一種具有多用途變結構保護框的飛行器的制作方法

本發明涉及航空飛行器領域，特別是一種具有多用途變結構保護框的飛行器。

背景技術：

飛行器將大量應用于人類社會的方方面面，如何使飛行器具有更廣泛的適應性，不但可以提供多種作業功能，而且能夠適應不同的環境和地域，一直是飛行器設計的一個難點。單一運動空間飛行器發展迅速，成果顯著，但單一運動空間飛行器存在一定的缺陷與不足。該類飛行器對環境的適應度較差，難以完成復雜空間的運動任務，這使得飛行器運動空間大大縮小。相較于單一運動空間飛行器，三棲飛行器運動空間大為拓展，對復雜環境的適應度較高，可完成各類環境下的任務工作。它既能夠適應陸地的多變地形，又能適應水下環境的探索與作業，還可以完成空中環境的偵查與勘測。

本發明為一種具有多用途變結構保護框的飛行器，該飛行器具有履帶機構、螺旋槳機構，可實現空中、陸地和水上運動。飛行器將履帶機構、螺旋槳機構結合為一體，利用履帶機構實現陸地巡航，同時通過切換螺旋槳軸線方向，實現空中飛行和水中推進巡航。履帶機構由減速電機和履帶構成。飛行器在陸地巡航過程中，驅動由分布在飛行器兩側的履帶機構完成。履帶機構簡單穩定，效率高，是一種比較高效的陸地巡航方式。螺旋槳機構集成于多用途變結構保護框中部，完成飛行運動和游泳運動。機構螺旋葉片既可作為飛行器飛行模式的飛行翼，又可作為飛行器游泳模式的螺旋槳。飛行運動模式中，螺旋葉片軸線與飛行器身體平面垂直，為飛行器提供垂直升力。通過調節螺旋翼的轉速，飛行器可以調節自身飛行狀態，保證飛行器的平穩飛行。游泳模式中，螺旋葉片軸線與飛行器身體平面平行，為飛行器提供水平推力。螺旋翼的轉速則決定了飛行器前進方向和游泳速度。

技術實現要素：

針對上述內容，為解決現有技術上的缺陷，本發明的目的在于提供一種具有多用途變結構保護框的飛行器，能有效的解決飛行器在各種復雜環境下的適應性，使飛行器的運動空間大幅度拓展。

本發明解決的技術問題的技術方案，該系統主要包括：多用途變結構保護框、電機支撐懸臂、主承載板、主控密封艙、履帶、電機以及螺旋槳。螺旋槳與電機輸出軸連接，電機支撐懸臂末端安裝有電機，電機支撐懸臂通過主承載板與主控密封艙連接，多用途變結構保護框通過電機支撐懸臂與整機主體結構相連接，履帶通過張緊結構固定在多用途變結構保護框外圍。

本發明通過多用途變結構保護框可提高飛行器的整體安全性，避免螺旋槳在水平方向上的碰撞，保護框可作為飛行器地面航行時的履帶承載機構，保護框可作為飛行器起飛和著陸過程中的支架使用。

附圖說明

圖1是本發明的多用途變結構保護框(1)相對于主承載板(3)旋轉角度為0°時的空間視圖。

圖2是本發明的多用途變結構保護框(1)相對于主承載板(3)旋轉角度為45°時的空間視圖。

圖3是本發明的多用途變結構保護框(1)相對于主承載板(3)旋轉角度為90°時的空間視圖。

圖4是本發明的多用途變結構保護框(1)與主承載板(3)的相對旋轉裝置執行機構的空間視圖。

圖5是本發明的多用途變結構保護框(1)與主承載板(3)的相對旋轉裝置驅動、齒輪嚙合以及軸承安裝空間視圖。

圖6是本發明的多用途變結構保護框(1)上的負責承載和支持履帶(5)的驅動機構的空間視圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細說明。

