阅读说明：本技术 一种带有翼面的飞行器 (Aircraft with airfoil ) 是由 叶茂胜 于 2019-11-11 设计创作，主要内容包括：本发明是在飞行器上安装一套能够收放的类似风筝的翼面,使得飞行中可根据需要展开或收纳翼面,以便能更好地利用气流飞行,还可通过旋翼舵机来控制旋翼(螺旋桨)组件的推力方向。(The invention is characterized in that a set of kite-like wing surfaces capable of being folded and unfolded is arranged on an aircraft, so that the wing surfaces can be unfolded or stored according to the requirements in flight, the air flow can be better utilized for flying, and the thrust direction of a rotor wing (propeller) component can be controlled through a rotor wing steering engine.)

一种带有翼面的飞行器

技术领域

本发明涉及一种飞行器，特别是一种带有翼面的飞行器。

背景技术

为保持多旋翼无人机等直升飞行器在空中飞行，只能靠驱动旋翼转动来提供升力，能源消耗很大，如果让飞行器在空中能像风筝一样利用气流升力，则只需消耗很少的能源就可保持飞行器在空中悬浮。本发明就是在飞行器上安装一套能够收放的类似风筝的翼面，使得飞行中在需要时可展开翼面，以便能更好地利用气流，延长续航时间，节省能源消耗，还可降低坠毁的风险。

本发明所涉及的是一种带有翼面的有人或无人飞行器。

本发明所采用的技术方案包括如下组件：多旋翼（螺旋桨）飞行器或直升机主体；飞翼或类似风筝的翼面（以下简称翼面）；翼面的展开与收纳或折叠组件；可使旋翼（螺旋桨）组件转动一定角度从而改变推力方向的机构（以下简称旋翼舵机）。

上述方案的主要特征在于：

1. 飞行器带有翼面，翼面可以是任何适当的材质和形状，从而使得这种飞行器既可以垂直起降，也可以像普通伞翼机或固定翼飞机一样飞行，还可以滑跃起降。

2. 根据需求，可选择采用翼面收纳、展开或折叠组件，可控制翼面在需要的时候收纳或展开，收纳时可减小风阻，提升抗风能力，增加悬停稳定性，并提高垂直起降速度，而翼面在展开时可利用气流为飞行器提供升力，可实现滑跃起飞和降落，提高平飞速度，节省能源，此收放过程即使在飞行过程中也可实现。

3. 根据需求，可选择采用旋翼舵机，通过旋翼舵机来控制旋翼（螺旋桨）组件与机身形成的角度，假设机身平行于地面，通过控制旋翼舵机使旋翼（螺旋桨）组件既可以垂直于机身向上，也可以与机身方向相同向前，或转到其他所需的角度，从而改变推力方向。

4. 根据需求，可选择将翼面和翼面的收放折叠组件设计成可拆卸方式，使得飞行器在即使不安装翼面和翼面收放折叠组件的情况下也可飞行。

根据上述的方案特征，下面将以图示方式列举一些设计实例，但本发明所涵盖的范畴并不仅限于下述实例，所有实例中编号相同的部分即使形状和形式可能不同，但功能基本相似。

设计实例一：

图1为一种左右布局的双卷轴翼面飞行器，该飞行器由机体1，旋翼臂2，位于旋翼臂外侧端头的旋翼舵机3，旋翼（螺旋桨）组件4，轮式起落架5，左右翼面11，可控制收纳及展开翼面的双卷轴12，卷轴同步齿轮13，翼面牵引皮带14，位于旋翼臂外端的皮带轮架15，以及为双卷轴提供动力的电机16所组成。本图所示为翼面处于展开状态，且旋翼（螺旋桨）组件垂直于机身向上，推力向下。双卷轴负责左右两侧翼面的展开及收纳，卷轴轴线与机身的前后方向相同。其中双卷轴与卷轴同步齿轮是同轴并一起转动的，相互啮合的同步齿轮会约束两个卷轴以镜像方向转动，卷轴的转动会带动皮带一起绕卷轴与皮带轮转动，由于皮带与翼面是相连的，从而也就牵动了翼面围绕卷轴收放。旋翼舵机3可控制旋翼（螺旋桨）组件4转动一定的角度。轮式起落架便于飞行器垂直或滑跃起降。

图2为飞行器的翼面11被卷轴12收纳后的状态。

图3为飞行器被拆掉整个卷轴翼面收纳组件的状态，此状态仍可在4个旋翼的控制下飞行。

图4为本方案位于旋翼臂2外端的皮带轮架15的细节，皮带14与翼面11是结合在一起的，皮带绕过皮带轮架的转动可带动翼面收放。

图5为旋翼（螺旋桨）组件4在旋翼舵机3的控制下，将角度转成了与机身前进方向相同，本图所示视角为机身左面。此时旋翼（螺旋桨）组件产生的推力向后，可借助翼面的升力平飞。旋翼（螺旋桨）组件的转向既可以如图1所示垂直于机身，也可以转动成其他角度。

设计实例二：

图6为一种用单卷轴以前后方向展开翼面的飞行器，该实例平衡性不及实例一，但成本较低。

设计实例三：

图7为一种双卷轴横置并采用前后加长翼面的飞行器，与实例一不同之处在于双卷轴是横置的，4条皮带轮架15分别安装在旋翼臂的前后侧面，并是前后加长伸出，加大了皮带轮的前后距离，以此来增加前后翼面的长度和整体翼面的面积，本实例的其他部分与实例一基本相同。

设计实例四：

图8为一种可折叠双卷轴的三角翼面飞行器，双卷轴12通过位于前端的同步齿轮13相连，固定在飞行器前支臂17上，双卷轴在张开时会拉动三角翼面11展开，而折叠时会将翼面收纳，卷轴的下方带有滑轨121，其张开与折叠是通过皮带14上面的滑块在滑轨内的滑动来带动的，具体将在图12中详述。

图9为本实例双卷轴折叠时的状态，三角翼面已被收纳，同时可见到皮带14与旋翼臂外端的皮带滑轮151。

图10为旋翼（螺旋桨）组件4在旋翼舵机3的控制下转向飞行器前方，使得推力向后，旋翼舵机也可以控制旋翼（螺旋桨）组件转向其他的角度，推力方向随之改变。

图11为放大显示位于两个卷轴前端的同步齿轮13，同步齿轮互相啮合从而约束两个卷轴以相同角度在两侧张开与折叠。需要注意的是，本实例中的同步齿轮13与前三个实例中的同步齿轮13有所不同，前三个实例中是约束两个卷轴的卷动同步，而本实例中是约束两个卷轴张开与闭合的角度相同。

图12显示的是将卷轴与翼面隐藏后，可从上方看到带动卷轴折叠的皮带轮组和滑块141，皮带主动轮161会带动绕过旋翼臂2另一端的皮带滑轮151的皮带14转动，而滑块141是固定在皮带上的，皮带围绕两轮的转动会带着滑块沿皮带方向移动，而滑块同时也是在图8所示卷轴下方的滑轨121内滑动的，皮带带动滑块在滑轨内滑动会推动卷轴的张开与折叠。