喷气式垂直起落无人机制造技术

本发明专利技术公开了一种喷气式垂直起落无人机，是一种在专利ZL2015203521439，“垂直起落固定翼飞机”工作原理基础上的喷气式垂直起落无人机。本发明专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：安装具有专利ZL2015203521439，“垂直起落固定翼飞机”文件中定义的左、右全动副翼，在固定翼飞机的机首部或者机尾部安装的喷气式发动机时同样可以使用矢量喷气式发动机实现固定翼飞机机体俯仰轴即飞机Y轴的平行直线上的直线上的推力、推力分量，可以对固定翼飞机施加足够的以机体转向轴即飞机Z轴的或平行直线上的旋转力矩。

【技术实现步骤摘要】
喷气式垂直起落无人机（一）
本专利技术涉及一种喷气式垂直起落无人机，是一种在专利：ZL2015203521439，“垂直起落固定翼飞机”工作原理基础上的喷气式垂直起落无人机。（二）
技术介绍
目前，专利：ZL2015203521439，“垂直起落固定翼飞机”虽然在理论、技术上实现了垂直起落的功能，但是我们在实用中提高飞行器的航速、保证机体强度是也个回避不了的矛盾，即怎样在喷气式航空器上使用专利：ZL2015203521439，“垂直起落固定翼飞机”的工作方式实现喷气式垂直起落，和一种结构紧凑，动力强劲的喷气式垂直起落无人飞行器。（三）
技术实现思路
鉴于专利：ZL2015203521439，“垂直起落固定翼飞机”的缺点与不足，本专利技术的目的是提供一种航空器使用喷气式发动机，同样按照专利：ZL2015203521439，“垂直起落固定翼飞机”的起降方式垂直起降的航空器。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种喷气式垂直起落无人机，是一种固定翼飞机，安装具有专利：ZL2015203521439，“垂直起落固定翼飞机”文件中定义的左、右全动副翼，其特征是，发动机固定在固定翼飞机的机首部或者机尾部，固定的发动机通过整体旋转或者矢量喷口喷射，实现沿机体俯仰轴即飞机Y轴的平行线上施力并可以沿机体俯滚转轴即飞机X轴的平行线上施力，即可以在0至90度范围内自由施力的发动机，并且发动机通过整体旋转或者矢量喷口喷射锁定在飞机Y轴、飞机X轴平行线上推力、施力。在固定翼飞机的机首部或者机尾部安装有喷气式发动机或者螺旋桨发动机，安装的喷气式发动机或者螺旋桨发动机在伺服器、减速齿轮箱、舵机伺服器、液压控制驱动系统作用控制下，使发动机整体旋转并可以锁定的方式实现固定翼飞机机体俯仰轴即飞机Y轴的平行直线上的推力、推力分量与滚转轴即飞机X轴的平行直线上的推力之间的转换。固定翼飞机的机首部或者机尾部安装的喷气式矢量发动机，所安装的矢量喷气式发动机可以实现0至90度范围内矢量喷射、施力，即固定翼飞机机体俯仰轴即飞机Y轴的平行直线上的直线上的推力、推力分量与滚转轴即飞机X轴的平行直线上的推力之间的转换。在固定翼飞机的机首部或者机尾部固定的喷气式发动机或者螺旋桨发动机距离飞机重心有足够的距离，使发动机在旋转或者矢量喷射后沿机体俯仰轴即飞机Y轴的平行直线上施力，可以对固定翼飞机施加足够的以机体转向轴即飞机Z轴的或平行直线上的旋转力矩。进一步的，本喷气式垂直起落无人机的重心与左、右全动副翼机翼在稳定旋转时候形成的升力中心重合，这样才可以保证在本喷气式垂直起落无人机高速自转是是稳定的圆形的基本要求。在本喷气式垂直起落无人机的重心前部与后部机体中设置有重心调节油箱，并且在机载电脑控制下根据本喷气式垂直起落无人机自身旋转或者平飞的要求实时调节重心位置，达到最佳的飞行效果。