由圖1、圖2和圖3所示，本發明的一種具有多用途變結構保護框的飛行器，包括：多用途變結構保護框(1)、電機支撐懸臂(2)、主承載板(3)、主控密封艙(4)、履帶(5)、電機(6)以及螺旋槳(7)。飛行器主體承載結構由多用途變結構保護框(1)、電機支撐懸臂(2)、主承載板(3)組成。主承載板(3)由上下兩層裝配組成，電機支撐懸臂(2)通過軸承(8)裝配在主承載板(3)左右兩側，每側均固定在兩層主承載板(3)中間。多用途變結構保護框(1)通過卡件固定在電機支撐懸臂(2)上，每個電機支撐懸臂(2)上均固定一個多用途變結構保護框(1)。電機(6)固定在電機支撐懸臂(2)上，位于多用途變結構保護框(1)圓心處。螺旋槳(7)與電機(6)輸出軸連接，通過螺栓固定。主控密封艙(4)固定于主承載板(3)中間，主承載板(3)中間開有圓孔用于固定主控密封艙(4)。履帶(5)通過張緊結構固定在多用途變結構保護框(1)外圍，履帶(5)由固定在多用途變結構保護框(1)上的履帶驅動輪(11)驅動，履帶輸出電機通過電機輸出齒輪(10)控制履帶運動。多用途變結構保護框(1)的變結構動作由固定在主承載板(3)上的電機帶動變結構驅動齒輪(9)實現。

由圖1所示，在多用途變結構保護框(1)相對于主承載板(3)旋轉角度為0°時，可以作為螺旋槳(7)的保護機構。

由圖2所示，在多用途變結構保護框(1)相對于主承載板(3)旋轉角度為45°時，可以作為一種具有多用途變結構保護框的飛行器起飛和著陸過程中的支架使用。

由圖3所示，在多用途變結構保護框(1)相對于主承載板(3)旋轉角度為90°時，可以作為一種具有多用途變結構保護框的飛行器地面航行時的履帶承載與支持機構。

由圖4所示，通過驅動齒輪(8)的轉動嚙合可以實現多用途變結構保護框(1)和電機支撐懸臂(2)以及固定在電機支撐懸臂(2)上電機(6)和螺旋槳(7)同步轉動，軸承(9)可以支持機械旋轉體，降低其運動過程中的摩擦系數并保證其回轉精度。

由圖5所示，旋轉結構的驅動與齒輪嚙合以及軸承的安裝，軸承固定在主承載板(3)上，電機支撐懸臂(2)與驅動齒輪(8)固定。通過齒輪間的嚙合實現電機支撐懸臂(2)繞軸心旋轉。由于多用途變結構保護框(1)以及電機(6)和螺旋槳(7)固定在電機支撐懸臂(2)上，從而實現整體的同步旋轉。

由圖4、圖5所示，軸承(8)與主承載板(3)固定，變結構驅動齒輪(9)與電機支撐懸臂(2)固定，通過變結構驅動齒輪(9)驅動電機支撐懸臂(2)使多用途變結構保護框(1)相對于主承載板(3)旋轉0°至90°之間的任意角度。通過改變螺旋槳(7)轉速進而改變提供的升力大小以及螺旋槳(7)與主承載板(3)的夾角，可以平衡升力矢量變化對一種具有多用途變結構保護框的飛行器自平衡的影響，多用途變結構保護框(1)相對于主承載板(3)旋轉角度為45°時，可以作為一種具有多用途變結構保護框的飛行器起飛和著陸過程中的支架使用。多用途變結構保護框(1)相對于主承載板(3)旋轉角度為0°時，可以作為螺旋槳(7)的保護機構。

由圖6所示，履帶(5)由固定在多用途變結構保護框(1)上的履帶驅動輪(11)驅動，履帶輸出電機通過電機輸出齒輪(10)控制履帶運動。多用途變結構保護框(1)的變結構動作由固定在主承載板(3)上的電機帶動變結構驅動齒輪(9)實現。

技術特征：

技術總結
本發明公開了一種具有多用途變結構保護框的飛行器，涉及航空飛行器領域，它解決了現有飛行器系統中的安全性、效率以及多用途性等問題。該系統主要包括：多用途變結構保護框、電機支撐懸臂、主承載板、主控密封艙、履帶、電機以及螺旋槳。螺旋槳與電機輸出軸連接，電機支撐懸臂末端安裝有電機，電機支撐懸臂通過主承載板與主控密封艙連接，多用途變結構保護框通過電機支撐懸臂與整機主體結構相連接，履帶通過張緊機構固定在多用途變結構保護框外圍。本發明通過多用途變結構保護框可提高飛行器的整體安全性，避免螺旋槳在水平方向上的碰撞，保護框可作為飛行器地面巡航時的履帶承載機構，同時也可作為飛行器起飛和著陸過程中的支撐機構。

技術研發人員：楊明遠
受保護的技術使用者：楊明遠
技術研發日：2017.04.28
技術公布日：2017.09.05