垂直起降水平飞行全电飞机

1.本发明涉及飞机领域，具体的涉及一种垂直起降水平飞行全电飞机。


背景技术：

2.目前，飞机起飞和降落需要在地面滑行一段距离，一种垂直起降飞机采用多旋翼结构，垂直起降时多旋翼提供向上的升力，平飞时采用拉桨或推桨提供飞机前进的推力，多旋翼不工作。另外一种垂直起降飞机采用倾转旋翼的方式，在飞机起降时，倾转旋翼提供向上的升力，飞机平飞时倾转旋翼提供向前的推力，或者全部采用可倾转旋翼提供飞机垂直起降与前进的动力。
3.由于飞机起飞和降落需要在地面滑行一段距离，导致其对跑道和起降环境条件要求高，而飞机的单个动力装置损坏会导致飞机的受力不平衡，影响飞行的稳定性。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种垂直起降水平飞行全电飞机，能够解决飞机起降对跑道和起降环境条件要求高、单个动力装置损坏导致飞机无法稳定飞行的问题。
5.根据本发明实施例的一种垂直起降水平飞行全电飞机，包括：机身；机翼，机翼固定安装在机身的两侧；动力柱，动力柱对称安装在机身两侧的机翼上，动力柱上设置有两个第一动力装置，两个第一动力装置分别连接有螺旋桨，螺旋桨位于动力柱的两端，机翼内安装有倾转机构，倾转机构固定连接动力柱以用于控制动力柱转向；尾翼，尾翼安装在机身的后端；电池，用于供电。
6.根据本发明实施例的垂直起降水平飞行全电飞机，至少具有如下技术效果：本发明实施方式通过在起飞和降落时，倾转机构控制动力柱转为竖直方向，第一动力装置带动螺旋桨转动，提供升力，实现垂直起降，当垂直起飞到预定高度，倾转机构控制动力柱逐渐转为水平方向，提供推力，实现水平飞行，垂直起降时无需跑道，降低了对起降环境条件的要求，当某个第一动力装置出现故障而无法工作时，同一个动力柱上的另一个第一动力装置能提高功率，保持动力的平衡，保证飞行平稳、正常和安全。
7.根据本发明的一些实施例，机翼包括前翼和后翼，前翼安装在机身的前部，后翼安装在机身的中部，后翼的安装高度高于前翼的安装高度。
8.根据本发明的一些实施例，动力柱还包括壳体、电调和安装支架，两个第一动力装置分别设置在壳体的两端并连接螺旋桨，两个电调设置在壳体内并分别连接两个第一动力装置，安装支架固定安装在壳体内的中部并固定连接倾转机构。
9.根据本发明的一些实施例，倾转机构包括第二动力装置、转动轴和传动件，转动轴的前端固定连接动力柱，转动轴通过传动件连接第二动力装置。
10.根据本发明的一些实施例，倾转机构还包括第一固定支架和第二固定支架，第一固定支架和第二固定支架分别位于转动轴的中部和后端，第一固定支架和第二固定支架上
分别开设有第一开孔和第二开孔，第一开孔和第二开孔上分别安装有第一轴承和第二轴承，转动轴安装在第一轴承和第二轴承内。
11.根据本发明的一些实施例，传动件为蜗轮和蜗杆，蜗轮安装在转动轴上，蜗杆的传动轴连接第二动力装置的驱动轴，蜗轮啮合蜗杆的螺纹。
12.根据本发明的一些实施例，传动轴通过联轴器连接驱动轴。
13.根据本发明的一些实施例，尾翼为v型尾翼。
14.根据本发明的一些实施例，第一动力装置为第一电机。
15.根据本发明的一些实施例，第二动力装置为第二电机。
16.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
17.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1为本发明的整体结构图；
19.图2为本发明的倾转机构的结构图；
20.图3为图2的局部放大图。
21.附图标记：
22.机身100、
23.机翼200、动力柱210、壳体211、第一动力装置212、电调213、
24.螺旋桨300、
25.尾翼400、
26.第二动力装置500、转动轴510、第一固定支架520、第二固定支架530、蜗轮540、蜗杆550、联轴器560、第三固定支架570。
具体实施方式
27.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
28.在发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.在发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