专利：ZL2015203521439，“垂直起落固定翼飞机”文件中定义的左、右全动副翼如下：飞机的左、右全动副翼分别由左、右翼根至左、右翼尖部分组成，即左、右全动副翼分别是整个左机翼与整个右机翼，或者平行于机体滚转轴即飞机X轴的直线对称切割左、右机翼，从左、右机翼切割面分别至左、右机翼的翼尖部分，即由左翼切割面向所在左翼机翼外侧分割的部分左机翼与同样对称分割的部分右机翼，分别作为左全动副翼与右全动副翼，左、右全动副翼分别对称安装在可以独立向正、负两个方向旋转90度的左、右主轴上，左、右全动副翼主轴分别对称安装在控制其向正负相反两个方向旋转的伺服装置上，并受其控制，并且左、右主翼，左、右全动副翼，左、右全动副翼主轴，与左、右伺服装置有对称的结构与对称的组装。航空发动机或者航模发动机安装使用现有成熟技术即可，涡桨发动机的安装参考美国海军陆战队的V-22鱼鹰的倾转发动机的安装形式，辅助动力系统驱动互联传动轴，驱动涡桨发动机的倾斜角度，进而驱动螺旋桨的倾斜角度，在0至90度范围内变化，即螺旋桨推力或者拉力在X轴、Y轴之间自由转换，实现矢量拉力或者推力功能，在航模中可以使用舵机、电机减速齿轮箱实现V-22辅助动力系统驱动互联传动轴的功能即可。对于喷气式发动机，发动机喷口转向技术0至100度范围内转换，早在上世纪五六十年代的英国鹞式战斗机、前苏联的雅克-38垂直起落战斗机，以及前苏联90年代的雅克-141战斗机，及近期美国洛克希德马丁公司的F-35垂直起落战斗机均已经成熟应用，并且装备部队或者早已经退役，均是世人皆知的成熟技术了，在百度与相关航空科普杂志均可以查阅的到，附有相关百度图片等等做证明。发动机安装使用借鉴航空发动机安装的成熟技术即可，此技术早在上世纪40年代的德国Me-262第一代喷气式战斗机上就开始应用并发展了，在近期的巡航导弹如美国战斧式巡航导弹上更是被小型化了，所以同样是早已是世人皆知的成熟技术了。本专利技术喷气式垂直起落无人机垂直起降飞行包括如下步骤：（1）喷气式垂直起落无人机处在平飞状态；（2）左、右全动副翼分别在各自伺服装置控制下以分别正负旋转相应对称并小于90度的适当角度；（3）固定翼飞机的机首部或者机尾部固定的喷气式发动机通过旋转或者矢量喷口沿机体俯仰轴即飞机Y轴的平行线上施力；（4）迫使飞机以飞机转向轴即Z轴或者其平行直线为轴旋转，旋转方向以主翼向下产生推力为准；（5）调节发动机功率，同时对称调节左、右全动副翼的相应角度，达到调节飞机升力大小的目的，进而控制飞机继续垂直升高或者缓慢垂直降落或者悬浮空中的目的。进一步的，本专利技术喷气式垂直起落无人机实现圆锥螺旋线运动包括如下步骤：（1）喷气式垂直起落无人机处在以自身重心为圆心的稳定旋转状态，全动尾翼处于与飞机旋转圆相切的状态；（2）当喷气式垂直起落无人机的一侧全动机翼部分旋转至接近欲实现的螺旋线外侧时候，瞬间加大内侧全动机翼的螺距即桨距角或者减小外侧全动机翼的螺距即桨距角，即瞬间实现向欲实现的螺旋线外侧的合力加大，施力方向以实现瞬间向螺旋线外侧施力为准，施力大小以当喷气式垂直起落无人机运动轨迹接近或者重合平滑的螺旋线为准；（3）瞬间施力后，随即恢复内外侧全动机翼的螺距，准备下一个周期的操作；（4）反复重复步骤（2）、（3）；（5）喷气式垂直起落无人机逐渐接近或者按照理论的螺旋线运动，在与上升运动结合，实现了喷气式垂直起落无人机实现圆锥螺旋线运动路线；（6）当圆锥螺旋线的运动半径足够大，对于机体结构强度可以完全承受时候，减低喷气式垂直起落无人机自转速率，并顺势将全动尾翼转动至与直线Z轴，转向轴平行的状态，将矢量喷气式发动机的为喷口转至与X轴，滚转轴平行的状态，喷气式垂直起落无人机进入正常状态飞行。