一种筒轴共轴反桨涵道飞行器制造技术

本实用新型专利技术公开一种筒轴共轴反桨涵道飞行器，筒轴和涵道外筒均为圆筒状结构，涵道外筒套设在筒轴外周侧，涵道外筒内侧壁与筒轴外侧壁之间形成有环形空腔，第一齿圈通过第一轴承转动连接在筒轴外侧壁，第二齿圈通过第二轴承转动连接在筒轴外侧壁，驱动电机输出轴连接有换向器，换向器两个输出轴分别固定有第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮与第一齿圈啮合传动，第二齿轮与第二齿圈啮合传动，第一齿圈的转动方向与第二齿圈的转动方向相反，第一轴承的外圈固定有多个上螺旋桨，第二轴承的外圈固定有多个下螺旋桨。效果：通过采用筒轴结合涵道和同轴反桨，解决以往飞行器不能普及的问题：价格贵、安全问题、起降场地问题、平衡问题、存放和搬运问题。和搬运问题。和搬运问题。

【技术实现步骤摘要】
一种筒轴共轴反桨涵道飞行器


[0001]本技术涉及飞行器
，具体涉及一种筒轴共轴反桨涵道飞行器。

技术介绍

[0002]现有的个人飞行器之所以不能像汽车那样普及，是因为存在很多问题；其中，固定翼个人飞行器目前虽然可以造得很轻、很便宜，但需要跑道起飞和降落；同时，固定翼个人飞行器伸展的机翼使飞行器体积较大，搬运和停放难度较大，以上原因导致固定翼个人飞行器很难普及。
[0003]鉴于固定翼个人飞行器存在普及的难度，很多人在考虑采用直升机类的个人飞行器实现普及；一般能够垂直起降的直升机类型个人飞行器虽然对起飞场地要求不高，但要靠螺旋桨克服地球对飞行器的引力，需要功率较高的动力引擎垂直拉起飞行器，较大的引擎、电池(油箱)会导致飞行器自重过大，相应的成本也较高，也限制了此类个人飞行器的普及；如果采用轻质材料减轻飞行器的重量，又会增加材料成本。
[0004]但总的来说，从对场地和存放的要求来说，直升机类型的个人飞行器在将来普及的可能性大一些，但目前在市场上推广的和正在研发的一些直升机个人飞行器也存在很多问题，也导致很难普及。
[0005]直升机类型的个人飞行器存在的问题概括如下：
[0006]1、存在严重的安全问题：高速旋转的螺旋桨裸露在外，一旦碰到人体或者障碍物，容易造成人员伤亡或者事故；特别是螺旋桨部署在飞行器下方或者侧面的飞行器，很容易伤人或者出事故；包括驾驶员(乘员)在内，一旦飞行器失控，驾驶员(乘员)很容易被螺旋桨划伤。
[0007]2、平衡问题：如果螺旋桨部署在飞行器的顶部，会增加飞行器的体积，同时向下的气流会对下部的机身产生下压的力量，降低机械效率；如果螺旋桨部署在飞行器中心的下方，飞行器的中心在螺旋桨之上，飞行器存在飞行平衡问题，特别是多引擎飞行器，一旦有个别引擎出现故障时，飞行器会失去平衡，就需要增加复杂的平衡稳定系统，从而增加了成本。
[0008]3、搬运和存放问题：虽然目前直升机形的个人飞行器的体积比固定翼型的要小很多，但体积依然很大。不管螺旋桨部署在顶部或者下部，支撑螺旋桨的支架一般都比较长，通常使飞行器的直径大于四米，重量普遍超过二百公斤，搬运和存放都成问题。
[0009]4、价格较贵：目前相对成熟的产品价格一般都在三十万元以上。
[0010]综上所述，目前的个人飞行器产品普遍存在的问题有：价格贵、安全问题、起降场地问题、平衡问题、存放和搬运问题。上述问题是阻碍直升机形个人飞行器普及的主要问题。

