由于傳統(tǒng)直升飛機(jī)使用一個主螺旋槳，會因為螺旋槳的 扭力產(chǎn)生自旋。為了克服自旋保持飛機(jī)的穩(wěn)定，設(shè)置有尾槳。尾槳的能耗占到總功率的 20% -30%。本發(fā)明由于使用偶數(shù)的螺旋槳，并且方向相反，這樣就相互抵消了產(chǎn)生自旋的 力矩。無尾槳，降低了能耗。具有更高的效率。
[0016] 本發(fā)明的12個螺旋槳使用12個電動機(jī)直接驅(qū)動。非常環(huán)保，沒有碳排放問題。 沒有傳統(tǒng)直升機(jī)復(fù)雜的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)簡單、可靠。12個電動機(jī)和螺旋槳在其中2-3 個電動機(jī)或者螺旋槳出現(xiàn)意外故障的情況下，依然可以依靠剩余的電動機(jī)和螺旋槳安全降 落。
[0017] 從以上所述的內(nèi)容，并注意到這種垂直起降的電動飛機(jī)由于結(jié)構(gòu)的簡單帶來的較 低生產(chǎn)成本，飛行過程中的較低能耗。該類垂直升降飛機(jī)的未來的發(fā)展是十分良好的。 【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0018] 如附圖所示：
[0019] 圖1表示按本發(fā)明的一個實(shí)施例的整架垂直起降飛機(jī)的立體視圖；
[0020] 圖2俯視圖，將其中一個'Y'型連接部件和其上的3個螺旋槳局部放大；
[0021] 圖3側(cè)視圖
[0022] 圖4 'Y'型連接件局部截面圖
[0023] 1起落架、2艙門、3前防風(fēng)玻璃、4 'Y'型連接部件、5電動機(jī)外罩、6螺旋槳葉片、7 尾艙、8頂部整流罩、9弧形連接部件、10 'Y'型連接件局部橫截面； 【具體實(shí)施方案】
[0024] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不受該實(shí) 施例的限制。如圖1所示，在一種實(shí)施例中，本發(fā)明的垂直起降飛機(jī)有12個螺旋槳。螺旋 槳的外徑為1200毫米。單個螺旋槳最大推力為80公斤。
[0025] 如圖2所示，12個螺旋槳分為4組，有4個'Y'型連接部件（7)，由12個電動機(jī)直 接驅(qū)動。每組共3個螺旋槳，其中一個螺旋槳中心位于'Y'型連接部件的交叉點(diǎn)附近，另外 兩個螺旋槳中心分別位于該'Y'型連接部件的兩個頂端附近。為抵消螺旋槳旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的 扭力。12個螺旋槳中有6個是同一方向旋轉(zhuǎn)，而另外的6個螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向相反，并且必須 是對稱分布。螺旋槳工作時都是向下方產(chǎn)生推力。
[0026] 位于外側(cè)的電動機(jī)使用弧形連接部件（9)連接，整體形成圓形。在所述的實(shí)施例 中，整個支撐桿構(gòu)成圓型的直徑為6500毫米。'Y'型連接部件（4)和弧形連接部件（9)都 使用碳纖維復(fù)合材料制造。強(qiáng)度高，重量輕。電動機(jī)使用直流無刷電機(jī)。單個功率為15千 瓦，總功率180千瓦。
[0027] 如圖4,截面從圓形逐漸過渡到升力翼型。
[0028] 在所述的實(shí)施例中，飛機(jī)的起落架和機(jī)身框架由高強(qiáng)度鋼管（40CrMo)焊接而成， 機(jī)身外殼蒙皮使用玻璃纖維復(fù)合材料制做。飛機(jī)的艙門和前擋風(fēng)玻璃使用聚碳酸酯透明材 料制作。
[0029] 在所述的實(shí)施例中，飛機(jī)總重量為500公斤，其中180公斤為電池組的重量。電池 使用動力鋰電池。飛機(jī)起飛重量為800公斤。
[0030] 雖然根據(jù)實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明和闡述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會意
【權(quán)利要求】
1. 一種電動飛機(jī)，特別是一種垂直起降的電動飛機(jī)，它包括有12個由電動機(jī)驅(qū)動的旋 翼、機(jī)身、起落架，其特征在于，所述旋翼分成4組，通過4個'Y'型連接部件與機(jī)體相連，'Y' 型連接部件靠近機(jī)身的部分橫截面形狀為翼型，其中一個旋翼的中心位于'Y'型的交叉點(diǎn)， 另外兩個旋翼的中心在'Y'型連接部件的頂端。
【文檔編號】B64C27/14GK104058092SQ201410277483
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】吳智勇 申請人:吳智勇