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一种低空单轨、在其上飞行的电动飞机及其飞行方法

阅读：4发布：2020-08-28

专利汇可以提供一种低空单轨、在其上飞行的电动飞机及其飞行方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种电动飞机，该电动飞机无导航系统，无跑道，能随时在轨起飞和降落，无自带电源，它的构造是：机舱和机翼分离，机舱和机翼间由一根或数根垂直于地面的速控升降器连接，速控升降器插入轨道套中，速控升降器能随飞行速度的快慢升降，轨道套通过上下两个轨道轮连接在平行于地面的低空单轨外侧，平行于地面的低空单轨通过速控升降器上的滑动电路为驱动螺旋桨的电动机供电并为飞机导引航向，同时，电动飞机通过平行于地面的低空单轨实现随时在轨起降。速控升降器的底端也可以悬挂电动汽车来实现电动汽车的在轨飞行。本发明的电动飞机载荷大、航程远、环保、噪音低、无污染、经济实用，是未来一种绿色出行的交通工具。，下面是一种低空单轨、在其上飞行的电动飞机及其飞行方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种电动飞机，该电动飞机无导航系统，无跑道，能随时在轨起飞和降落，无自带电源，主要由机舱、机翼、螺旋桨、电动机、水平尾翼、垂直尾翼、操控系统和起降缓冲装置组成，其特征是：机舱和机翼分离，机舱和机翼间由垂直于地面的速控升降器连接，机舱悬挂在速控升降器底端，机翼安装在速控升降器顶端；机舱外舱头前端安装有电动机驱动的螺旋桨，机舱内安装有机械操控系统和电器操控系统；机翼尾部安装有水平尾翼和垂直尾翼；
速控升降器垂直于地面插入轨道套中，轨道套通过上下两个轨道轮连接在平行于地面的低空单轨外侧，轨道套尾部安装有固定方向舵；速控升降器与机舱外舱顶的结合部上方安装有起飞缓冲装置，速控升降器与机翼结合部下方安装有降落缓冲装置。
2.根据权利要求1所述的电动飞机，其特征是：其中所述的机翼是固定翼，机翼下安装有电动机驱动的螺旋桨，机翼尾部安装有升降舵和方向舵，机翼面上安装有襟翼。
3.根据权利要求1所述的电动飞机，其特征是：其中所述的机翼是旋转翼，旋转翼由电动机驱动，翼尾安装有水平尾翼，尾翼竖梁上安装有尾桨。
4.根据权利要求1所述的电动飞机，其特征是：其中所述的速控升降器能够在轨道套中随着飞行速度的快慢随机翼滑动升降，速控升降器的外侧壁和轨道套的内侧壁上安装有升降制动装置和为电动机供电的滑动电路装置，连接在机舱和机翼间的上述速控升降器是一根或数根。
5.根据权利要求1所述的电动飞机，其特征是：其中所述的速控升降器的底端是悬挂装置，用于悬挂电动汽车，电动汽车用速控升降器上的滑动电路供电。
6.一种专为权利要求1的电动飞机供电和导引航向的平行于地面的低空单轨，其特征是：这种单轨是上下都有轨道轮沿的钢轨，钢轨安装在支撑轨道的水平横梁的一侧端，钢轨和水平横梁在同一水平面上成垂直角度；水平横梁的另一侧端安装在垂直于地面的立柱顶端；多个上述钢轨、水平横梁和立柱的组合构成飞行轨道；轨道下方的地面下埋设有供电线路，该供电线路通过铺设在立柱和水平横梁上的线路连接轨道套和速控升降器上的滑动电路为电动机供电。
7.根据权利要求6中所述的平行于地面的低空单轨，其特征是：其中安装有钢轨的所述水平横梁是对称安装在立柱顶端两侧，形成双向飞行轨道。
8.一种权利要求1的电动飞机在权利要求6的平行于地面的低空单轨上飞行的方法，其特征是：接通电源，在螺旋桨和机翼的共同作用下，速控升降器在轨道套中滑动上升，同时在方向舵的控制下沿轨道水平前进；当机舱顶端的缓冲装置接触到轨道套的低部时，在升降系统的控制下，机翼、速控升降器和机舱停止上升，沿轨道水平飞行；当飞机需要降落时，在操控系统的控制下，飞行速度减慢，机翼、速控升降器和机舱下降，同时，升降制动装置和水平制动装置共同制动，机舱着陆、飞行停止。

说明书全文

一种低空单轨、在其上飞行的电动飞机及其飞行方法

[0001] 【技术领域】本发明是关于一种电动飞机，特别是一种在平行于地面的低空单轨上飞行的不自带电源的电动飞机。

[0002] 【背景技术】目前，空中飞行的飞机大部分都得自带发动机，自带燃料，发动机和燃料的重量大大降低了飞机的有效载荷，燃料的携带量又限制了飞机的航程，燃料还有爆炸的危险，燃料燃烧后的排放物还污染环境，而且发动机的制造技术高端、精密，导航系统相当复杂，上述缺点导致了飞机的制造成本和飞行成本都非常高。

