盘形飞行器

技术领域

本发明涉及一种呈盘形形状并且能够飞行的盘形飞行器。

背景技术

通常，飞行器在空中飞行时通过使用机翼获得升力。直升机或轮船通过在空气或水中旋转螺旋桨来获得升力或推力。

相反，盘形飞行器由于其结构而不能通过使用机翼来获得升力，因此目前通过利用通过强烈地向下喷射空气而产生的喷射力来获得升力。

但是，仅通过使用喷射力来获得足够的升力需要巨大的能量。

另外，使用螺旋桨的直升机嘈杂且危险，因为螺旋桨的叶片高速旋转。

发明内容

本发明提供一种盘形飞行器，该盘形飞行器能够通过由于盘形机翼的旋转而向下喷射气体来产生升力。本发明还提供能够通过使用盘形机翼而不使用包括叶片的螺旋桨来降低噪声的安全的飞行器。

根据本发明的一方面，提供了一种盘形飞行器，其包括：可旋转的盘形机翼，该机翼从机翼的中心向机翼的边缘向下倾斜并且包括竖向地穿过机翼的中心的通孔；设置在机翼下方的空间中的本体；用于向机翼提供旋转动力的驱动机构；连接器，该连接器包括连接至机翼的形成通孔的一侧的端部和连接至驱动机构以向机翼传递旋转动力的另一端部；主通道，该主通道设置在机翼与本体之间以作为用于被吸入到通孔中的气体的通路；喷射孔，该喷射孔设置在机翼的下端与本体之间，以向下喷射沿着主通道流动的气体；以及飞行控制器，该飞行控制器用于通过调节机翼的高度来改变主通道的形状从而调节从喷射孔喷射的气体的喷射量。

盘形飞行器还可以包括第一喷射器和第二喷射器，该第一喷射器和第二喷射器设置在穿过本体的中心的竖直平面的两侧、设置为连接至本体的管状通道、并且能够喷出从通孔吸入的气体。

第一喷射器和第二喷射器可以包括多个单元喷射器，所述多个单元喷射器能够实现相对于彼此的多方向关节运动以沿多个方向喷射气体。

第一喷射器和第二喷射器可以各自包括至少一个关节部，该关节部能够实现多方向关节运动以沿多个方向喷射气体。

本体可以包括：用于将从通孔吸入的气体供应至第一喷射器的第一子通道；用于将从通孔吸入的气体供应至第二喷射器的第二子通道；设置在第一子通道中以调节第一子通道的流量的第一流量调节器；以及设置在第二子通道中以调节第二子通道的流量的第二流量调节器，以及，飞行控制器可以通过控制第一流量调节器来调节第一喷射器的气体喷射量，并且通过控制第二流量调节器来调节第二喷射器的气体喷射量。

飞行控制器可以根据机翼的旋转方向来差异性地调节第一喷射器和第二喷射器的气体喷射量。

飞行控制器可以通过减小机翼的高度来减少流入主通道的气体的量并增加流入第一子通道和第二子通道的气体的量。

连接器可包括多个叶片，并且所述叶片可以设置为在机翼旋转时从机翼上方向下吸入气体。

盘形飞行器可以进一步包括用于对飞行控制器进行远程控制的遥控器。

使用根据本发明的实施方式的盘形飞行器，可以通过在使盘形机翼旋转的同时向下喷射气体来有效地获得升力。另外，因为盘形机翼旋转替代了使用包括叶片的螺旋桨，所以可以实现安全性并且可以减少由于高速旋转引起的噪声。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施方式的盘形飞行器的着陆状态的后视截面图。

图2包括示出根据本发明的实施方式的盘形飞行器的飞行状态的后视截面图。

图3包括示出根据本发明的实施方式的盘形飞行器的着陆状态和飞行状态的俯视图。

图4包括示出根据本发明的实施方式的盘形飞行器的多方向运动的侧视图。

图5包括示出根据本发明的实施方式的盘形飞行器的方向改变操作的俯视图。

具体实施方式

在下文中，将通过参照附图解释本发明的实施方式来详细描述本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为限于在本文中阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式是为了使本公开透彻和完整，并将本发明的概念充分传达给本领域的普通技术人员。本文所使用的术语是出于描述特定实施方式的目的，并且不意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式的“一个”、“一种”和“该”也意在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。将理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”规定了所陈述的特征、整体、步骤、操作、要素和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、要素、部件和/或其组的存在或增加。将进一步理解，尽管术语第一、第二、第三等在本文中可用于描述各种要素、但是这些要素不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个要素和另一个要素。

