一种半转式碟型飞行器的制作方法

本发明涉及机电一体化技术，特别涉及一种应用于航天航空的碟型飞行器技术。

背景技术：

上世纪五十年代至八十年代时期，一些儿童、少年热衷于玩一种打水漂游戏，就是选择扁平的石片，贴着河面水平地用力抛掷，看石片能够贴着河面跳跃几次；至上世纪九十年代，一种名称叫转飞碟的体育娱乐风靡一时，这种飞碟材质塑料，铁饼形状，二人抛接，飞碟能够在空中飞出一道美妙的弧线。两种现象均揭示了一个规律：空中的最佳飞行器外形应该是：一扁圆，二能够自转。扁圆能够在飞行中减少空气阻力，自转能够降低地心引力，让自身变得更轻，从而飞得更远。多年来，飞行器的外形设计一直被人们误解，从赖特发明滑翔机以来，飞行器的设计一直追求的是平衡性、稳定性。以上二种游戏我们可以惴悟出：单纯用一个没有动力的固定翼飞机模型，或者是单旋翼、多旋翼的直升机模型，它的飞翔能力必定比不上飞碟，这是一个基本常识，常识提示我们：改正飞行器外形能够帮助飞行器提高速度。本发明就是按照这种常识设计了半转式碟型飞行器，即：外形为碟型，上转下不转，顶转底不转的飞行器，与现在的有人机或者无人机相比，本发明有着能够垂直起降，飞行速度快、灵活，造价低廉的优点，性价比远远超出现代机，但由于碟形飞行器现在还处于理论设计阶段，缺乏单独的元件制造、它的稳定性还不能确定，不能让飞行员实机演练，所以，本发明设计的半转式碟型飞行器暂定为无人机。

技术实现要素：

本发明一种半转式碟型飞形器是由机身与机载元件二部分组成，机身分为四段：旋转顶、定位仓、储物仓和起落架；机载元件有：遥控接收装置、电磁阀、电动机1、电动机2、减速器、蓄电池、空气压缩机；机电元件都安装在定位仓，位置连接关系是：机身的旋转顶、定位仓、储物仓、起落架均为焊接固定；机载元件中的遥控接收装置连接电动机1、电动机2，电动机1、电动机2分别连接减速器与电磁阀、空气压缩机，减速器带动立柱旋转，空气压缩机连接电磁阀，电磁阀连接排气管，蓄电池供应电动机与遥控接收装置电源。

所述旋转顶伞形，顶部下有承重箍，承重箍为圆形，双层，层间有滚球，内圆下层加工有内齿轮，内齿轮尺寸与旋转顶比例为50：1，齿数、模数、压力角、齿轮高系数、分度圆螺旋角以啮合外齿轮为标准，旋转顶翼下安装桨叶，桨叶匹配按无人机要求选择jtd1555。

所述定位仓圆形，面积小于旋转顶，圆中心固定减速器，减速器转子齿轮中心啮合承重柱，承重柱顶端有外齿轮，外齿轮上面有一个顶板元件，焊接固定，外齿轮直径小于内齿轮，承重柱中间活动扣接四根支撑杆，活动扣分内外二层，层间嵌有滚珠，四根支撑杆的另一端与定位仓四周固定，电动机1通过传动齿轮连接减速器，电动机2转子直接带动空气压缩机，空气压缩机出口连接电磁阀，通过电磁阀连接安装在定位仓圆周四角的排气管。

