一种用于垂直升降飞行器的升力装置的制作方法

1.本实用新型属于飞行器技术领域，特别涉及一种用于垂直升降飞行器的升力装置。

背景技术：

2.目前，垂直起降飞行器获得升力的方式有以下两种：1、通过水平的螺旋桨高速旋转，利用空气动力学原理获得向上的升力，比如直升机。2、通过喷气式发动机向下喷射高温高压的空气，产生向上的反作用力达到起飞目的，比如垂直起降战斗机。这两种方式在产生升力的同时，还会产生巨大的噪音，以及威胁飞行安全的巨大转动惯量。近年来出现的多旋翼飞行器有效的降低了噪音污染，以及转动惯量带来的飞行安全问题，但多个高速旋转的大旋翼，对飞行器内部及外部人员来说，依然是一个较大的安全隐患。
3.因此，一种安全性高的用于垂直升降飞行器的升力装置亟待出现。

技术实现要素：

4.本实用新型提供一种用于垂直升降飞行器的升力装置，用以解决现有技术中垂直起降飞行器的两种常规升力装置安全性差的技术问题。
5.本实用新型通过下述技术方案实现：一种用于垂直升降飞行器的升力装置，包括衔铁、磁铁、支架、通电线圈和振动膜，所述衔铁固定在所述垂直升降飞行器底部，所述衔铁底部设有环形凹槽，所述磁铁固定在所述衔铁底部，且所述环形凹槽环设在所述磁铁外，所述支架穿接在所述环形凹槽内，所述通电线圈缠绕在所述支架上，所述通电线圈与垂直升降飞行器的交流电源电连接，所述振动膜中部与支架固定连接，所述振动膜边缘与垂直升降飞行器连接。
6.为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述振动膜上设有上下贯通的气孔，所述气孔的数量为多个，多个所述气孔均匀布满所述振动膜。
7.为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述振动膜底侧设有用于单向封闭所述气孔的阀片，所述阀片的数量为多个，每个所述气孔均配有一个所述阀片，所述阀片一端弹性铰接在所述振动膜上且另一端从下方全覆盖所述气孔。
8.为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述磁铁为圆形钕磁铁，所述磁铁与环形凹槽同心设置，所述磁铁的外圆面与环形凹槽的内侧环壁齐平。
9.为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述支架为筒形支架，所述通电线圈缠绕在筒形支架外。
10.为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述振动膜的形状为圆形或正多边形，所述振动膜与支架同心连接。
11.为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述衔铁设有中心孔，所述环形凹槽与中心孔同心设置。
12.为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述振动膜边缘设
有弹性边，所述振动膜通过所述弹性边与垂直升降飞行器弹性连接。
13.本实用新型相较于现有技术具有以下有益效果：
14.本实用新型提供的用于垂直升降飞行器的升力装置包括衔铁、磁铁、支架、通电线圈和振动膜，衔铁固定在垂直升降飞行器底部，衔铁底部设有环形凹槽，磁铁固定在衔铁底部，且环形凹槽环设在磁铁外，支架穿接在环形凹槽内，通电线圈缠绕在支架上，通电线圈与垂直升降飞行器的交流电源电连接，振动膜中部与支架固定连接，振动膜边缘与垂直升降飞行器连接，采用该结构，通电线圈接通交流电后，环形凹槽中的磁场会对通电线圈产生垂直于磁力线方向的推力，使通电线圈和支架可以悬在环形凹槽中，交流电的频率变化使推力的方向周期性变换，从而使支架在环形凹槽内产生沿竖直方向的电磁振动，并带动振动膜上下高频振动，从而周期性压缩下方的空气，产生的反作用力在振动膜上产生间歇性向上的推力，带动飞行器不断上升，质量轻、振幅小，安全性更高，使得本实用新型的实用性更强。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本实用新型中的用于垂直升降飞行器的升力装置的结构示意图；
17.图2是本实用新型中的振动膜向下运动时的示意图；
18.图3是本实用新型中的振动膜向上运动时的示意图。
19.图中：
20.1-衔铁；2-磁铁；3-支架；4-通电线圈；5-振动膜；6-环形凹槽；7-气孔；8-阀片；9-中心孔；10-弹性边；11-垂直升降飞行器。
