一种具有双涵道变距旋翼的垂直起降固定翼飞行器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种具有双涵道变距旋翼的垂直起降固定翼飞行器。包括机身、起落架、机翼、涵道动力系统、升降副翼和舵机；起落架安装在机身的尾部；机翼与机身连接；所述涵道动力系统包括涵道、旋翼、旋转电机和旋翼变距机构；涵道与机翼连接；旋翼和旋转电机设置在涵道内，旋翼和旋转电机连接；涵道与旋翼同轴设置，涵道的轴线方向与机身的轴线方向相同；旋翼变距机构与旋翼连接，用于调节旋翼的桨距角。升降副翼设置两组，舵机与升降副翼一一对应设置，用于驱动升降副翼上下摆动。本实用新型专利技术中，采用了旋翼变距机构，可以在不同的飞行状态下通过控制桨毂转动获得最佳桨距角，提高了电机效率，增大了飞行器的航时。

【技术实现步骤摘要】
一种具有双涵道变距旋翼的垂直起降固定翼飞行器
本技术涉及飞行器
，具体涉及一种具有双涵道变距旋翼的垂直起降固定翼飞行器。
技术介绍
固定翼飞行器具有飞行时间长和航程远的特点，但是起飞和降落一般需要进行长距离滑行的跑道，因此对使用环境有较大的限制。某些小型固定翼飞行器采用了弹射起飞或手抛起飞，降落伞辅助降落的方式，虽然不需要专门的跑道，但是起飞时需要专门的弹射器或者经过专业训练的操作人员，降落时虽然降落伞能够减缓飞行器落地的冲击力，仍然对飞行器有一定的损伤，显然也不是理想的方式。垂直起降固定翼飞行器能够解决以上问题。现有的垂直起降固定翼飞行器主要包括以下几种形式。第一种为倾转旋翼类型，典型代表是美国的V-22“鱼鹰”倾转旋翼机。起降时通过倾转机构改变旋翼的方向。第二种为旋翼螺旋桨型，飞行器同时具有水平方向和竖直方向的两套动力系统。在起飞和降落时，水平方向的旋翼旋转，产生向上的升力，在平飞时，竖直方向的螺旋桨旋转，产生向前的推力，依靠机翼产生升力。第三种为尾座式，通过飞行器舵面偏转来实现飞行器实现水平飞行和垂直起降的状态转换。现有的垂直起降固定翼飞行器中，倾转旋翼类型和旋翼螺旋桨型结构复杂、飞行器重量大，可靠性低，飞行器的航程短，尾座式垂直起降飞行器大多采用多于2个旋翼和尾翼，结构复杂、重量大，隐身性低；并且没有涵道和旋翼变距机构，旋翼推力小、气动效率低、安全性低、续航性能差。综上所述，急需一种具有双涵道变距旋翼的垂直起降固定翼飞行器以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
>本技术目的在于提供一种具有双涵道变距旋翼的垂直起降固定翼飞行器，以解决固定翼飞行器安全性能低、续航时间短等问题。为实现上述目的，本技术提供了一种具有双涵道变距旋翼的垂直起降固定翼飞行器，包括机身、起落架、机翼、涵道动力系统、升降副翼和舵机；起落架安装在机身的尾部；机翼设置两组，包括分别安装于机身左右两侧左机翼和右机翼；涵道动力系统设置两组，包括分别安装在左机翼的左端和右机翼的右端的左涵道动力系统和右涵道动力系统；升降副翼设置两组，包括分别对称地安装在左机翼后缘和右机翼后缘的左升降副翼和右升降副翼；舵机设置两组，包括分别对称地安装在左机翼中间和右机翼中间的左舵机和右舵机；左舵机通过左驱动杆与左升降副翼连接；右舵机通过右驱动杆与右升降副翼连接。所述涵道动力系统包括涵道、旋翼、旋转电机和旋翼变距机构；涵道与机翼连接；旋翼和旋转电机设置在涵道内，旋翼和旋转电机连接；涵道与旋翼同轴设置，涵道的轴线方向与机身的轴线方向相同；旋翼变距机构与旋翼连接，用于调节旋翼的桨距角。优选地，所述旋翼包括转轴、对称连接转轴两端的桨毂以及连接在桨毂端部的旋桨；旋转电机的输出轴连接在转轴的中部。