现在将详细参考本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中图示。

图1是示出根据本发明的实施方式的盘形飞行器1000的着陆状态的后视截面图。图2包括示出根据本发明的实施方式的盘形飞行器1000的飞行状态的后视截面图。

参照图1和图2，根据本发明的实施方式的盘形飞行器1000是通过利用由于机翼1100的旋转而产生的升力和由于气体的喷射而产生的推力而在空中飞行的飞行器。盘形飞行器1000可以包括机翼1100、本体1200、驱动机构1210和飞行控制器。

机翼1100可以设置成从其中心向其边缘向下倾斜的盘形形状。由于周围空气围绕该盘形形状流动，因此盘形形状的机翼1100可以在飞行期间向盘形飞行器1000提供附加的升力。

机翼1100可以绕竖直穿过其中心的虚拟轴线高速旋转。机翼1100可以在旋转时产生升力，以使飞行器1000升起。通孔1110可以设置在机翼1100的中心处以竖直地穿过机翼1100。由于机翼1100的旋转，机翼1100上方的气体可以流动进入通孔1110，然后从机翼1100向下流动。

本体1200可以提供下述结构件：机翼1100能够以可旋转的方式联接至该结构件，并且该结构件可以是用于容纳飞行器1000的各种部件的元件。本体1200可以设置在机翼1100下方的空间中。本体1200可以包括允许用户接近本体1200的登机舷梯1280和用于辅助飞行器1000降落的起落架1290。

登机舷梯1280可以以阶梯的形式设置，并且在飞行期间被容纳在本体1200的下部中，并且在着陆后从本体1200向下突出以允许使用者进入或离开本体1200。

起落架1290在飞行期间也可以被容纳在本体1200的下部中，并在着陆时从本体1200向下突出以从下方支撑飞行器1000并帮助安全着陆。本体1200可以具有内部空间。内部空间可以容纳例如用于用户的座椅1260和用于向驱动机构1210供电的电池1270。本体1200的侧部可以设置有摄像装置(未示出)，本体1200的内部空间中可以设置有监视器(未示出)。可以通过使用摄像装置和/或监视器来监视外部环境。

驱动机构1210可以向机翼1100提供旋转动力。驱动机构1210可以设置在本体1200的一侧。在当前实施方式中，假设驱动机构1210设置在本体1200的中心处。驱动机构1210可以包括电动马达。机翼1100和驱动机构1210可以经由连接器1220彼此连接。连接器1220的一端部可以连接至机翼1100的形成通孔1110的一侧。连接器1220的另一端部可以连接至驱动机构1210的旋转轴(未示出)的一侧以向机翼1100传递旋转动力。连接器1220可以包括多个叶片，并且所述叶片可以设置成当机翼1100旋转时从机翼1100的上方向下吸入气体。例如，连接器1220可以具有用于引导气体从机翼1100的上方流动到机翼1100下方的扇形叶片形状。可以在连接器1220与驱动机构1210之间设置高度调节器1221，以用于调节机翼1100相对于本体1200的高度h1或h2。连接器1220的另一端部可以连接到高度调节器1221，并且高度调节器1221可以相对于驱动机构1210竖向地移动。这样，可以调节连接器1220和连接到连接器1220的机翼1100与驱动机构1210的相对高度h1或h2。将在下文描述的飞行控制器(未示出)可以通过控制高度调节器1221相对于驱动机构1210的运动来调节连接器1220/机翼1100与本体1200之间的相对高度h1或h2。

飞行控制器可以是用于控制飞行器1000的飞行的元件。飞行控制器可以设置在本体1200中。飞行控制器可以以各种形式实现以用于控制飞行器1000的部件，例如电路板、集成电路芯片、安装在硬件、固件或软件中的一系列计算机程序。

