一种涵道飞行器

技术领域

本发明公开了一种涵道飞行器，涉及无人飞机技术领域。

背景技术

现有的涵道飞行器，都是在机身内设置骨架，在机身的外侧布置涵道单体。

现有的涵道飞行器，将硬质材料制成的骨架设置在机身内，需要在机身的内部预留足够的空间，骨架的外形必须与机身的内腔随形，且机身内的其他零部件需要避让骨架所在的位置，避免安装时发生干涉或挤压。因此，不仅导致零部件自身外形的复杂性过高，还会使零部件、骨架和机身的安装工艺较为复杂。

另外，机身为了美观和方便开模，通常要具有一定的对称性，且兼顾置于其内的零部件和骨架，导致其形状和结构受到很多制约，开发难度和制作成本较高，而且容易影响机身的自身强度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种涵道飞行器，采用全新的骨架结构和整机结构，并改变了骨架在整机上的布置方式。

本发明采用的技术方案如下：

本发明公开了一种涵道飞行器，包括机身和至少两个涵道单体，机身采用镂空骨架结构，所述镂空骨架结构包络间隔设置的各涵道单体，形成稳定连接和承托关系。

进一步地，镂空骨架结构包括全包络骨架，全包络骨架整体为镂空结构，呈立体网兜状，全包络骨架充填在涵道单体之间，同时包络涵道单体的外侧。

进一步地，镂空骨架结构还包括半包络骨架，半包络骨架整体为镂空结构，半包络骨架填充在涵道单体之间，同时部分包络涵道单体外周形成朝外的开口空间。

进一步地，所述镂空骨架结构上形成安放涵道单体的容纳空间，容纳空间从上开口向下开口收缩限制涵道单体的安放位置，容纳空间收缩限制结构符合涵道单体形状，保证涵道单体的安稳放置。

进一步地，在所述机身的中心水平铺设至少两层横向加强筋，每层加强筋分别交错设置，在相邻的两层加强筋之间环绕所述机身的中心处间隔设置至少三根竖向加强筋，横向加强筋与竖向加强筋围设形成零部件容纳空间。

进一步地，镂空骨架结构包括底部支撑结构，底部支撑结构包括至少三个支撑腿，支撑腿均匀分布在骨架上形成底部稳定底部支撑；或者底部支撑结构为所述机身的底面，所述机身的底面低于涵道单体的底面，避免涵道单体和地面的接触。

进一步地，所述镂空骨架结构通过筋条或片状筋板形成；所述筋条或片状筋板不仅能具有一定的结构强度，还能使上开口具有一定变形能力，方便涵道单体的安装。

进一步地，所述全包络骨架包括支撑环和位于支撑环下方的承托环，在支撑环与承托环之间设置竖向连接筋，将上下两层环组合成一个整体；所述支撑环、承托环和竖向连接筋合围而成放置涵道单体的容纳空间，支撑环内侧水平面圆形投影与涵道单体外周边缘形状相匹配，承托环向内收缩，承托涵道单体底部，通过支撑环和承托环在涵道单体外周的接触和挤压，起到箍紧作用。

进一步地，所述半包络骨架的容纳空间环抱涵道单体外周，包络长度为1/2-3/4涵道单体外周环径；可根据涵道单体结构的大小调整外周包络环径。

进一步地，所述涵道飞行器至少包括三个涵道单体，所述涵道单体内设置V形电机支架，电机支架的V形两端分别朝向相邻两面的电机支架V形端部，在机身上相邻涵道单体的V形电机支架相对的端部分别设置加强杆，所述电机支架和加强杆围合形成封闭的加强框架。

本发明的技术效果如下：

本发明提供了一种全新的骨架结构和整机结构，并改变了骨架在整机上的布置方式。

具体如下：

1.本申请通过镂空的骨架结构，替代传统的机身，减轻了整机重量，从而节约了能源，增加了续航里程。

2.本申请采用镂空的骨架形式，因骨架本体已经考虑到了造型美观问题，不需要后期再额外增加外壳。且骨架完全镂空，从各方向看都留出了风道，减小风阻。

3.本申请的全包络骨架为筋条状，填充在涵道之间，且包裹在涵道外侧，保证了足够的支撑强度。本申请的半包络骨架为片状，填充在涵道之间，片状结构能增加与涵道单体之间的摩擦面积，以保证可靠托举。

4.本申请采用骨架替代传统飞行器上的机身结构，能减小涵道飞行器在各方向的迎风面积，提高涵道飞行器的抗风性。对比现有技术的涵道飞行器，为了整体造型流畅，通常会在机身上扣一个流线型的外壳，这样就造成从各方向看涵道飞行器都是一个完整的轮廓流畅的横截面，在飞行过程中，风吹向涵道飞行器，风的作用力就会全部作用在这些横截面上，也就是作用于整个涵道飞行器上。