30.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体
含义。
31.下面参考图1至图3描述根据本发明实施例的垂直起降水平飞行全电飞机。
32.如图1所示，根据本发明实施例的垂直起降水平飞行全电飞机包括机身100、机翼200、动力柱210、尾翼400和电池，电池用于供电，机翼200固定安装在机身100的两侧，动力柱210对称安装在机身100两侧的机翼200上，如图2所示，动力柱210上设置有两个第一动力装置212，两个第一动力装置212分别连接有螺旋桨300，螺旋桨300位于动力柱210的两端，同一动力柱210两端的螺旋桨300共轴反转，能够抵消螺旋桨300产生的扭力
，
当某个第一动力装置212出现故障而无法工作时，同一个动力柱210上的另一个第一动力装置212能提高功率，保持动力的平衡，保证飞行平稳、正常和安全,第一动力装置212为第一电机。
33.如图2所示，机翼200内安装有倾转机构，倾转机构固定连接动力柱210，在起飞和降落时，倾转机构控制动力柱210转为竖直方向，第一动力装置212带动螺旋桨300转动，提供升力，实现垂直起降，当垂直起飞到预定高度，倾转机构控制动力柱210逐渐转为水平方向，提供推力，实现水平飞行，垂直起降时无需跑道，降低了对起降环境条件的要求，尾翼400安装在机身100的后端，尾翼400为v型尾翼，改变飞机的飞行姿态，机身100底部安装有起落架，起飞降落或地面滑行时支撑机体并用于地面移动。
34.如图1所示，机翼200为串列翼，机翼200包括前翼和后翼，前翼安装在机身100的前部，后翼安装在机身100的中部，后翼的安装高度高于前翼的安装高度，避免前翼和后翼之间产生气流干扰，串列翼布局能将动力平均分布在机身100两侧的前后位置，在起飞时达到多旋翼的垂直起飞效果，同时增加机翼200的面积，提供一部分的升力补偿。
35.如图2所示，动力柱210还包括壳体211、电调213和安装支架，两个第一动力装置212设置在壳体211的两端并连接螺旋桨300，两个电调213设置在壳体211内并分别连接两个第一动力装置212，调节第一动力装置212的转速，安装支架固定安装在壳体211内的中部并固定连接倾转机构。
36.如图3所示，倾转机构包括第二动力装置500、转动轴510和传动件，转动轴510的前端固定连接安装支架，转动轴510通过传动件连接第二动力装置500，第二动力装置500通过传动件带动转动轴510转动，使动力柱210转向，第二动力装置500为第二电机。
37.如图2所示，倾转机构还包括第一固定支架520和第二固定支架530，增加整体刚度，第一固定支架520和第二固定支架530分别位于转动轴510的中部和后端，第一固定支架520和第二固定支架530上分别开设有第一开孔和第二开孔，第一开孔和第二开孔上分别安装有第一轴承和第二轴承，转动轴510活动安装在第一轴承和第二轴承内，转动轴510在第一轴承和第二轴承内转动，第一轴承和第二轴承支撑转动轴510，避免转动轴510发生其他方向的运动。
38.如图3所示，传动件为蜗轮540和蜗杆550，蜗轮540安装在转动轴510的后端，第二固定支架530上安装有第三固定支架570，第三固定支架570上开设有第三开孔，第三开孔上安装有第三轴承，蜗杆550安装在第三轴承内，支撑蜗杆550并使蜗杆550处于正确的啮合位置，蜗轮540啮合蜗杆550的螺纹，蜗杆550的传动轴通过联轴器560连接第二动力装置500的驱动轴。
39.根据本发明实施例的垂直起降水平飞行全电飞机的倾转机构传动过程：动力源为第二电机，第二电机绕x轴转动，第二电机通过联轴器560带动蜗杆550作同轴转动，蜗杆550
带动蜗轮540绕y轴转动，蜗轮540通过转动轴510带动动力柱210作同轴转动。
40.综上所述，本发明提供的垂直起降水平飞行全电飞机通过在起飞和降落时，倾转机构控制动力柱210转为竖直方向，第一动力装置212带动螺旋桨300转动，提供升力，实现垂直起降，当垂直起飞到预定高度，倾转机构控制动力柱210逐渐转为水平方向，提供推力，实现水平飞行，垂直起降时无需跑道，降低了对起降环境条件的要求，当某个第一动力装置212出现故障而无法工作时，同一个动力柱210上的另一个第一动力装置212能提高功率，保持动力的平衡，保证飞行平稳、正常和安全。
41.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。