根据本发明的实施方式的盘形飞行器1000可以包括气体流动穿过的主通道1300、第一子通道1240和第二子通道1250。飞行控制器可以通过调节在通道中流动的气体的量来控制飞行器1000的飞行。

机翼1100和本体1200可以彼此间隔开以形成主通道1300，被吸入通孔1110中的气体可以通过主通道1300向下流动。沿着主通道1300流动的气体可以通过设置在主通道1300的下端处的喷射孔1310向下喷射。由于喷射力的反作用力，飞行器1000可以获得沿向上的方向的推力。本体1200的外表面可以倾斜以对应于机翼1100的内表面。另外，本体1200的外表面可以设置成靠近机翼1100的内表面。因此，喷射孔1310可以具有小的横截面面积，因此气体的喷射力可以是强的。

如上所述，飞行控制器可以调节机翼1100的高度h1或h2。当调节机翼1100的高度h1或h2时，主通道1300的形状可以改变。从喷射孔1310喷射的气体的喷射力可以根据主通道1300的气体入口的横截面面积与主通道1300的气体出口的横截面面积的比而变化。例如，当机翼1100的高度h1增大时，进气口的横截面面积会增大，相反，喷射孔1310的横截面面积会减小，从而气体的喷射量增加(参见图2的(a))。当机翼1100的高度h2减小时，进气口的横截面面积会减小，相反，喷射孔1310的横截面面积会增大，从而气体的喷射量减小(参见图2的(b))。这样，飞行控制器可以调节飞行器1000的机翼1100的高度h1或h2以改变主通道1300的形状，从而增加或减少从喷射孔1310喷射的气体的喷射量以控制飞行器1000的上升和下降。

图3包括示出根据本发明的实施方式的盘形飞行器1000的着陆状态和飞行状态的俯视图。图4包括示出根据本发明的实施方式的盘形飞行器1000的多方向运动的侧视图。

参照图3和图4，飞行控制器可以控制飞行器1000在各个方向上飞行。就这一点而言，飞行器1000可以包括第一喷射器1400和第二喷射器1500。第一喷射器1400和第二喷射器1500可以是能够沿包括飞行器1000的侧方向在内的各种方向喷射流入到通孔1110中的气体的元件。第一喷射器1400和第二喷射器1500可以设置在穿过本体1200的中心的竖向平面的两侧。第一喷射器1400和第二喷射器1500可以是连接到本体1200的管状通道。当飞行器1000着陆时，第一喷射器1400和第二喷射器1500可以插入到本体1200中，并且当飞行器1000飞行时，第一喷射器1400和第二喷射器1500可以从本体1200突出。这样，当飞行器1000着陆时，第一喷射器1400和第二喷射器1500可以不与地面碰撞。然而，在飞行期间，第一喷射器1400和第二喷射器1500根据气体的喷射方向改变位置，并且在这种情况下，可能会与本体1200的各部分碰撞。因此，第一喷射器1400和第二喷射器1500在飞行期间能够附加地从本体1200突出以改变位置远离本体1200，并且因此能够在多个方向上喷射气体而不与本体1200碰撞。

第一喷射器1400和/或第二喷射器1500可以包括至少一个关节部1410或1510。在这种情况下，第一喷射器1400和/或第二喷射器1500可以包括设置在关节部1410或1510的两侧处的多个单元喷射器1420和1430或1520和1530，以实现相对于彼此的多方向关节运动。在下面的描述中，为了便于说明，假定第一喷射器1400和第二喷射器1500中的每一者均包括一个关节部1410或1510。关节部1410或1510可以设置在第一喷射器1400或第二喷射器1500的中间。在本文中，第一喷射器1400中所包括的多个单元喷射器1420和1430中，将设置在关节部1410与本体1200之间的单元喷射器称为第一单元喷射器1420，将另一单元喷射器称为第二单元喷射器1430。另外，第二喷射器1500中所包括的多个单元喷射器1520和1530中，将设置在关节部1510与本体1200之间的单元喷射器称为第三单元喷射器1520，将另一单元喷射器称为第四单元喷射器1530。