技术实现思路

[0011]为此，本技术提供一种筒轴共轴反桨涵道飞行器，以解决现有技术中个人飞
行器存在的安全性差、平衡性差、搬运存放困难以及制造成本较高的问题。
[0012]为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0013]根据本技术的第一方面，一种筒轴共轴反桨涵道飞行器，包括筒轴、涵道外筒、驱动电机、换向器、第一轴承、第二轴承、第一齿圈、第二齿圈、第一齿轮、第二齿轮、多个上螺旋桨以及多个下螺旋桨；所述筒轴和所述涵道外筒均为圆筒状结构，所述涵道外筒套设在所述筒轴的外周侧，所述涵道外筒的内侧壁与所述筒轴的外侧壁之间形成有环形空腔，所述第一齿圈通过所述第一轴承转动连接在所述筒轴的外侧壁，所述第二齿圈通过所述第二轴承转动连接在所述筒轴的外侧壁，所述驱动电机的输出轴连接有所述换向器，所述换向器的两个输出轴分别固定有所述第一齿轮和所述第二齿轮，所述第一齿轮与所述第一齿圈啮合传动，所述第二齿轮与所述第二齿圈啮合传动，所述第一齿圈的转动方向与所述第二齿圈的转动方向相反，所述第一轴承的外圈固定有多个所述上螺旋桨，所述第二轴承的外圈固定有多个所述下螺旋桨。
[0014]进一步地，所述驱动电机为多个，每个所述驱动电机均通过所述换向器与所述第一齿轮及所述第二齿轮传动连接。
[0015]进一步地，多个所述驱动电机环形等间隔阵列设置在所述筒轴的内侧壁上。
[0016]进一步地，多个所述上螺旋桨环形等间隔阵列设置在所述第一轴承的外圈上，多个所述下螺旋桨环形等间隔阵列设置在所述第二轴承的外圈上。
[0017]进一步地，还包括支架和踏板，所述踏板间隔设置在所述筒轴的下方，所述踏板通过所述支架固定在所述筒轴的下端面上。
[0018]进一步地，还包括蓄电池，所述踏板内设置有所述蓄电池，所述蓄电池与所述驱动电机电连接。
[0019]进一步地，还包括多个支脚，多个所述支脚均匀设置在所述踏板的下端面。
[0020]进一步地，还包括万向轮，每个所述支脚的下端面均设置有所述万向轮。
[0021]进一步地，还包括连接板，所述涵道外筒的内侧壁通过多个所述连接板与所述筒轴的外侧壁固定连接。
[0022]进一步地，还包括换向螺旋桨，所述涵道外筒的外侧壁设置有多个所述换向螺旋桨，所述换向螺旋桨的轴线垂直于所述筒轴的轴线，所述换向螺旋桨与所述蓄电池电连接。
[0023]本技术具有如下优点：本技术通过采用筒轴，结合涵道和同轴反桨，解决了以往个人飞行器不能普及的五大问题：价格贵、安全问题、起降场地问题、平衡问题、存放和搬运问题；具体为：
[0024]1、解决了起降场地问题：本装置是直升机，只要一个几平米的地方就能起飞，不需要专门的跑道。
[0025]2、解决了安全问题：本装置采用涵道式布局，螺旋桨外的涵道筒起到安全防护作用，同时可以大幅提高机械效率。
[0026]3、解决了平衡问题：本装置螺旋桨的高度大约处在驾驶员(乘员)的胸部位置，也就是整机的重心在螺旋桨的下方，使飞行器不需要专门的平衡系统。只需要驾驶员(乘员)移动身体重心，就可以控制飞行器平衡：本装置采用同轴反桨的双螺旋桨，完全不同于目前流行的多螺旋桨无人机和个人飞行器，共轴反桨彼此抵消了反向扭矩；如果是电机驱动，可以把电池放在驾驶员(乘员)脚下或者小腿周围，使整机中心偏低，不需要专门的平衡系统，
可以降低成本。
[0027]4、解决了成本问题：由于采用了筒轴设计，同时又采用了涵道和共轴反桨设计，不仅解决了布局问题、平衡问题、安全问题，还极大低提高了机械效率，同时降低了系统复杂度，使电机或者发动机的功率可以降低一半以上；电池的重量也可降低一半以上；采用外涵道和筒轴构成飞行器结构主体，基本不需要其他结构框架；以上措施大幅度降低了飞行器的成本。
[0028]5、解决了搬运和存放问题：可以把飞行器的直径(外涵道筒)控制在两米以内，如果采用高转速螺旋桨，涵道桶直径甚至可以缩小到一米五左右；本飞行器可以采用分体布局；上部的涵道螺旋桨部分高度可以控制在60厘米(0.6米)以内，下部是驾驶员(乘员)的脚踏板和电池组，体积可以控制在长宽都不超过60厘米，高度也不会超过一米；这样的体积可以进出家门、电梯门；重量也可以控制在100公斤以内，如果采用轻型材料，甚至可以控制在50公斤以内。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种筒轴共轴反桨涵道飞行器，其特征在于，包括筒轴(1)、涵道外筒(2)、驱动电机(3)、换向器(4)、第一轴承(5)、第二轴承(6)、第一齿圈(7)、第二齿圈(8)、第一齿轮(9)、第二齿轮(10)、多个上螺旋桨(11)以及多个下螺旋桨(12)；所述筒轴(1)和所述涵道外筒(2)均为圆筒状结构，所述涵道外筒(2)套设在所述筒轴(1)的外周侧，所述涵道外筒(2)的内侧壁与所述筒轴(1)的外侧壁之间形成有环形空腔，所述第一齿圈(7)通过所述第一轴承(5)转动连接在所述筒轴(1)的外侧壁，所述第二齿圈(8)通过所述第二轴承(6)转动连接在所述筒轴(1)的外侧壁，所述驱动电机(3)的输出轴连接有所述换向器(4)，所述换向器(4)的两个输出轴分别固定有所述第一齿轮(9)和所述第二齿轮(10)，所述第一齿轮(9)与所述第一齿圈(7)啮合传动，所述第二齿轮(10)与所述第二齿圈(8)啮合传动，所述第一齿圈(7)的转动方向与所述第二齿圈(8)的转动方向相反，所述第一轴承(5)的外圈固定有多个所述上螺旋桨(11)，所述第二轴承(6)的外圈固定有多个所述下螺旋桨(12)。2.根据权利要求1所述的一种筒轴共轴反桨涵道飞行器，其特征在于，所述驱动电机(3)为多个，每个所述驱动电机(3)均通过所述换向器(4)与所述第一齿轮(9)及所述第二齿轮(10)传动连接。3.根据权利要求2所述的一种筒轴共轴反桨涵道飞行器，其特征在于，多个所述驱动电机(3)环形等间隔阵列设置在所述筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜铁华，
申请(专利权)人：姜铁华，
类型：新型
国别省市：