进一步的，具有专利：2015207683907，“一种飞机机尾”定义的全动垂直尾翼，本专利技术喷气式垂直起落无人机实现圆锥螺旋线运动包括如下步骤：（1）喷气式垂直起落无人机处在以自身重心为圆心的稳定旋转状态，全动尾翼处于与飞机旋转圆相切的状态；（2）当喷气式垂直起落无人机的垂直尾翼部分旋转至接近欲实现的螺旋线外侧时候，瞬间调节旋转全动尾翼，施力方向以实现瞬间向螺旋线外侧施力为准，施力大小以当喷气式垂直起落无人机运动轨迹接近或者重合平滑的螺旋线为准；（3）瞬间施力后，随即恢复全动尾翼与飞机旋转圆相切的状态，准备下一个周期的操作；（4）反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种喷气式垂直起落无人机，是一种固定翼飞机，安装具有专利：ZL2015203521439，“垂直起落固定翼飞机”文件中定义的左、右全动副翼，其特征是，发动机固定在固定翼飞机的机首部或者机尾部，固定的发动机通过整体旋转或者矢量喷口喷射，实现沿机体俯仰轴即飞机Y轴的平行线上施力并可以沿机体俯滚转轴即飞机X轴的平行线上施力，并且发动机通过整体旋转或者矢量喷口喷射锁定在飞机Y轴、飞机X轴平行线上推力、施力。

【技术特征摘要】
2018.01.22 CN 20182010264111.一种喷气式垂直起落无人机，是一种固定翼飞机，安装具有专利：ZL2015203521439，“垂直起落固定翼飞机”文件中定义的左、右全动副翼，其特征是，发动机固定在固定翼飞机的机首部或者机尾部，固定的发动机通过整体旋转或者矢量喷口喷射，实现沿机体俯仰轴即飞机Y轴的平行线上施力并可以沿机体俯滚转轴即飞机X轴的平行线上施力，并且发动机通过整体旋转或者矢量喷口喷射锁定在飞机Y轴、飞机X轴平行线上推力、施力。2.根据权利要求1所述的喷气式垂直起落无人机，其特征是：在固定翼飞机的机首部或者机尾部安装有喷气式发动机或者螺旋桨发动机，安装的喷气式发动机或者螺旋桨发动机在伺服器、减速齿轮箱、舵机伺服器、液压控制驱动系统作用控制下，使发动机整体旋转并可以锁定的方式实现固定翼飞机机体俯仰轴即飞机Y轴的平行直线上的推力、推力分量与滚转轴即飞机X轴的平行直线上的推力之间的转换。3.根据权利要求1所述的喷气式垂直起落无人机，其特征是：固定翼飞机的机首部或者机尾部安装的喷气式矢量发动机，所安装的矢量喷气式发动机可以实现0至90度范围内矢量喷射、施力，即固定翼飞机机体俯仰轴即飞机Y轴的平行直线上的直线上的推力、推力分量与滚转轴即飞机X轴的平行直线上的推力之间的转换。4.根据权利要求1所述的喷气式垂直起落无人机，其特征是：在固定翼飞机的机首部或者机尾部固定的喷气式发动机或者螺旋桨发动机距离飞机重心有足够的距离，使发动机在旋转或者矢量喷射后沿机体俯仰轴即飞机Y轴的平行直线上施力，可以对固定翼飞机施加足够的以机体转向轴即飞机Z轴的或平行直线上的旋转力矩。5.根据权利要求1所述的喷气式垂直起落无人机，其特征是：在本喷气式垂直起落无人机的重心前部与后部机体中设置有重心调节油箱，并且在机载电脑控制下根据本喷气式垂直起落无人机自身旋转或者平飞的要求实时调节重心位置，达到最佳的飞行效果。6.根据权利要求1所述的喷气式垂直起落无人机，其特征是，本喷气式垂直起落无人机垂直飞行包括如下步骤：（1）喷气式垂直起落无人机处在平飞状态；（2）左、右全动副翼分别在各自伺服装置控制下以分别正负旋转相应对称并小于90度的适当角度；（3）固定翼飞机的机首部或者机尾部固定的喷气式发动机通过旋转或者矢量喷口沿机体俯仰轴即飞机Y轴的平行线上施力；（4）迫使飞机以飞机转向轴即Z轴或者其平行直线为轴旋转，旋转方向以主翼向下产生推力为准；（5）调节发动机功率，同时对称调节左、右全动副翼的相应角度，达到调节飞机升力大小的目的，进而控制飞机继续垂直升高或者缓慢垂直降落或者悬浮空中的目的。7.根据权利要求6所述的喷气式垂直起落无人机，其特征是，本发明喷气式垂直起落无人机实现圆锥螺旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，
申请(专利权)人：张斌，
类型：发明
国别省市：山东,37