飞行控制器可以通过控制关节部1410和1510而调节形成在第一单元喷射器1420与第二单元喷射器1430之间的相对角度和/或形成在第三单元喷射器1520与第四单元喷射器1530之间的相对角度来调节气体的喷射方向。具体地，第一单元喷射器1420和第三单元喷射器1520可从本体1200几乎向后延伸，并且第一单元喷射器1420和第三单元喷射器1520以及第二单元喷射器1430和第四单元喷射器1530可以执行关节运动，使得形成在第一单元喷射器1420与第二单元喷射器1430之间、和第三单元喷射器1520与第四单元喷射器1530之间的各角度可以进行各种改变以调节气体的喷射方向。例如，当第二单元喷射器1430相对于第一单元喷射器1420并且第四单元喷射器1530相对于第三单元喷射器1520水平地向后弯曲以沿飞行器1000的向后方向和水平方向喷射气体时，飞行器1000可以获得沿向前方向的推力(参见图4的(a))。当第二单元喷射器1430相对于第一单元喷射器1420向后并向上弯曲、并且第四单元喷射器1530相对于第三单元喷射器1520向后并向上弯曲以沿飞行器1000的向后和向上方向喷射气体时，飞行器1000的前端可以被向上转向(参见图4的(b))。当第二单元喷射器1430相对于第一单元喷射器1420向后并向下弯曲、并且第四单元喷射器1530相对于第三单元喷射器1520向后并向下弯曲以沿飞行器1000的向后和向下方向喷射气体时，可以使飞行器1000的前端向下转向(参见图4的(c))。当第二单元喷射器1430相对于第一单元喷射器1420向后和向上弯曲以在飞行器1000的向后和向上方向上喷射气体，且第四单元喷射器1530相对于第三单元喷射器1520向后和向下弯曲以沿飞行器1000的向后和向下方向喷射气体时，飞行器1000可以绕着沿飞行器1000的前后方向延伸的虚拟旋转轴线沿逆时针方向旋转(参见图4的(d))。当第二单元喷射器1430相对于第一单元喷射器1420向后和向下弯曲以在飞行器1000的向后和向下方向上喷射气体，且第四单元喷射器1530相对于第三单元喷射器1520向后和向上弯曲以在飞行器1000的向后和向上方向喷射气体时，飞行器1000可以绕虚拟旋转轴线沿顺时针方向旋转(参见图4的(e))。

本体1200可以包括第一子通道1240和第二子通道1250，以将气体供应到第一喷射器1400和第二喷射器1500。第一子通道1240可以将从通孔1110吸入的空气供应到第一喷射器1400。第二子通道1250可以将从通孔1110吸入的空气供应到第二喷射器1500。第一子通道1240和第二子通道1250可以分别包括第一流量调节器1241和第二流量调节器1251。

第一流量调节器1241可以是用于调节在第一子通道1240中流动的气体的流量的装置。第一流量调节器1241可以被设置在第一子通道1240中。第二流量调节器1251可以是用于调节在第二子通道1250中流动的气体的流量的装置。第二流量调节器1251可以被设置在第二子通道1250中。飞行控制器可以通过控制第一流量调节器1241和第二流量调节器1251来调节第一子通道1240和第二子通道1250的开度水平，从而控制在第一喷射器1400和第二喷射器1500中流动的气体的流量。

图5包括示出根据本发明的实施方式的盘形飞行器1000的方向改变操作的俯视图。

参照图5，飞行控制器可以根据机翼1100的旋转方向来差异性地调节第一喷射器1400和第二喷射器1500的空气喷射量。对于飞行器1000的笔直向前运动，第一喷射器1400和第二喷射器1500的气体喷射量可以是不同的，以补偿由于机翼1100的旋转而产生的离心力。例如，当机翼1100沿顺时针方向旋转时，设置在沿着飞行器1000的前后方向延伸的竖向轴线的左侧的第一喷射器1400的气体喷射量可能需要大于设置在其右侧的第二喷射器1500的气体喷射量以使飞行器1000笔直向前运动。