具体实施方式
21.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，
″
多个
″
的含义是两个或两个以上；术语
″
上
″
、
″
下
″
、
″
左
″
、
″
右
″
、
″
内
″
、
″
外
″
、
″
前端
″
、
″
后端
″
、
″
头部
″
、
″
尾部
″
等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语
″
第一
″
、
″
第二
″
、
″
第三
″
等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语
″
安装
″
、
″
相连
″
、
″
连接
″
应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。
对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.实施例1：
25.本实施例中，一种用于垂直升降飞行器11的升力装置，如图1所示，包括衔铁1、磁铁2、支架3、通电线圈4和振动膜5，具体的，上述衔铁1固定在上述垂直升降飞行器11底部，上述衔铁1底部设有环形凹槽6，上述磁铁2固定在上述衔铁1底部，且上述环形凹槽6环设在上述磁铁2外，上述支架3穿接在上述环形凹槽6内，上述通电线圈4缠绕在上述支架3上，上述通电线圈4与垂直升降飞行器11的交流电源电连接，上述振动膜5中部与上述支架3固定连接，上述振动膜5边缘与上述垂直升降飞行器11连接。
26.采用该结构，上述通电线圈4接通交流电后，上述环形凹槽6中的磁场会对上述通电线圈4产生垂直于磁力线方向的推力，使上述通电线圈4和支架3可以悬在上述环形凹槽6中，交流电的频率变化使推力的方向周期性变换，从而使上述支架3在上述环形凹槽6内产生沿竖直方向的电磁振动，并带动上述振动膜5上下高频振动，从而周期性压缩下方的空气，产生的反作用力在上述振动膜5上产生间歇性向上的推力，带动飞行器不断上升，质量轻、振幅小，安全性更高，使得本实用新型的实用性更强。
27.根据一个优选实施方式，如图2和图3所示，上述振动膜5上设有上下贯通的气孔7，上述气孔7的数量为多个，多个上述气孔7均匀布满上述振动膜5，当上述振动膜5上下高频振动过程中，部分空气可以通过上述气孔7，使上述振动膜5受力均匀，确保飞行器平稳上升。
28.进一步的，如图1至图3所示，上述振动膜5底侧设有用于单向封闭上述气孔7的阀片8，上述阀片8的数量为多个，每个上述气孔7均配有一个上述阀片8，上述阀片8一端弹性铰接在上述振动膜5上且另一端从下方全覆盖上述气孔7，上述阀片8在弹力作用下常态化封闭上述气孔7。
29.当上述振动膜5向上运动时，如图3所示，上述振动膜5上方的空气下穿上述气孔7，气流的压力作用在上述阀片8上，使上述阀片8向下转动并打开上述气孔7，使上方的空气可以向下穿过上述振动膜5，到达上述振动膜5的下方，当上述振动膜5向下运动时，如图2所示，上述振动膜5下方的气流向上运动，气流的压力作用在上述阀片8上，使上述阀片8向上转动，紧密的封闭上述气孔7，使上述振动膜5全力向下压缩下方空气，从而获得向上的反作用力，高频振动的上述振动膜5间隙性的产生向上的推力，带动飞行器不断上升，没有高速旋转的旋翼结构，也不会产生高温高压的反推气体，从而具有更优良的安全性。
30.根据一个优选实施方式，上述磁铁2优选为圆形钕磁铁2，钕磁铁2具有更强的磁性，从而使上述通电线圈4可以产生更稳定、更高频的电磁振动作用，能够提供飞行器更大更持续的升力，作为优化，上述磁铁2与上述环形凹槽6同心设置，上述磁铁2的外圆面与上述环形凹槽6的内侧环壁齐平，从而使上述支架3和通电线圈4可以尽量靠近上述磁铁2，使上述支架3和通电线圈4沿周向各处受磁力平衡，能够在垂直方向上不偏不倚的上下振动，从而产生垂直向上的升力。
31.本实施例中，如图1所示，上述支架3为筒形支架3，上述支架3的直径大小与上述环形凹槽6相匹配，使上述支架3可以在上述环形凹槽6内上下活动，上述通电线圈4缠绕在上述筒形支架3外，通电后的上述通电线圈4在磁力作用下，使上述支架3悬浮在上述环形凹槽
6内，交流电的频率变化使上述磁场作用到上述通电线圈4的推力间隙性换向，从而带动上述支架3悬浮在上述环形凹槽6内并在垂直方向上高频振动，其中，上述支架3可以设置成具有网孔的筒形结构，可以降低自重。
