一种水陆两栖飞行器

本发明属于飞行器，具体为一种水陆两栖飞行器。

背景技术：

1、水陆两栖飞机历经百年的发展，已成为飞机大家族中的独特成员。它具备既能在水面起降又能在陆上起降的固定翼特性，使其在现代航空工业中仍具有不容忽视的存在价值和意义。这一特性使得水陆两栖飞机在民用和军事多个领域中具有显著的应用优势。

2、当前的水陆两栖飞行器设计主要聚焦于其水陆迫降、水陆滑行以及起飞的状态控制，而对于飞行器在水上及陆地上迫降停留性能的研究相对较少。这导致在紧急情况下，飞行器的迫降安全性和稳定性无法得到充分保障，虽然已有一些水陆两栖飞行器的设计尝试，如带鸭翼的机翼上反角可变两栖无人飞行器、新型三旋翼两栖载人飞行器等，但这些设计多数局限于特定的飞行模式或状态，未能全面覆盖水陆两栖飞行器的多种应用场景，如水面迫降、陆地迫降、滑行等，并且，目前的水陆两栖飞行器在水上和陆地之间切换时，往往不够灵活。

技术实现思路

1、发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明目的是提供一种高效且多功能、平稳安全、有效减缓载荷、提高飞行器的生存能力与乘客安全的水陆两栖飞行器。

2、技术方案：本发明所述的一种水陆两栖飞行器，包括飞行器机体、展翼、展翼根部、展翼过渡段、着水气囊组件、展翼支撑件、飞行器后轮总成和飞行器前轮总成，飞行器机体由前端机头、中部机身、侧翼和后部尾翼组成，展翼根部与飞行器机体相连，展翼过渡段的一端与展翼根部相连，展翼过渡段的另一端与展翼相连，着水气囊组件设置于展翼的中部，展翼支撑件连接展翼和飞行器机体，以实现展翼的幅度摆动；飞行器后轮总成设置于飞行器机体的底部，且位于其整体重心的下方，飞行器前轮总成设置于飞行器机体前端机头的底部。

3、进一步地，展翼包括展翼浮筒、展翼后段、展翼变桨翼和垂面转动组件，展翼浮筒设置于展翼后段的一端，展翼变桨翼设置于展翼后段中部的后端，垂面转动组件设置于展翼后段的另一端。

4、进一步地，展翼过渡段包括过渡旋转轴、过渡组件和过渡变桨旋转件，过渡组件通过过渡旋转轴与垂面转动组件相连，且垂面转动组件可绕过渡旋转轴带动展翼后段转动，过渡变桨旋转件与过渡组件相连。

5、进一步地，展翼根部包括过渡中心和展翼连接件，过渡中心位于展翼连接件的中部，且与飞行器机体相连。

6、进一步地，展翼支撑件包括支撑底座、阻尼筒和阻尼杆，支撑底座与阻尼筒通过杆轴铰接，阻尼筒可绕杆轴转动，阻尼杆滑动安装于阻尼筒的内部。

7、进一步地，支撑底座与飞行器机体相连，飞行器机体的表面设置有机身轴销滑槽，支撑底座的表面设置有底座轴销和机身轴销，底座轴销滑动安装于机身轴销滑槽的内部，机身轴销通过轴承与飞行器机体相连，支撑底座可通过机身轴销沿机身轴销滑槽的方向转动。

8、进一步地，着水气囊组件包括着水气囊收放组件和着水气囊存储组件，着水气囊收放组件与着水气囊存储组件通过轴承连接，着水气囊存储组件设置于展翼后段的表面；着水气囊存储组件的形状为弧形，且中间部位设置有开槽。

9、进一步地，飞行器后轮总成包括旋转轴一、支撑件、旋转轴二、固定装置、转向组件、滚轮支架、滚轮、减震支撑、减震筒、减震杆、水平固定杆和缓冲垫块，旋转轴一与飞行器机体相连，支撑件与旋转轴一铰接，固定装置通过旋转轴二与支撑件相连，支撑件采用v型结构，且其端部前杆通过转向密封件与转向组件相连，滚轮通过滚轮支架上的连接件与减震支撑相连，减震筒与减震支撑铰接，水平固定杆的一端与支撑件相连，另一端与飞行器机体相连，缓冲垫块设置于水平固定杆与飞行器机体之间。