5.本申请在骨架和涵道单体分别模块化之后，组装成整机，提高了生产效率，降低了加工难度，方便后续维修。

6.本申请的零部件在骨架中安装后，镂空结构可以作为维修检测孔，观察并检查线路和零部件是否发生故障或损坏。

附图说明

图1为本申请的涵道飞行器的第一实施例的立体示意图；

图2为本申请的涵道飞行器的第一实施例的主视示意图；

图3为本申请的涵道飞行器的第一实施例的侧视示意图；

图4为本申请的涵道飞行器的第一实施例的另一立体示意图；

图5为本申请的涵道飞行器的第一实施例的骨架的立体示意图；

图6为本申请的涵道飞行器的第一实施例的骨架的主视示意图；

图7为本申请的涵道飞行器的第一实施例的骨架的侧视示意图；

图8为本申请的涵道飞行器的第二实施例的立体示意图；

图9为本申请的涵道飞行器的第二实施例的主视示意图；

图10为本申请的涵道飞行器的第二实施例的侧视示意图；

图11为本申请的涵道飞行器的第二实施例的骨架的立体示意图；

图12为本申请的涵道飞行器的第二实施例的骨架的俯视示意图；

图13为本申请的涵道飞行器的第二实施例的骨架的侧视示意图。

图中标记：1-涵道单体；2-加强筋；21-竖向连接筋；3-连接筋；4-加强杆；5-承托环；6-支撑环；7-上开口；8-下开口；9-支撑腿；10-电机支架。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

本实施例中，所采用的数据为优选方案，但并不用于限制本发明。

实施例1

如图1-4所示，本实施例提供了一种涵道飞行器，包括机身和至少两个涵道单体1，机身采用镂空骨架结构，所述镂空骨架结构包络间隔设置的各涵道单体1，形成稳定连接和承托关系。本实施例中，机身长度560mm，宽度560mm，高度56mm；机身采用1:1的长宽比，以及1:10的高宽比，保证镂空骨架结构机身的稳定，同时牢固包络涵道单体。优选地，本实施例中采用四个涵道单体1。

本实施例中，所述镂空骨架结构包括全包络骨架，全包络骨架整体为镂空结构，呈立体网兜状，全包络骨架充填在涵道单体1之间，同时包络涵道单体1的外侧。

本实施例中，如图5所示，镂空骨架结构上形成安放涵道单体1的容纳空间，容纳空间从上开口7向下开口8收缩限制涵道单体1的安放位置。

本实施例中，在所述机身的中心水平铺设两层横向加强筋2，每层加强筋2分别交错设置，在相邻的两层加强筋2之间环绕所述机身的中心处间隔设置三根竖向加强筋2，横向加强筋2与竖向加强筋2围设形成零部件容纳空间，用于容纳其他零部件，如电池、控制器等；优选地，全包络骨架中可以沿整机的横向和/或纵向嵌设金属加强杆4，增加全包络骨架整机机身强度和稳定性。

本实施例中，所述镂空骨架结构包括底部支撑结构，底部支撑结构包括三个支撑腿9，支撑腿9均匀分布在骨架上形成底部稳定底部支撑；当整机落地时，通过起落机构着地，避免涵道底部接触或磕碰到地面，起到保护涵道单体1的作用。

本实施例中，全包络骨架通过筋条形成，骨架由具有一定硬度的材质制成，不仅能具有一定的结构强度，还能使上开口7具有一定变形能力，方便涵道单体1的安装。

本实施例中，如图6和图7所示，所述全包络骨架包括支撑环6和位于支撑环6下方的承托环5，在支撑环6与承托环5之间设置竖向连接筋21，将上下两层环组合成一个整体；所述支撑环6、承托环5和竖向连接筋21合围而成放置涵道单体1的容纳空间，支撑环6内侧水平面圆形投影与涵道单体1外周边缘形状相匹配，承托环5向内收缩，承托涵道单体1底部。

优选地，涵道单体1需要将外形设计呈截锥体状，锥形的底部定位在承托环5内，以便稳定地放置在容纳空间内，通过支撑环6和承托环5在涵道单体1外周的接触和挤压，起到箍紧作用；作为另一种可实施的方式，如果涵道单体1的外形呈圆筒状，就不需要设置截锥体状的承托环了，可以设置其他形式的承托机构，能接触并兜住涵道单体1的底部即可。

本实施例中，当涵道单体安装后，竖向加强筋2贴合在涵道单体的中部，且竖向加强筋2的长度远小于涵道单体1的高度，位于相邻的两条竖向加强筋2之间的支撑环6和承托环5的端部分别靠近竖向加强筋2；也就是说，竖向加强筋2在高度方向上位于支撑环6的最高点与承托环5的最低点之间，位于相邻的两条竖向加强筋2之间的支撑环6和承托环5围合成菱形。