32.值得注意是的，为了防止上述支架3高频振动时完全脱离上述环形凹槽6，上述支架3的顶部可设置成带一定弧度的外翻边，且在上述环形凹槽6的外侧环壁底部设置与外翻边垂直干涉的台阶，从而可以避免上述支架3完全脱离环形凹槽6，确保了上述通电线圈4和支架3高频振动的持续性和稳定性。
33.进一步的，为了使上述振动膜5均匀受力，将上述振动膜5的形状设置呈圆形或正多边形，使上述振动膜5与上述支架3同心连接，以便其在上述支架3的带动下平稳的上下振动，从而产生稳定的上升推力助推飞行器垂直升降。
34.进一步的，如图1所示，上述衔铁1设有中心孔9，上述环形凹槽6与中心孔9同心设置，上述中心孔9用于降低升力装置的重量，降低飞行器的负载，从而有利于飞行器升降。
35.根据一个优选实施方式，如图1所示，上述振动膜5边缘设有弹性边10，上述弹性边10为由具有弹性伸缩性能的材料制成，如橡皮边，上述振动膜5通过上述弹性边10与垂直升降飞行器11弹性连接，当上述振动膜5高频振动过程中，上述弹性边10连接在垂直升降飞行器11与振动膜5之间起着减震作用，从而降低高频振动的上述振动膜5对垂直升降飞行器11的飞行姿态造成的影响。
36.本实用新型的用于垂直升降飞行器11的升力装置不仅提供稳定的升力，且运动部件为质量轻、振幅小的上述振动膜5，其余部件处于相对静止状态，不会对人员和飞行器本身造成安全威胁，从而具有更优良的安全性能。
37.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种用于垂直升降飞行器的升力装置，其特征在于：包括衔铁(1)、磁铁(2)、支架(3)、通电线圈(4)和振动膜(5)，所述衔铁(1)固定在所述垂直升降飞行器(11)底部，所述衔铁(1)底部设有环形凹槽(6)，所述磁铁(2)固定在所述衔铁(1)底部，且所述环形凹槽(6)环设在所述磁铁(2)外，所述支架(3)穿接在所述环形凹槽(6)内，所述通电线圈(4)缠绕在所述支架(3)上，所述通电线圈(4)与垂直升降飞行器(11)的交流电源电连接，所述振动膜(5)中部与支架(3)固定连接，所述振动膜(5)边缘与垂直升降飞行器(11)连接。2.根据权利要求1所述的一种用于垂直升降飞行器的升力装置，其特征在于：所述振动膜(5)上设有上下贯通的气孔(7)，所述气孔(7)的数量为多个，多个所述气孔(7)均匀布满所述振动膜(5)。3.根据权利要求2所述的一种用于垂直升降飞行器的升力装置，其特征在于：所述振动膜(5)底侧设有用于单向封闭所述气孔(7)的阀片(8)，所述阀片(8)的数量为多个，每个所述气孔(7)均配有一个所述阀片(8)，所述阀片(8)一端弹性铰接在所述振动膜(5)上且另一端从下方全覆盖所述气孔(7)。4.根据权利要求1所述的一种用于垂直升降飞行器的升力装置，其特征在于：所述磁铁(2)为圆形钕磁铁(2)，所述磁铁(2)与环形凹槽(6)同心设置，所述磁铁(2)的外圆面与环形凹槽(6)的内侧环壁齐平。5.根据权利要求4所述的一种用于垂直升降飞行器的升力装置，其特征在于：所述支架(3)为筒形支架(3)，所述通电线圈(4)缠绕在筒形支架(3)外。6.根据权利要求5所述的一种用于垂直升降飞行器的升力装置，其特征在于：所述振动膜(5)的形状为圆形或正多边形，所述振动膜(5)与支架(3)同心连接。7.根据权利要求1所述的一种用于垂直升降飞行器的升力装置，其特征在于：所述衔铁(1)设有中心孔(9)，所述环形凹槽(6)与中心孔(9)同心设置。8.根据权利要求7所述的一种用于垂直升降飞行器的升力装置，其特征在于：所述振动膜(5)边缘设有弹性边(10)，所述振动膜(5)通过所述弹性边(10)与垂直升降飞行器(11)弹性连接。

技术总结

本实用新型涉及一种用于垂直升降飞行器的升力装置，属于飞行器技术领域，该用于垂直升降飞行器的升力装置包括衔铁、磁铁、支架、通电线圈和振动膜，衔铁底部设有环形凹槽，磁铁固定在衔铁底部，且环形凹槽环设在磁铁外，支架穿接在环形凹槽内，通电线圈缠绕在支架上，通电线圈电连接交流电源，振动膜中部与支架固定连接且边缘与垂直升降飞行器连接，采用该结构，环形凹槽中的磁场会对通电后的通电线圈产生垂直于磁力线方向的推力，推力的方向随着交流电的频率不断变化，使支架在环形凹槽内产生沿竖直方向的电磁振动，并带动振动膜上下高频振动，周期性压缩下方的空气，产生的反作用力在振动膜上产生间歇性向上的推力，带动飞行器不断上升。不断上升。不断上升。