一种倾转旋翼-机翼垂直起降飞行器的布局与控制方法技术

本发明专利技术一种倾转旋翼‑机翼垂直起降飞行器的布局与控制方法，采用串列翼布局飞机，在前后机翼两侧翼尖处各布置有一组，总计四组旋翼，构成了动力系统。机翼、旋翼均可绕穿过机翼内部的转轴在一定角度范围内转动，实现了旋翼、机翼的分别倾转。本发明专利技术中的控制方法，可使该种飞行器可实现垂直起降与高速平飞，且可在飞行的各个阶段对旋翼与机翼的角度分别进行适当地调整，优化飞机整体的效率。本发明专利技术旋翼与机翼可分别倾转，在垂直起降阶段阻力小，旋翼与机翼之间的气流干扰小；在垂直起降与平飞之间转换时，机翼的利用效率高，动力系统负担低，飞行全过程的飞行控制较为简单，是一种有着广阔应用前景的垂直起降飞行器。

【技术实现步骤摘要】
一种倾转旋翼-机翼垂直起降飞行器的布局与控制方法
本专利技术涉及一种倾转旋翼-机翼垂直起降飞行器的布局与控制方法，特别是涉及一种旋翼与机翼可以分别倾转的垂直起降飞行器的布局与控制方法，属于航空

技术介绍
垂直起降飞行器既可以像直升机一样垂直起降，不受跑道的约束，又可以像固定翼飞机一样高速平飞，融合了固定翼飞机与直升机二者的优点，在民用军用领域都有着十分广阔的应用前景。目前，主要存在以下几类垂直起降飞行器。第一种是以“AV-8B”和“F-35”为代表的采用升力风扇或矢量喷口提供垂直起降动力的垂直起降战斗机，第二种是以“V-22”为代表的倾转旋翼机，第三种是以现有直升机为基础，附加前进动力等附件的复合式垂直起降飞行器，第四种是以“GL-10”为代表的倾转机翼垂直起降飞行器。他们都成功实现了垂直起降飞行器的设计目的，并且有一部分已经投入到了实际使用当中。然而，这些现有的垂直起降飞行器均存在一些问题。前两种垂直起降飞行器在垂直起降阶段机翼的上表面垂直于来流方向，迎风面积过大，将产生较大的压差阻力。而第二种倾转旋翼机由于垂直起降本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种倾转旋翼-机翼垂直起降飞行器的布局，其特征在于：所述倾转旋翼-机翼垂直起降飞行器包括：机身、机翼、转轴、旋翼、电子设备。/n所述机身是飞机的主要部件，用于承担有效载荷并连接飞机的其他各个部件；/n所述机翼分为前后两组，分别通过布置在机身前后的两根转轴与机身连接，并且可以绕对应转轴在0°到90°的范围内旋转，用于在平飞模式下产生升力。机翼上设有气动舵面，用于提供飞机的控制力。机翼内设有转轴孔，可以将转轴完全包裹在机翼内；/n所述转轴共有两根，分别固定在机身前部与后部，作为机翼与机翼两端的旋翼的转轴，承担二者产生的载荷并将载荷传递到机身上。转轴中空，可以在其内部排布电线等设备；/n所述旋翼...

【技术特征摘要】
1.一种倾转旋翼-机翼垂直起降飞行器的布局，其特征在于：所述倾转旋翼-机翼垂直起降飞行器包括：机身、机翼、转轴、旋翼、电子设备。
所述机身是飞机的主要部件，用于承担有效载荷并连接飞机的其他各个部件；
所述机翼分为前后两组，分别通过布置在机身前后的两根转轴与机身连接，并且可以绕对应转轴在0°到90°的范围内旋转，用于在平飞模式下产生升力。机翼上设有气动舵面，用于提供飞机的控制力。机翼内设有转轴孔，可以将转轴完全包裹在机翼内；
所述转轴共有两根，分别固定在机身前部与后部，作为机翼与机翼两端的旋翼的转轴，承担二者产生的载荷并将载荷传递到机身上。转轴中空，可以在其内部排布电线等设备；
所述旋翼布置在前后机翼两侧的翼尖处，即前后两根转轴的末端，共计四组，构成飞机的动力系统，用于提供飞机的动力，利用四组旋翼间的转速差动带来的旋翼动力差动提供控制力。它们可绕所安装的转轴在0°到90°的范围内旋转，电线穿过中空转轴与机身内部的电子设备相连；
所述电子设备布置于机身内，包括电池、飞控、信号接收机等，用于提供能源、控制飞机姿态、接收控制指令等，确保飞机可按照设计正常飞行。


2.一种基于权利要求1所述的倾转旋翼-机翼垂直起降飞行器的控制方法，其特征在于：包括以下四种模式下的控制方法：垂直起降模式，垂直起降转平飞模式、平飞模式、平飞转垂直起降模式。具体控制方法如下：
所所述垂直起降模式，机翼处于竖直状态，旋翼处于竖直状态。旋翼此时提供向上的动力使飞机垂直爬升，通过旋翼动力差动提供控制力。
所述垂直起降转平飞模式，共分为四步：
第一步：机翼先开始逐渐向水平状态倾转，旋翼不动，提供向上的动力抵消飞机自重。通过前后旋翼动力差动使得飞机具有一...

【专利技术属性】
技术研发人员：周尧明，胡鑫，苏雨，潘风行，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11