[发明专利]一种可折叠“Y”型三轴双层六旋翼飞行器

说明书

技术领域

本发明涉及一种可折叠“Y”型三轴双层六旋翼飞行器，其可以被广泛用于军事及民用领域。

背景技术

具有垂直起降和悬停等功能的旋翼飞行器，大体上可以分为两类。

一类是旋翼直升机，大致包括单旋翼、双旋翼、倾转旋翼等结构形式，典型代表如美国麦道公司的MH-16直升机、俄罗斯的卡-29直升机、美国波音公司与贝尔公司的倾转旋翼机V-22和V-44等。单旋翼直升机需要尾桨结构来抵消旋翼对机体产生的扭力，倾转旋翼机需要在垂直起飞和平飞状态进行旋翼翼面的倾转。其存在的共同问题是设计上主桨直径相对于机体较大，结构复杂，灵活性与平稳性较差，且飞行器的升力与重量之比较低，如果设计成小型飞行器则负载能力很差。

另一类是多旋翼飞行器，常见的是四旋翼飞行器。四旋翼飞行器通过支撑臂连接前后和左右两组共四个旋翼，前后和左右两组旋翼分别为正反旋翼，其旋翼的转动方向相反，以此抵消扭力矩，保持机体平衡，并且通过改变螺旋桨速度来改变升力，进而改变四旋翼直升机的姿态和运动方向。由于其结构紧凑，运动灵活，一般适宜在比较狭小的空间或复杂地形环境中使用。其共同特点可概括为：一般支撑臂数量与旋翼数量相等，且都为大于二的偶数，单层旋翼几何尺寸相同且处于同一水平面，支撑臂等距(或者说旋翼转轴与机体的几何中心距离相等)且处于同一水平面，支撑臂固定。其缺陷是：两组正反旋翼所产生的扭力通过支撑臂传递相互抵消，由于连接支撑臂有一定长度，加之机械固定等原因，支撑臂结构重量损失大，扭力矩抵消效果有限，此其一；其二，其支撑臂数量与旋翼数量一般相等，且都为大于二的偶数，支撑臂被固定处于同一水平面，不可收缩折叠，不便于携带运输，运动的灵活性受到一定限制；其三，旋翼处于同一水平面，且都是单层旋翼，飞行器的动力有限。

发明内容

本发明的目的是提供可折叠“Y”型三轴双层六旋翼飞行器，其结构简单，能折叠收缩，便于携带运输，且运动动力与重量比以及灵活性较好。

本发明的技术解决方案是：可折叠“Y”型三轴双层六旋翼飞行器外形结构包括一个主机体、三组电机安装罩、连接电机安装罩与主机体的三组支撑臂、三组旋翼以及若干扣件构成。主机体为独立部件，形状为圆形、椭圆、方形等壳体，但不局限于这些形状，其显著特征是中空，用于放置飞行器控制系统以及辅助电子元器件、机电等配件，但不局限于上述内容。主机体通过扣件与支撑臂联为一体。支撑臂另一端连接电机安装罩，支撑臂中空，贯穿连接线或供油管，可为圆形、椭圆、方形，但不局限于这些形状，其显著特征是中空，三组支撑臂可位于同一水平面(也可不限于同一水平面)，一端通过扣件与主体机连接，主支撑臂固定，其两侧副支撑臂可以扣件为轴平面转动。电机安装罩位于支撑臂外端，可为圆柱、椭圆柱、三棱柱、四棱柱、五棱柱等变形体，但不局限于上述形状，其显著特征为中空，中间配置隔层板(面)将空间一分为上下两层，分别放置两组(也可一组)发动机及其调控系统，上下端口分别通过扣件连接上下两个旋翼。这样三组支撑臂外端的电机安装罩形成三组、上下双层(或多层)共六个旋翼的结构。每组旋翼包括正反旋翼各一个，旋向相反，升力向上，每组旋翼所产生的扭力矩可直接相互抵消。上层的三个旋翼可位于同一水平面(也可以不共处同一平面)，下层的三个旋翼可位于同一水平面(也可以不共处一平面)。六个旋翼几何尺寸可以相等，也可以不相等，只需每组上下的正反旋翼几何尺寸大小相等即可。每个旋翼的桨片数量可以为1，2，3，4，或更多。该飞行器工作时三轴被相应扣件固定呈以主机体为中心的辐射状结构，三轴相互间夹角120°，但不限于此角度；该飞行器停止工作时，三个电机安装杆其中两个副杆可以沿扣件移动并与主杆收拢，便于携带运输。