本发明专利技术公开一种组合翼飞行器，属于飞行器技术领域。该飞行器包括机身、旋翼、固定翼、动力分配器、增压器、舵控喷嘴及传动轴；旋翼、动力分配器和增压器位于机身上方，旋翼的支承轮位于增压器的环形轨道上，固定翼设置在机身的两侧并位于旋翼下方，在机身两侧的固定翼上和机身尾部设置舵控喷嘴，传动轴连接动力分配器和机身内的动力装置。动力分配器驱动旋翼和增压器的叶轮作不等速反向旋转产生飞行器所需的拉力和高速气流，该高速气流从喷嘴喷出而产生气动力，舵控喷嘴改变气动力的大小分布和方向实现飞行器的姿态控制。本发明专利技术兼具旋翼和固定翼飞行器的优点，既能短距起降，又能提高飞行的效率。传动系和舵控系机构简单、结构紧凑、可靠性高。
A Combination Wing Aircraft
【技术实现步骤摘要】
一种组合翼飞行器
：本专利技术属于飞行器
，具体涉及一种组合翼飞行器。
技术介绍
：旋翼直升机比固定翼飞机具有更强的机动性，起飞和降落不需要跑道，可以垂直起降、低速飞行或悬停，适应在复杂的空间中飞行。一般的旋翼直升机旋翼悬臂长度大，承载能力小，飞行阻力大，且需要尾翼和复杂的桨距控制机构来控制飞行器的空中姿态和机动性，结构复杂、造价高。固定翼飞机的机翼高速飞行时能产生很大的升力，具有承载能力大、飞行效率高的特点，但存在不能短距起降的缺点。公知的纵列式双旋翼固定翼复合垂直起降飞行器(CN105923154B)在常规固定翼飞行器的机身先后设置旋翼来产生升力并利用两个矢量推进桨产生前行动力，克服了直升机和固定翼飞机的不足，达到了兼具直升机和固定翼飞机优点的目的。由于旋翼和推进桨需要单独驱动，驱动装置分散，传动系统和控制系统较复杂，控制灵敏性较差。
技术实现思路
：本专利技术为了克服现有旋翼飞行器旋翼控制机构复杂、旋翼悬臂长度大，承载能力小等不足，并发挥固定翼飞机的优点，提供一种组合翼飞行器，该飞行器具有传动机构简单、控制机构灵敏度高，兼具旋翼和固定翼飞行器的优点，能实现垂直起降、高效平飞、空中悬停、灵活转向等功能。本专利技术提供的一种组合翼飞行器包括机身1、上喷嘴1b、下喷嘴1a、后气道1c、后阀芯2、旋翼、左平翼11a、右平翼11b、左侧立翼10a、右侧立翼10b、前立翼9、后立翼3、增压器5、动力分配器6、传动轴15、左阀芯17a、右阀芯17b、左气道16a、右气道16b、左翼下喷嘴12a、右翼下喷嘴12b及翼背喷嘴13；所述上喷嘴1b、下喷嘴1a及所述后阀芯2设置在所述机身1的尾部，所述上喷嘴1b及所述下喷嘴1a的轴线位于所述机身1的纵向对称面上，所述上喷嘴1b及所述下喷嘴1a通过所述后阀芯2与所述后气道1c连通，所述后阀芯2的转动能够控制所述上喷嘴1b和所述下喷嘴1a的喷射流量。所述增压器5位于所述机身1上方，所述增压器5包括外壳5c及叶轮5d，所述外壳5c是圆环形轴对称结构，所述外壳5c的外圆周上设有轨道5a，所述叶轮5d为轴对称结构，叶片均布在所述叶轮5d的外圆周上，所述外壳5c的内表面与所述叶片的上、下端面间隙配合形成集气腔5b和压气道。所述动力分配器6是轴对称结构，位于所述增压器5的中心部位，所述动力分配器6的轴线与所述增压器5的轴线重合并位于所述机身1的纵向对称面内，所述动力分配器6的底座6c与所述增压器5的外壳5c固定连接，所述动力分配器6的输出盘6b与所述叶轮5d固定连接以驱动所述叶轮5d转动，所述动力分配器6的输出轴6a与所述旋翼的翼架7固定连接以驱动所述旋翼转动，所述动力分配器6的输入轴、输出轴6a及所述输出盘6b的轴线重合，所述输出轴6a和所述输出盘6b输出反向的不等速转动。所述旋翼位于增压器5的上方，所述旋翼由翼片4和翼架7固定连接构成轴对称结构，所述轴对称结构的轴线与所述动力分配器6输出轴6a的轴线重合，所述翼片4的回转半径大于所述翼架7的最大半径，所述翼架7与所述动力分配器6的所述输出轴6a固定连接，滚轮8与所述翼架7铰接，所述滚轮8能够相对于所述翼架7转动，所述滚轮8支撑在所述增压器5的所述轨道5a内，用于提高所述旋翼的承载能力。