一种可折叠式电驱动倾转大型载人飞行器

本发明属于飞行器，尤其涉及一种可折叠式电驱动倾转大型载人飞行器。

背景技术：

1、载人低空垂直起降飞行器是解决交通拥堵、未来立体交通的首选。最初会转化部分地面交通、飞机和公共交通的市场份额。而载人低空垂直起降飞行器具有垂直起降功能，不依赖机场，可满足城区等大部分环境的使用。但现有技术中旋翼系统功能单一，运输不便且安全性低。

2、旋翼的可靠性是飞行器飞行安全的关键，如果磕碰或者剐蹭导致螺旋桨出现不平衡的现象。为了避免磕碰，运输或存放成本较高。小型航空器折叠技术已经很成熟，而载人低空飞行器因体积庞大且精确度高，折叠机臂也需要更高的精确度以免折叠时碰撞，从而大型飞行器机臂折叠技术还未完善。

3、在现有公开的专利和科技文献中，可折叠的飞行器有关的设计不多，小型飞行器居多。比如cn202221547585.5的“一种可折叠飞行器”在折叠时，能够将桨叶收纳进入容纳槽内侧，限制桨叶的自由偏转；cn202010077748.7的“飞行器、可折叠飞行器机翼及相关方法”具有固定机翼部分、可折叠机翼部分和铰链的可折叠机翼；cn202110439964.6的“一种带有可折叠机翼的垂直起降飞行器及其制造方法”，采用了可以通过飞行器的状态控制螺旋桨的状态。在起降和停放过程中折叠螺旋桨处于折叠状态，在飞行器长距离飞行过程中展开提供飞行的升力；cn202120536217.x“一种倾转式和固定式螺旋桨组合布局的垂直起降飞行器”其特点是撑杆的前端设置有倾转螺旋桨，且撑杆的后端设置有固定式升力螺旋桨，倾转螺旋桨在水平前进位置和垂直提升位置两个位置之间切换。cn201720619378.9“可折叠飞行器”其特点是机臂可处于折叠状态，以减小收纳空间，在需要工作时，安装在机臂末端的旋转桨在电机的带动下沿着某个方向旋转，从而在机臂上产生与旋转桨反方向的力矩，以使折叠的机臂沿着该反方向展开。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种可折叠式电驱动倾转大型载人飞行器。

2、这种可折叠式电驱动倾转大型载人飞行器，包括：机身，机身前后部的均设有一个倾转驱动电机，倾转驱动电机连接有倾转轴，倾转轴在机身两侧的端部分别转动连接有折叠臂，折叠臂的端部设有桨叶和折叠驱动电机；

3、倾转轴旋转时桨叶旋转的平面转动；机身前后部的倾转轴所在的高度不同，且倾转轴之间的直线距离大于桨叶的直径；飞行器折叠时，机身前后的折叠臂分别向机身两侧的中部折叠，桨叶平行于机身。

4、作为优选，倾转驱动电机包括倾转电机座、推杆和倾转夹件，倾转电机座固定在机身内部，推杆的一端铰接连接倾转电机座，另一端铰接连接倾转夹件，倾转夹件固定夹在倾转轴上，倾转驱动电机控制推杆拉伸时，倾转夹件带动倾转轴旋转。

5、作为优选，倾转轴的转动角度最大值为±15°，推杆的伸缩长度范围和倾转轴的转动角度对应，倾转轴的转动角度为0°时桨叶与地面平行。

6、作为优选，机身前部的倾转轴低于机身后部的倾转轴，且机身前后部的倾转轴的高度差大于桨叶的厚度。

7、这种可折叠式电驱动倾转大型载人飞行器的使用方法，飞行器的折叠方法包括以下步骤：

8、步骤一、将桨叶旋转至与折叠臂平行：折叠驱动电机根据桨叶和折叠臂之间的角度确定出力，使桨叶旋转至0°，此时桨叶在惯性作用下进一步旋转一定角度触发折叠驱动电机内的电磁线圈断电，制动器的闸瓦抱闸，折叠驱动电机将桨叶锁定；