10、进一步地，转向组件包括上部连接件、旋转轴承、固定装置固定盘、滚轮支架连接件、旋转杆一、旋转杆二、旋转齿轮、横向蜗杆和固定螺栓，上部连接件通过旋转轴承与固定装置固定盘相连，固定装置固定盘与滚轮支架连接件相连，旋转杆一与滚轮支架连接件转动连接，旋转杆二与旋转杆一转动连接，旋转齿轮与旋转杆二相连，横向蜗杆与旋转齿轮啮合连接，固定螺栓用于固定转向组件上的转向密封件。

11、进一步地，飞行器前轮总成包括控制器组件、固定板、滚轮边板、前部滚轮、滚轮轴、边板转轴、边板定位杆、边板固定杆、边板滑槽、边板滑动销轴、收缩板、收缩板转轴、转轴板、传动杆连接端一、传动杆连接端二和直角卡板，控制器组件通过直角卡板固定安装于固定板的侧面，前部滚轮通过滚轮轴与滚轮边板相连，滚轮边板对称设置于前部滚轮的两侧，多个滚轮边板通过前后两根边板固定杆相连，边板转轴连接两个滚轮边板，并通过转轴轴承与固定板相连，边板定位杆与固定板的后端相连，边板滑槽开设于滚轮边板的内侧，收缩板的一端通过边板滑动销轴与边板滑槽相连，另一端通过收缩板转轴与转轴板和固定板相连，传动杆连接端一与转轴板相连，传动杆连接端二通过旋转轴与控制器组件相连，传动杆连接端一与传动杆连接端二通过中间轴相互连接。

12、优选地，滚轮边板的数量为两个。

13、工作原理：水上迫降时，根据着水环境预测着水冲击力，并在着水前启动着水气囊组件，通过充气气囊缓冲着水冲击，着水后，气囊保持充气状态以支持飞行器稳定停留在水面，准备再次起飞时，释放气囊气体并收回气囊装置；陆地迫降时，根据着陆条件确定是否打开前轮总成和后轮总成，同时关闭着水气囊组件，控制器接收着陆指令后，驱动转动轴带动传动机构，使滚轮边板逆时针旋转释放前轮，为着陆做准备，起飞或不需要使用前轮时，控制器执行相反操作收回滚轮，同时，后轮总成初始状态为收缩状态，控制器接收着陆指令后，支撑件绕轴逆时针旋转至垂直状态，滚轮展开，滚轮展开后，通过减震杆和减震筒的阻尼作用减少震动，后轮总成设有转向组件，可通过蜗杆驱动滚轮方向变化实现飞行器转向，飞行过程中，通过调整展翼的迎风攻角实现升力与阻力的平衡，降落时，增加阻力；起飞时，增加升力。

14、有益效果：本发明和现有技术相比，具有如下显著性特点：

15、1、通过安装着水气囊组件和可伸缩的前后轮总成，本飞行器不仅能够在水面安全迫降并有效减少着水载荷，同时也能在陆地上顺利着陆并稳定停留，极大地增强了飞行器的适应性和安全性；

16、2、着水气囊组件设计为可收缩式，既保证了在水面迫降和停留时的稳定性，又能在不使用时收缩，避免对飞行和陆地降落造成干扰，实现了功能的灵活切换；

17、3、前后轮总成的可伸缩设计，不仅为陆地着陆和起飞提供了便利，而且在起飞后和水面降落时能够迅速收缩，确保飞行器在水面停留和飞行过程中的稳定性；

18、4、气囊装置与前后轮总成的完美结合，共同实现了飞行器水陆两栖的卓越性能，为飞行器在水陆两地的灵活运动提供了强有力的支持；

19、5、本发明还增加了展翼支撑件及展翼过渡段，通过调节展翼的姿态和迎风攻角，实现了飞行器升力系数的灵活调整，在迫降时减小升力系数以提高安全性，在起飞时增大升力系数以提升性能，展现了飞行器的多功能作用；

20、6、展翼支撑件采用阻尼杆和阻尼筒的配合设计，有效减少了展翼在调整和工作过程中的冲击和振动，延长了飞行器的使用寿命，同时也提升了飞行的平稳性和舒适性；

21、7、通过后轮总成中的转向组件、减震杆及减震筒的设计，不仅实现了飞行器着陆后的灵活转向，还通过减震作用有效缓冲了机身产生的作用力，提高了滚轮的使用寿命，进一步增强了飞行器的稳定性和安全性。