所述左平翼11a与所述右平翼11b的断面结构相同，所述左平翼11a与所述右平翼11b对称固定在所述机身1的两侧并靠近所述机身1的上部构成飞行器的固定翼，在所述左平翼11a、所述右平翼11b上分别设置对称于所述机身1的所述左翼下喷嘴12a、右翼下喷嘴12b，在所述左平翼11a、所述右平翼11b上分别设置对称于所述机身1的所述翼背喷嘴13，所述左翼下喷嘴12a通过所述左阀芯17a与所述左气道16a连通，所述右翼下喷嘴12b通过所述右阀芯17b与所述右气道16b连通，两个结构相同的所述翼背喷嘴13分别通过左阀芯17a、右阀芯17b与左气道16a、右气道16b连通，转动左阀芯17a、右阀芯17b能够控制所述左翼下喷嘴12a、右翼下喷嘴12b及所述翼背喷嘴13的流量从而调节喷嘴的气动力，所述左翼下喷嘴12a及所述右翼下喷嘴12b产生向上的推力，所述翼背喷嘴13产生向前的推力。所述前立翼9和所述后立翼3位于机身1的纵向对称面上，所述前立翼9和所述后立翼3的上端与所述增压器5的所述外壳5c固定连接，而所述前立翼9和所述后立翼3的下端与所述机身1的上部固定连接，所述后立翼3与所述机身1连接后形成从所述增压器5的所述集气腔5b至所述后阀芯2的所述后气道1c。所述左侧立翼10a及所述右侧立翼10b的上端与所述增压器5的所述外壳5c固定连接，所述左侧立翼10a及所述右侧立翼10b的下端分别与所述左平翼11a及所述右平翼11b的上部固定连接，所述左侧立翼10a及所述右侧立翼10b对称设置在所述机身1的两侧形成两个结构对称于所述机身1的所述左气道16a及所述右气道16b，所述左气道16a及所述右气道16b连通所述增压器5的所述集气腔5b和所述左阀芯17a及所述右阀芯17b。所述传动轴15是一种万向接轴，所述传动轴15连接所述动力分配器6的输入轴和发动机的输出轴。所述增压器5外壳5c的外形是铁饼形的，能够减小飞行时的阻力，位于外壳5c外圆周的轨道5a是环形闭合的，轨道5a的上、下轨面平行且间距大于滚轮8的直径，外壳5c中心部分是空心的，构成增压器5的进气口。所述翼架7是轴对称结构，所述翼片4设有螺旋角，所述翼片4转动时产生主升力，所述翼片4与所述滚轮8的数量N相同，N≥3，所述滚轮8的轴线与所述翼架7的回转轴线垂直。所述的前立翼9、后立翼3和左侧立翼10a及所述右侧立翼10b是断面为椭圆形的空心管，空心管的长轴平行于机身1的纵轴线。发动机通过传动轴15经动力分配器6驱动叶轮5d和旋翼不等速反向转动，旋翼产生主拉力，而叶轮5d产生的高速气流汇聚到集气腔5b，经后气道1c、左气道16a及右气道16b分别分流到机身1尾部的喷嘴(上喷嘴1a和下喷嘴1b)和固定翼中部的喷嘴(左翼下喷嘴12a、右翼下喷嘴12b和翼背喷嘴13)形成喷射气动力，舵机驱动后阀芯2转动可控制机身尾部喷嘴的气动力方向和大小，舵机驱动阀芯17转动可控制固定翼中部喷嘴的气动力方向和大小，从而实现飞行器俯仰、横滚、转向等姿态控制；垂直升降时，喷嘴的气动力和主拉力方向一致，能平稳控制升降；平飞时固定翼产生升力，翼背喷嘴13产生向前的气动力，有利于提高飞行效率。进一步减小动力分配器6对旋翼的输出，而增加翼背喷嘴13的气动力可实现更高飞行效率。旋翼、增压器5和动力分配器6同轴设计，轴向尺寸小，结构紧凑，适应环境能力强；旋翼由滚轮8支承在环形的轨道5a上，它的翼片4转动半径大、线速度高而悬臂小，能产生更大的升力，旋翼的承载能力较大。对于所有控制喷嘴流量的阀芯(后阀芯2和左阀芯17a、右阀芯17b)，工作负载稳定且较小，传动机构转动惯量小，因此，所述喷嘴的气动力大小和方向调节灵敏，反应快，操作轻便。机身1上方的旋翼和叶轮5d等运动构件的轴对称性，转动件的离心力自平衡，旋翼和叶轮4的气动力偶矩也相互平衡以及高速旋翼的陀螺效应，飞行器整体具有自动保持空间姿态稳定的能力。