[发明专利]可作两栖动力装置的飞行器及其工作方法

说明书

本发明提供了一种可作两栖动力装置的飞行器及其工作方法，飞行器包括涵道体，涵道体内通过涵道体支架连接有动力轴；所述的动力轴包括水下螺旋桨动力轴和空气螺旋桨动力轴，其中，水下螺旋桨动力轴连接有水下螺旋桨，空气螺旋桨动力轴上端升出涵道体上表面并连接有空气旋翼结构。本发明既可以作为空气中的单独飞行器，也可进行组合，作为某一飞行器的升力装置，并能够作为水下航行器的推进器，应用范围广，适应性强；涵道的应用提高了升力效率，也提高了飞行器的安全性，降低了噪音；水下工作时的顺桨方式简单，结构紧凑轻便，提高了重量效率和经济性。

技术领域

本发明涉及飞行器领域，具体是一种可作两栖动力装置的飞行器及其工作方法。

背景技术

旋翼类飞行器具备垂直起降、机动性高、操纵简便、适应性强等特性，可以应用于各种复杂情况，正处于高速发展时期。

目前，水空两栖的飞行器，大多以水面上航行和空中飞行为主，在水下的技术还不够成熟，水、空的巨大环境差为两栖飞行器的设计制造带来了难题，而采用对水、空单独设计系统再进行组合的方案，又会增加结构的复杂性和重量成本。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种可作两栖动力装置的飞行器及其工作方法，既可以作为空气中的单独飞行器，也可进行组合，作为某一飞行器的升力装置，并能够作为水下航行器的推进器，应用范围广，适应性强；涵道的应用提高了升力效率，也提高了飞行器的安全性，降低了噪音；水下工作时的顺桨方式简单，结构紧凑轻便，提高了重量效率和经济性。

本发明提供了一种可作两栖动力装置的飞行器，包括涵道体，涵道体内通过涵道体支架连接有动力轴；所述的动力轴包括水下螺旋桨动力轴和空气螺旋桨动力轴，其中，水下螺旋桨动力轴连接有水下螺旋桨，空气螺旋桨动力轴上端升出涵道体上表面并连接有空气旋翼结构。

进一步改进，所述的空气旋翼结构包括空气螺旋桨桨毂和空气螺旋桨，其中，空气螺旋桨桨毂与空气螺旋桨动力轴连接，空气螺旋桨通过挥舞轴与空气螺旋桨桨毂连接，所述的挥舞轴上设置有扭簧，空气螺旋桨在挥舞轴处产生的离心力力矩与扭簧的扭矩抵消。

本发明还提供了一种可作两栖动力装置的飞行器的工作方法，包括以下工作状态：

1）飞行器的初始状态：空气螺旋桨的桨叶由于根部扭簧的作用，保持近似垂直；

2）在空气中作为独立的飞行器工作：

2.1）在空气中从初始状态启动时，在传动轴上连接发动机，空气螺旋桨按顺时针方向旋转，随着桨叶旋转速度增加，桨叶的离心力在挥舞轴处产生了离心力力矩，与扭簧的扭矩抵消，将整个空气螺旋桨平面逐渐拉平，当螺旋桨平面保持水平时，离心力在挥舞轴处的力臂为零，不再产生力矩，此时空气螺旋桨为飞行器提供升力，而水下螺旋桨逆时针旋转，由于空气和水介质的不同，水下螺旋桨在空气中产生的升力可以忽略不计，产生的阻力用以平衡空气螺旋桨的反扭矩，对水下螺旋桨的转速控制可以改变阻力及反扭矩，即可以实现飞行器偏航方向的运动；

2.2）通过改变空气螺旋桨的转速，从而改变升力的大小，可以实现飞行器的垂直方向的运动。

2.3）俯仰和滚转方向的运动，可以采用倾斜空气螺旋桨桨尖平面的方式实现。

3）在水下工作：作为水下推进装置，空气螺旋桨在扭簧的作用下会自动完成顺桨，桨叶变为初始状态示意图中的的竖直状态，水下螺旋桨正常旋转，为水下航行器产生向前的推进力。

本发明有益效果在于：既可以作为空气中的单独飞行器，也可进行组合，作为某一飞行器的升力装置，并能够作为水下航行器的推进器，应用范围广，适应性强；涵道的应用提高了升力效率，也提高了飞行器的安全性，降低了噪音；水下工作时的顺桨方式简单，结构紧凑轻便，提高了重量效率和经济性。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图。