另外，飞行控制器可以差异性地调节第一喷射器1400和第二喷射器1500的气体喷射量以进行飞行器1000的左转或右转。例如，对于包括机翼1100沿顺时针方向旋转的飞行器1000的右转，第一喷射器1400的气体喷射量可能需要大于第二喷射器1500的气体喷射量(参见图5的(a))。对于飞行器1000的左转，第一喷射器1400的气体喷射量可能需要小于或等于第二喷射器1500的气体喷射量(参见图5的(b))。

飞行控制器可以通过减小机翼1100的高度来减少流入主通道1300的空气的量并增加流入第一子通道1240和第二子通道1250的空气的量。因为主通道1300由于调整了机翼1100的高度而直接改变了形状，当机翼1100的高度减小时，主通道1300的进气口的横截面面积可以减小，因此流入到主通道1300中的气体的量也可以减少。相反，第一子通道1240和第二子通道1250的形状可能不会由于机翼1100的高度而改变形状，因此，即使当机翼1100的高度减小时，流入到各子通道中的气体的量也可能不会改变。因此，当机翼1100的高度减小时，流入主通道1300的气体的量会减少，并且流入第一子通道1240和第二子通道1250的气体的量可以相对地增加。这样，飞行器1000可以通过增加流入第一喷射器1400和第二喷射器1500的气体的量来增大飞行器1000的水平推力。

根据本发明的实施方式的飞行器1000可以进一步包括能够远程控制飞行控制器的遥控器(未示出)。飞行控制器和遥控器可以各自包括相互通信的通信模块(未示出)，并且可以使用遥控器来控制飞行控制器以控制飞行器1000的飞行。

现在将描述根据本发明的实施方式的盘形飞行器1000的操作示例。

处于降落状态的盘形飞行器1000可以使机翼1100旋转以竖直地起飞。这样，空气可以从机翼1100上方流入通孔1110，然后沿着主通道1300流动，并从喷射孔1310向下喷射以获得升力来起飞。在这种情况下，飞行控制器可以通过控制高度调节器1221以增加机翼1100的高度、并通过控制第一流量调节器1241和第二流量调节器1251以减小第一子通道1240和第二子通道1250的横截面面积并减少流入第一子通道和第二子通道中的气体的量来增加流入主通道1300的气体的量以获得更高的升力。当盘形飞行器1000飞行时，飞行控制器可以通过控制第一喷射器1400的关节部1410和第二喷射器1500的关节部1510以设置气体喷射方向并确定飞行器1000的方向、控制高度调节器1221以减小机翼1100的高度、以及控制第一流量调节器1241和第二流量调节器1251以打开第一子通道1240和第二子通道1250，来增加流入第一子通道1240和第二子通道1250的气体的量以获得更高的水平推力。当盘形飞行器1000着陆时，飞行控制器可以逐渐停止机翼1100的旋转，减小机翼1100的高度，减少从第一喷射器1400和第二喷射器1500喷射的气体的量，并将起落架1290从本体1200的下部伸出，从而实现安全着陆。

现在将描述根据本发明的实施方式的盘形飞行器1000的效果。

通过使机翼1100旋转并向下喷射气体穿过喷射孔1310来获得升力，根据本发明的实施方式的盘形飞行器1000可以容易地起飞。

此外，飞行器1000可以包括第一喷射器1400和第二喷射器1500，该第一喷射器1400和第二喷射器1500能够在多个方向上喷射气体，以沿各个方向飞行。

另外，飞行器1000可以包括盘形机翼1100，从而与包括螺旋桨形机翼的飞行器相比减少了由于高速旋转而产生的噪声，并且可以不使用叶片，从而实现安全性。

此外，飞行器1000可以通过调节机翼1100的高度来调节从喷射孔1310以及第一喷射器1400和第二喷射器1500喷射的气体的量来灵活地改变其飞行模式。

尽管已经参照本发明的实施方式具体地示出和描述了本发明，但是本领域的普通技术人员将理解，在不脱离本发明的如由以下权利要求所限定的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。