所有立翼(前立翼9、后立翼3和左侧立翼10a、右侧立翼10b本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种组合翼飞行器，其特征在于该飞行器包括机身(1)、上喷嘴(1b)、下喷嘴(1a)、后气道(1c)、后阀芯(2)、旋翼、左平翼(11a)、右平翼(11b)、左侧立翼(10a)、右侧立翼(10b)、前立翼(9)、后立翼(3)、增压器(5)、动力分配器(6)、传动轴(15)、左阀芯(17a)、右阀芯(17b)、左气道(16a)、右气道(16b)、左翼下喷嘴(12a)、右翼下喷嘴(12b)及翼背喷嘴(13)；所述上喷嘴(1b)、下喷嘴(1a)及所述后阀芯(2)设置在所述机身(1)的尾部，所述上喷嘴(1b)及所述下喷嘴(1a)的轴线位于所述机身(1)的纵向对称面上，所述上喷嘴(1b)及所述下喷嘴(1a))通过所述后阀芯(2)与所述后气道(1c)连通，所述后阀芯(2)的转动能够控制所述上喷嘴(1b)和所述下喷嘴(1a)的喷射流量；所述增压器(5)位于所述机身(1)上方，所述增压器(5)包括外壳(5c)及叶轮(5d)，所述外壳(5c)是圆环形轴对称结构，所述外壳(5c)的外圆周上设有轨道(5a)，所述叶轮(5d)为轴对称结构，叶片均布在所述叶轮(5d)的外圆周上，所述外壳(5c)的内表面与所述叶片的上、下端面间隙配合形成集气腔(5b)和压气道；所述动力分配器(6)是轴对称结构，位于所述增压器(5)的中心部位，所述动力分配器(6)的轴线与所述增压器(5)的轴线重合并位于所述机身(1)的纵向对称面内，所述动力分配器(6)的底座(6c)与所述增压器(5)的所述外壳(5c)固定连接，所述动力分配器(6)的输出盘(6b)与所述叶轮(5d)固定连接以驱动所述叶轮(5d)转动，所述动力分配器(6)的输出轴(6a)与所述旋翼的翼架(7)固定连接以驱动所述旋翼转动，所述动力分配器(6)的输入轴、所述输出轴(6a)及所述输出盘(6b)的轴线重合，所述输出轴(6a)和所述输出盘(6b)输出反向的不等速转动；所述旋翼位于所述增压器(5)的上方，所述旋翼由翼片(4)和所述翼架(7)固定连接构成轴对称结构，所述轴对称结构的轴线与所述动力分配器(6)的所述输出轴(6a)的轴线重合，所述翼片(4)的回转半径大于所述翼架(7)的最大半径，所述翼架(7)与所述动力分配器(6)的所述输出轴(6a)固定连接，滚轮(8)与所述翼架(7)铰接，所述滚轮(8)能够相对于所述翼架(7)转动，所述滚轮(8)支撑在所述增压器(5)的所述轨道(5a)内，用于提高所述旋翼的承载能力；所述左平翼(11a)与所述右平翼(11b)的断面结构相同，所述左平翼(11a)与所述右平翼(11b)对称固定在所述机身(1)的两侧并靠近所述机身(1)的上部构成飞行器的固定翼，在所述左平翼(11a)、所述右平翼(11b)上分别设置对称于所述机身(1)的所述左翼下喷嘴(12a)、右翼下喷嘴(12b)，在所述左平翼(11a)、所述右平翼(11b)上分别设置对称于所述机身(1)的所述翼背喷嘴(13)，所述左翼下喷嘴(12a)通过所述左阀芯(17a)与所述左气道(16a)连通，所述右翼下喷嘴(12b)通过所述右阀芯(17b)与所述右气道(16b)连通，两个结构相同的所述翼背喷嘴(13)分别通过所述左阀芯(17a)、所述右阀芯(17b)与所述左气道(16a)、所述右气道(16b)连通，转动左阀芯(17a)、所述右阀芯(17b)能够控制所述左翼下喷嘴(12a)、右翼下喷嘴(12b)及所述翼背喷嘴(13)的流量从而调节喷嘴的气动力，所述左翼下喷嘴(12a)及所述右翼下喷嘴(12b)产生向上的推力，所述翼背喷嘴(13)产生向前的推力；所述前立翼(9)和所述后立翼(3)位于所述机身(1)的纵向对称面上，所述前立翼(9)和所述后立翼(3)的上端与所述增压器(5)的所述外壳(5c)固定连接，所述前立翼(9)和所述后立翼(3)的下端与所述机身(1)的上部固定连接，所述后立翼(3)与所述机身(1)连接后形成从所述增压器(5)的所述集气腔(5b)至所述后阀芯(2)的所述后气道(1c)；所述左侧立翼(10a)及所述右侧立翼(10b)的上端与所述增压器(5)的所述外壳(5c)固定连接，所述左侧立翼(10a)及所述右侧立翼(10b)的下端分别与所述左平翼(11a)及所述右平翼(11b)的上部固定连接，所述左侧立翼(10a)及所述右侧立翼(10b)对称设置在所述机身(1)的两侧形成两个结构对称于所述机身(1)的所述左气道(16a)及所述右气道(16b)，所述左气道(16a)及所述右气道(16b)连通所述增压器(5)的所述集气腔(5b)和所述左阀芯(17a)及所述右阀芯(17b)；所述传动轴(15)是一种万向接轴，所述传动轴(15)连接所述动力分配器(6)的输入轴和发动机的输出轴。...