[0003] 基于上述原因，人们又发明了自带电源的电动飞机，这种飞机虽然没有发动机，也不带燃料，有一定的优点，但是自带的蓄电池等电源的重量仍然太大，影响飞机的有效载荷，同时，自带电源需要充电，限制了飞机的航程，而且，这种飞机的有效载荷小，实用性很低。

[0004] 上述两种飞机都需要借助跑道起飞和降落，一方面跑道要占用大量的地面，另一方面飞机在起飞和降落时危险性最大，技术要求最高。

[0005] 当前的轨道交通为人们提供了方便快捷的出行方式，但由于轨道交通需要铺设平直的轨道，占用地面，架桥梁，打隧道，技术含量高，投资成本非常高。

[0006] 【发明内容】本发明的目的，在于提供一种无自带电源的电动飞机，提供的无自带电源的电动飞机的机翼是固定翼，也可以是旋转翼。

[0007] 本发明的目的还在于，通过提供一种能在轨道套中进行可控升降的速控升降器来实现无自带电源电动飞机的在轨起降，并用该速控升降器上的滑动电路为空中飞行的机翼下或机舱前驱动螺旋桨的电动机供电，在速控升降器的底端可以悬挂机舱也可以悬挂电动汽车，来实现电动汽车在轨飞行。

[0008] 本发明的目的还在于，为无自带电源的电动飞机提供一种能够导引航向和供电的平行于地面的低空单轨。

[0009] 本发明的最后一个目的是，提供一种无自带电源的电动飞机在为其导航和供电的平行于地面的低空单轨上飞行的方法。

[0010] 本发明提供了一种电动飞机，该电动飞机无导航系统，无跑道，能够随时在轨起飞和降落，无自带电源，主要由机舱、机翼、螺旋桨、电动机、水平尾翼、垂直尾翼、操控系统和起降缓冲装置组成，它的构造特征是：机舱和机翼分离，机舱和机翼间由速控升降器连接，机舱悬挂在速控升降器底端，机翼安装在速控升降器顶端；机舱外舱头前端安装有电动机驱动的螺旋桨，机舱内安装有机械操控系统和电器操控系统；机翼尾部安装有垂直尾翼和水平尾翼；速控升降器垂直于地面插入轨道套中，轨道套通过上下两个轨道轮连接在平行于地面的低空单轨外侧，轨道套尾部安装有固定方向舵；速控升降器与机舱外舱顶的结合部上方安装有起飞缓冲装置，速控升降器与机翼结合部下方安装有降落缓冲装置。

[0011] 上述电动飞机的机翼是固定翼，机翼下安装有电动机驱动的螺旋桨，机翼尾部安装有升降舵和方向舵，机翼翼面上安装有襟翼；上述电动飞机的机翼也可以是旋转翼，旋转翼由电动机驱动，翼尾安装有水平尾翼，翼尾竖梁上安装有尾桨。

[0012] 上述电动飞机的速控升降器能够在轨道套中随着飞行速度的快慢随机翼滑动升降，速控升降器的外侧壁和轨道套的内侧壁上安装有升降制动装置和为电动机供电的滑动电路装置，连接在机翼和机舱间的速控升降器是一根或数根；该速控升降器的底端也可以悬挂电动汽车，电动汽车用速控升降器上的滑动电路供电，来实现电动汽车的在轨飞行。

[0013] 本发明还为上述电动飞机提供了供电和导引航向的平行于地面的低空单轨，这种单轨的构成是：该单轨是上下都有轨道轮沿的钢轨，钢轨安装在支撑轨道的水平横梁的一侧端，钢轨和水平横梁在同一水平面上成垂直角度，水平横梁的另一侧端安装在垂直于地面的立柱顶端；多个上述钢轨、水平横梁和立柱的组合构成飞行轨道；轨道下方的地面下埋设有供电线路，该供电线路通过铺设在立柱和水平横梁上的线路连接轨道套和速控升降器上的滑动电路为电动机供电。安装有钢轨的上述水平横梁也可以是对称安装在立柱顶端两侧，形成双向飞行轨道。

[0014] 本发明还提供了上述电动飞机在上述平行于地面的低空单轨上飞行的方法，这种方法是：接通电源，在螺旋桨和机翼的共同作用下，速控升降器在轨道套中滑动上升，同时，在方向舵的控制下沿轨道水平前进；当机舱顶端的缓冲装置接触到轨道套底部时，在升降系统的控制下，机翼、速控升降器和机舱停止上升，沿轨道水平飞行；当飞机需要降落时，在操控系统的控制下，飞行速度减慢，机翼、速控升降器和机舱下降，同时，升降制动装置和水平制动装置共同制动，机舱着陆，飞行停止。