所述遥控接收装置、电磁阀、电动机1、电动机2、减速器、蓄电池、空气压缩机全部采用螺纹固定，安装在定位仓。

所述储物仓位置在定位仓下面，焊接固定，储物仓有窗口。

所述起落架位置在储物仓下面，焊接固定，起落架架底安装万向轮。

所述遥控接收装置主要参考无人机上行链路，采用des加密方式，误码率低于—106@10—6ber。

所述电磁阀选用重量较轻的微型电磁阀，其性能是：工作电压12v，功率6w，通径1厘米，直径2.2厘米，长5.3厘米。

所述减速机选择行星齿轮式减速机，目的是为了紧凑结构，减小回程间隙，提高输出扭矩，降低它的负载惯量。

所述空气压缩机选择电能为动力，体积小于35cm²，压力大于1kpa常用设备。

所述蓄电池选择体积小于15cm²,重量低于5kg，电压12.7v，容量大于20a/h常用充电设备。

所述电动机1选择3508型号直流机，按无人机测算要求，5a电流时，效率8.1g/w，jv值控制在800左右，符合整机重量小于电机最大动力的2/5。

所述本发明半转式碟型飞行器采用顶转体不转的飞行方式，飞行方向只能是单向旋转。

本发明半转式碟型飞行器的有益效果是：一.本发明的旋转顶翼下安装了桨叶，飞行器随桨叶的旋转而升高，通过调节转速可以升降飞行器的高度；二.飞行器的平行飞翔是按照喷气式飞机原理安装了空气压缩机，但省略了喷气式飞机中燃烧锅与涡轮，尾喷管这些部件，减轻了飞行器的重量；三.用蓄电池替代锂电池，虽然增加了重量，但电能增加比例大于重量增加比例，能让飞行器飞得更高更远，四.本发明飞行器传承了直升机对起飞场地不作要求的便捷特点，又兼备了飞行速度快；飞行高度高的优点，性价比高。

附图说明

图1是本发明全景示意图，图中：1旋转顶，2.定位仓，3.储物仓。4.起落架。

图2旋转顶元件组合图。

图3定位仓元件组合图。

图4储物仓结构图。

图5起落架结构图。

图6定位仓内各元件配置图。

具体实施方式

下面结合附图对本专利一种半转式碟型飞行器作进一步说明。

如图1，本发明一种半转式碟型飞形器是由机身与机载元件二部分组成，机身分为四段：旋转顶（1）、定位仓（2）、储物仓（3）和起落架（4）；机载元件有：遥控接收装置、电磁阀、电动机1、电动机2、减速器、蓄电池、空气压缩机；机电元件都安装在定位仓，位置连接关系是：机身的旋转顶（1）、定位仓（2）、储物仓（3）、起落架（4）均为焊接固定；机载元件中的遥控接收装置连接电动机1、电动机2，电动机1、电动机2分别连接减速器与电磁阀、空气压缩机，减速器带动立柱旋转，空气压缩机连接电磁阀，电磁阀连接排气管，蓄电池供应电动机与遥控接收装置电源。

它的桨叶大小影响飞行器上升速度，一般无人机的桨叶可以按余弦定理来计算实际尺寸，但本发明的飞行器桨叶被固定在旋转顶（1）翼下，产生的风力要比无人机桨叶弱，计算方法需结合伯努利定律中上表面的摩擦系数大于下表面，摩擦产生高速紊流使上表面空气压力小于下表面这方面因素。

它的飞行方向依靠电磁阀控制阀门开关，选择压缩机对一个方位的排气而飞行，电磁阀东、西、南、北分布，单纯往一个方向，只需开启一个电磁阀阀门，如果往西北或者东南非单独一个方向时，需同时打开相邻的二个电磁阀阀门。由于飞行器上部旋转，旋转物对地心吸引力大幅度减轻，所以桨叶与排气量主要负担定位仓以下部份重量，一般而言，飞行器的飞行速度要快于固定翼飞机与直升机。

它的安装程序是，先将顶板套入承重箍上方，把承重柱的外齿轮插入承重箍的内齿轮，调整承重箍与承重柱齿轮啮合位置后，将顶板与承重柱和承重箍的上层焊接；支撑杆扣接承重柱中间部位后，另一端焊接定位仓四边，然后依次焊接储物仓和起落架。

半转式碟型飞行器在收到地面遥控指令后，接通电动机1电源，电动机带动减速器旋转，减速器中的立柱啮合旋转顶转动，旋转顶（1）翼面下桨叶产生的风力带动飞行器升空，反之，飞行器接收到下降的指令时，旋转顶（1）速度放缓，飞行器的重量促使机身下降，飞行原理与无人机相同；如果遥控接收装置接收到地面向一个方位飞行的指令后，就会接通电动机2，电源，开启压缩机，同时启动打开一个电磁阀方位的阀门，通过排气管后，在反作用力的推动下，飞行器向这个方位飞行。