【技术特征摘要】
1.一种组合翼飞行器，其特征在于该飞行器包括机身(1)、上喷嘴(1b)、下喷嘴(1a)、后气道(1c)、后阀芯(2)、旋翼、左平翼(11a)、右平翼(11b)、左侧立翼(10a)、右侧立翼(10b)、前立翼(9)、后立翼(3)、增压器(5)、动力分配器(6)、传动轴(15)、左阀芯(17a)、右阀芯(17b)、左气道(16a)、右气道(16b)、左翼下喷嘴(12a)、右翼下喷嘴(12b)及翼背喷嘴(13)；所述上喷嘴(1b)、下喷嘴(1a)及所述后阀芯(2)设置在所述机身(1)的尾部，所述上喷嘴(1b)及所述下喷嘴(1a)的轴线位于所述机身(1)的纵向对称面上，所述上喷嘴(1b)及所述下喷嘴(1a))通过所述后阀芯(2)与所述后气道(1c)连通，所述后阀芯(2)的转动能够控制所述上喷嘴(1b)和所述下喷嘴(1a)的喷射流量；所述增压器(5)位于所述机身(1)上方，所述增压器(5)包括外壳(5c)及叶轮(5d)，所述外壳(5c)是圆环形轴对称结构，所述外壳(5c)的外圆周上设有轨道(5a)，所述叶轮(5d)为轴对称结构，叶片均布在所述叶轮(5d)的外圆周上，所述外壳(5c)的内表面与所述叶片的上、下端面间隙配合形成集气腔(5b)和压气道；所述动力分配器(6)是轴对称结构，位于所述增压器(5)的中心部位，所述动力分配器(6)的轴线与所述增压器(5)的轴线重合并位于所述机身(1)的纵向对称面内，所述动力分配器(6)的底座(6c)与所述增压器(5)的所述外壳(5c)固定连接，所述动力分配器(6)的输出盘(6b)与所述叶轮(5d)固定连接以驱动所述叶轮(5d)转动，所述动力分配器(6)的输出轴(6a)与所述旋翼的翼架(7)固定连接以驱动所述旋翼转动，所述动力分配器(6)的输入轴、所述输出轴(6a)及所述输出盘(6b)的轴线重合，所述输出轴(6a)和所述输出盘(6b)输出反向的不等速转动；所述旋翼位于所述增压器(5)的上方，所述旋翼由翼片(4)和所述翼架(7)固定连接构成轴对称结构，所述轴对称结构的轴线与所述动力分配器(6)的所述输出轴(6a)的轴线重合，所述翼片(4)的回转半径大于所述翼架(7)的最大半径，所述翼架(7)与所述动力分配器(6)的所述输出轴(6a)固定连接，滚轮(8)与所述翼架(7)铰接，所述滚轮(8)能够相对于所述翼架(7)转动，所述滚轮(8)支撑在所述增压器(5)的所述轨道(5a)内，用于提高所述旋翼的承载能力；所述左平翼(11a)与所述右平翼(11b)的断面结构相同，所述左平翼(11a)与所述右平翼(11b)对称固定在所述机身(1)的两侧并靠近所述机身(1)的上部构成飞行器的固定翼，在所述左平翼(11a)、所述右平翼(11b)上分别设置对称于所述机身(1)的所述左翼下喷嘴(12a)、右翼下...
【专利技术属性】
技术研发人员：张玉华，王孝义，陈华，张维，陈林华，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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