[0015] 本发明的有益技术效果：一、有效载荷和航程大为提高：因为不带发动机和燃料，也无导航系统，飞机自身重量减轻，有效载荷大增，由于是地面电源供电，航程不受电量限制而增长，同时，由于是低空飞行，可以把翼展和飞行高度设计成能够利用地面效应的比例，使有效载荷成倍增长。

[0016] 二、环保效果好：因为是电动机驱动飞行，污染物几乎零排放，因为机舱和机翼分离，机舱内振动小噪音低，更舒适。

[0017] 三、安全性高：不自带燃料，避免了爆炸的危险，无跑道在轨可控起降，避免了在跑道上起降的危险，平行于地面的低空单轨飞行，机舱距地面更近更低，安全性更高。

[0018] 四、实用性更强：无导航系统，无发动机、无自带电源和无自带燃料，避开了上述设备设计、制造和安装上高端、精密和复杂的技术难关，结构简单，实用性更强。

[0019] 五、经济效益好：无导航系统、无发动机、无自带电源和无自带燃料这些结构简单和技术难度相对较低的优点，必然使飞机造价更低，更经济，平行于地面的低空单轨，不占用地面，不架设桥梁，不打隧道，工程量比轨道交通更小，造价更低，用电代替燃油，价格更低，经济效益更好。

[0020] 六、应用更广：机舱和机翼分离，各自独立，在设计制造时，互不影响，可大可小，可适用于干线或支线飞行的需要；速控升降器底端可悬挂电动汽车，又不占路面，可用于城市交通。

[0021] 以下结合附图说明本发明电动飞机的较佳实施例。

[0022] 【附图说明】图1是本发明固定翼电动飞机的实施例示意图。

[0023] 图2是本发明旋转翼电动飞机的实施例示意图。

[0024] 图3是本发明电动飞机的轨道套和单侧平行于地面的低空单轨结合的实施例示意图。

[0025] 图4是本发明电动飞机飞行的双向平行于地面的低空单轨实施例示意图。

[0026] 图中元件代号：机舱11 固定机翼12 旋转翼13 速控升降器14 轨道套15 垂直尾翼16

[0027] 水平尾翼17 平行于地面的低空单轨18 起降缓冲装置19 螺旋桨20

[0028] 尾桨21 电动机22 水平横梁23 立柱24 轨道轮25

[0029] 【具体实施方式】本发明的机翼和机舱以及构成飞机的其它部件都采用现代飞机的设计方法和制造工艺设计制造。如图1所示，机翼12是一种固定翼，固定翼的形状也可以设计成平直翼、后掠翼和三角翼等；如图2所示，机翼13是旋转翼。由于本发明机翼和机舱分离，机翼的设计制造可不受机舱影响，机翼可设计成更有利飞行和提高升力的形状。本发明的机舱机翼分离，因此，机舱的设计制造也不受机翼影响，可设计成更有利飞行和提高飞机载荷的形状。

[0030] 如图1、图2、图3所示，本发明的速控升降器14应根据飞机载荷的需要，设计制造一根或多根来连接机翼12和机舱11；速控升降器14应使用抗拉能力强不易变形的材料制造，在速控升降器14靠轨道的一侧壁上应安装为电动机22供电的滑动电路，速控升降器14与机翼12接合部下方安装有起降缓冲装置19，速控升降器14与机舱11接合部上方安装有起降缓冲装置19。

[0031] 如图1、图2、图3所示，本发明的轨道套15通过上下两个轨道轮25连接在平行与地面的低空单轨18的外侧，轨道套15的一内侧壁上有与速控升降器14上滑动电路对应接触的滑动电路，轨道套的另外三内侧壁上有升降制动装置，轨道轮25上安装有水平制动装置。

[0032] 如图1、图2所示，本发明的固定机翼12尾部安装有垂直尾翼16和水平尾翼17，在旋转机翼13翼尾竖梁上安装有尾桨21；在机舱外舱头前端安装有电动机22驱动的螺旋桨20，在固定机翼12下方安装

[0033] 有电动机22驱动的螺旋桨20，旋转翼13由电动机22驱动。

[0034] 如图3所示，本发明单向平行于地面的低空单轨18的构成是，一钢质单轨18连接在水平横梁23的一侧端，两者成垂直角度，水平横梁23的另一侧端连接在立柱24的顶端。

[0035] 如图4所示，本发明双向平行与地面的低空单轨的构成是，在垂直于地面的立柱24顶端的另一侧，安装一组对称的水平横梁23和钢质单轨18。

[0036] 特别强调的是，由于本发明的电动飞机是在轨飞行，在设计机翼12和速控升降器14的接合时，一定要给出机翼12前后左右摆动的角度，同时，机翼12与速控升降器14接合部要给出由于飞行时机翼上下波动时所需的伸缩长度。

[0037] 本发明立柱24，速控升降器14，飞行高度和翼展之间设计时的关系；

[0038] 立柱24与速控升降器14高度相等，

[0039] 飞行高度是速控升降器长度的2倍，

[0040] 如果要利用地面效应来增强飞机的有效载荷，翼展大约是飞行高度的2倍。

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