本实施例中，全包络骨架通过位于上方的支撑环6和位于下方的承托环5围合形成安放涵道单体1的容纳空间，容纳空间从上开口7向下开口8收缩限制涵道单体1的安放位置。

本实施例中，所述涵道飞行器包括四个涵道单体1，所述涵道单体1内设置V形电机支架10，电机支架10的V形两端分别朝向相邻两面的电机支架10的V形端部，在机身上相邻涵道单体1的V形电机支架10相对的端部分别设置加强杆4，所述电机支架10和加强杆4围合形成封闭的加强框架。

本实施例中，通过镂空的骨架结构，替代传统的机身，减轻了整机重量，从而节约了能源，增加了续航里程；因骨架本体已经考虑到了造型美观问题，不需要后期再额外增加外壳。且骨架完全镂空，从各方向看都留出了风道，减小风阻。

本实施例中，全包络骨架为筋条状，填充在涵道之间，且包裹在涵道外侧，保证了足够的支撑强度。

实施例2

如图8-10所示，本实施例提供了一种涵道飞行器，包括机身和至少两个涵道单体1，优选地，本实施例中采用四个涵道单体1，机身采用镂空骨架结构，所述镂空骨架结构包络间隔设置的各涵道单体1，形成稳定连接和承托关系。

本实施例中，所述镂空骨架结构包括半包络骨架，半包络骨架填充在涵道单体1之间，同时部分包络涵道单体1外周形成朝外的开口空间。

本实施例中，为了保证涵道单体1与骨架的可靠连接，需要在涵道单体1与骨架之间另外增加连接件，如螺栓，扣环。

本实施例中，所述镂空骨架结构上形成安放涵道单体1的容纳空间，容纳空间从上开口7向下开口8收缩限制涵道单体1的安放位置；优选地，将涵道单体1连接到半包络骨架中时，也需要通过上开口7塞入，但是对上开口7的精度要求相对较低，降低了安装难度。

本实施例中，在所述机身的中心水平铺设至少两层横向加强筋2，每层加强筋2分别交错设置，在相邻的两层加强筋2)间环绕所述机身的中心处间隔设置三根竖向加强筋2，横向加强筋2与竖向加强筋2围设形成零部件容纳空间；优选地，可在半包络骨架之中沿整机的横向和/或纵向嵌设金属加强杆4，弥补相对于全包络骨架的强度差异。

本实施例中，如图10所示，镂空骨架结构包括底部支撑结构，所述底部支撑结构为机身的底面，所述机身的底面低于涵道单体1的底面，着地时半包络骨架着地，而涵道单体悬空。

本实施例中，如图5和11所示，半包络骨架通过片状筋板形成，片状筋板不仅具有一定的结构强度，还能使上开口7具有一定变形能力，方便涵道单体的安装。

本实施例中，如图11-13所示，半包络骨架的容纳空间能环抱住涵道单体1外周1/2-3/4的外周径，本实施例中接近四分之三，以保证可靠固定涵道单体1。

本实施例中，半包络骨架的容纳空间环抱涵道单体1外周3/4外周径时，涵道单体1内圈形成最小直径208mm；进一步地，此时涵道单体1和相邻涵道单体1形成110度的楔形开口角，形成无人机气体上升通道。

本实施例中，所述涵道飞行器包括四个涵道单体1，所述涵道单体1内设置V形电机支架10，电机支架10的V形两端分别朝向相邻两面的电机支架10的V形端部，在机身上相邻涵道单体1的V形电机支架10相对的端部分别设置加强杆4，所述电机支架10和加强杆4围合形成封闭的加强框架。

本实施例中，通过镂空的骨架结构，替代传统的机身，减轻了整机重量，从而节约了能源，增加了续航里程，因骨架本体已经考虑到了造型美观问题，不需要后期再额外增加外壳。且骨架完全镂空，从各方向看都留出了风道，减小风阻。

本实施例中，半包络骨架为片状筋板，填充在涵道之间，片状结构能增加与涵道单体之间的摩擦面积，以保证可靠托举，采用骨架替代传统飞行器上的机身结构，能减小涵道飞行器在各方向的迎风面积，提高涵道飞行器的抗风性。对比现有技术的涵道飞行器，为了整体造型流畅，通常会在机身上扣一个流线型的外壳，这样就造成从各方向看涵道飞行器都是一个完整的轮廓流畅的横截面，在飞行过程中，风吹向涵道飞行器，风的作用力就会全部作用在这些横截面上，也就是作用于整个涵道飞行器上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。