9、步骤二、机身后部的折叠臂向前旋转90°，机身前部的折叠臂向后旋转90°，完成飞行器折叠。

10、作为优选，飞行器的飞行方法包括以下步骤：

11、步骤一、展开折叠臂，机身后部的折叠臂向后旋转90°，机身前部的折叠臂向前旋转90°；

12、步骤二、启动飞行器，桨叶转动提供升力，垂直升起；

13、步骤三、进入前飞模式，保持俯仰角为0°，通过倾转驱动电机调整倾转轴的转动角度，使桨叶倾转，通过控制桨叶倾转角度和电机的转速，控制飞行器的速度。

14、作为优选，桨叶前倾时，产生前向的分力，提高飞行器的速度，同时通过提高桨叶电机转速提升拉力，弥补倾转后损失的纵向拉力分量。

15、本发明的有益效果是：

16、1)本发明在折叠前将桨叶锁定在与折叠臂平行的状态，防止桨叶转动，机身前部的机臂折叠臂向后折叠，机身后部的折叠臂向前折叠，使结构更加紧凑，解决了因飞行器体积过大，在运输时桨叶容易磕碰或刮蹭损坏飞机本体，从而影响飞行器可靠性，且在室内储放或运输时所占空间很大，导致成本较高的问题。

17、2)本发明所述前折叠臂与后折叠臂有一定的高度差避免收纳时的磕碰，保障了飞行器前方的视野，同时也提高更大的俯仰操纵力矩，解决了飞行器大速度前飞状态下姿态角变化大及抗风能力有限的难题。

技术特征：

1.一种可折叠式电驱动倾转大型载人飞行器，其特征在于，包括：机身，机身前后部的均设有一个倾转驱动电机，倾转驱动电机连接有倾转轴，倾转轴在机身两侧的端部分别转动连接有折叠臂，折叠臂的端部设有桨叶和折叠驱动电机；

2.根据权利要求1所述的可折叠式电驱动倾转大型载人飞行器，其特征在于，倾转驱动电机包括倾转电机座、推杆和倾转夹件，倾转电机座固定在机身内部，推杆的一端铰接连接倾转电机座，另一端铰接连接倾转夹件，倾转夹件固定夹在倾转轴上，倾转驱动电机控制推杆拉伸时，倾转夹件带动倾转轴旋转。

3.根据权利要求2所述的可折叠式电驱动倾转大型载人飞行器，其特征在于，倾转轴的转动角度最大值为±15°，推杆的伸缩长度范围和倾转轴的转动角度对应，倾转轴的转动角度为0°时桨叶与地面平行。

4.根据权利要求1所述的可折叠式电驱动倾转大型载人飞行器，其特征在于，机身前部的倾转轴低于机身后部的倾转轴，且机身前后部的倾转轴的高度差大于桨叶的厚度。

5.如权利要求1至4中任一所述的可折叠式电驱动倾转大型载人飞行器的使用方法，其特征在于，飞行器的折叠方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的可折叠式电驱动倾转大型载人飞行器的使用方法，其特征在于，飞行器的飞行方法包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的可折叠式电驱动倾转大型载人飞行器的使用方法，其特征在于，桨叶前倾时，产生前向的分力，提高飞行器的速度，同时通过提高桨叶电机转速提升拉力，弥补倾转后损失的纵向拉力分量。

技术总结本发明涉及一种可折叠式电驱动倾转大型载人飞行器，包括：机身，机身前后部的均设有一个倾转驱动电机，倾转驱动电机连接有倾转轴，倾转轴在机身两侧的端部分别转动连接有折叠臂，折叠臂的端部设有桨叶和折叠驱动电机。本发明的有益效果是：在折叠前将桨叶锁定在与折叠臂平行的状态，防止桨叶转动，机身前部的机臂折叠臂向后折叠，机身后部的折叠臂向前折叠，使结构更加紧凑，解决了因飞行器体积过大，在运输时桨叶容易磕碰或刮蹭损坏飞机本体，从而影响飞行器可靠性，且在室内储放或运输时所占空间很大，导致成本较高的问题；前折叠臂与后折叠臂有一定的高度差，解决了飞行器大速度前飞状态下姿态角变化大及抗风能力有限的难题。技术研发人员：张新丰,岳涵,王军杰,张人航,白杰受保护的技术使用者：浙大城市学院技术研发日：技术公布日：2024/5/12