优选地，所述旋翼变距机构包括变距舵机、舵盘、舵盘连接杆、摇臂、变距机构连接架、变距连接支架和桨毂连接杆；变距舵机安装在涵道上；舵盘一端与变距舵机连接，另一端与舵盘连接杆的第一端铰接；变距机构连接架与涵道固定连接；摇臂中部与变距机构连接架转动连接，摇臂一端与变距连接支架铰接，摇臂另一端与舵盘连接杆的第二端铰接；变距连接支架套设在旋转电机的转动轴上，变距连接支架的端部通过桨毂连接杆与桨毂连接，通过变距连接支架沿旋转电机的转动轴上下运动，带动桨毂绕着桨毂的轴线偏转。进一步地，顺着飞行器飞行的方向，左涵道动力系统的旋翼逆时针旋转，右涵道动力系统的旋翼顺时针旋转。应用本技术的技术方案，具有以下有益效果：(1)本技术中，采用升降副翼，取消了尾翼，具有结构简单、重量轻、航程远和隐身性高的优点；(2)本技术中，采用了涵道动力系统，旋翼内置在涵道中，相较于只有旋翼没有涵道的飞行器，不仅可以避免旋翼伤害到他人，而且可以避免旋翼被外物损坏，提高了飞行器的安全性能。(3)本技术中，采用了涵道旋翼的结构设计，旋翼内置在涵道中，与孤立螺旋桨相比，涵道的存在改善了螺旋桨桨尖区域的绕流特性，减小了桨尖损失；相同转速情况下，涵道内的旋翼能产生更大的拉力，而所需功率略小，涵道动力系统具有更高的气动效率，具有推力大、气动效率高、安全性高以及噪声小等优点。(4)本技术中，采用了旋翼变距机构，可以在不同的飞行状态下通过控制桨毂转动获得最佳桨距角，提高了电机效率，增大了飞行器的航时。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是飞行器整体结构示意图；图2是右升降副翼连接结构示意图；图3是右旋翼变距机构结构示意图；图4是飞行器竖直升降阶段的飞行姿态图；图5是飞行器倾斜飞行的飞行姿态图；图6是飞行器巡航阶段的飞行姿态图；其中，1、变距舵机，2、舵盘，3、舵盘连接杆，4、摇臂，5、变距机构连接架，6、变距连接支架，7、桨毂连接杆，101、转轴，102、桨毂，103、旋桨，10、机身，20、起落架，30、左机翼，40、右机翼，50、左涵道动力系统，501、左涵道，502、左旋翼，503、左旋转电机，504、左旋翼变距机构，60、右涵道动力系统，601、右涵道，602、右旋翼，603、右旋转电机，604、右旋翼变距机构，70、左升降副翼，71、左舵机，72、左驱动杆，80、右升降副翼，81、右舵机，82、右驱动杆。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。实施例1：参见图1～图6，一种具有双涵道变距旋翼的垂直起降固定翼飞行器，包括机身10、起落架20、机翼、涵道动力系统、升降副翼和舵机；起落架20安装在机身10的尾部；机翼设置两组，包括分别安装于机身10左右两侧左机翼30和右机翼40；涵道动力系统设置两组，包括分别安装在左机翼30的左端和右机翼40的右端的左涵道动力系统50和右涵道动力系统60；升降副翼设置两组，包括分别对称地安装在左机翼30后缘和右机翼40后缘的左升降副翼70和右升降副翼80；舵机设置两组，包括分别对称地安装在左机翼30中间和右机翼40中间的左舵机71和右舵机81；左舵机71通过左驱动杆72与左升降副翼70连接；右舵机81通过右驱动杆82与右升降副翼80连接。左涵道动力系统50包括左涵道501、左旋翼502、左旋转电机503和左旋翼变距机构504；左涵道501与左机翼30连接；左旋翼502和左旋转电机503设置在左涵道501内，左旋翼502和左旋转电机503连接；左涵道501与左旋翼502同轴设置，左涵道501的轴线方向与机身10的轴线方向相同。左旋翼变距机构504与左旋翼502连接，用于调节左旋翼502的桨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有双涵道变距旋翼的垂直起降固定翼飞行器，其特征在于，包括机身、起落架、机翼、涵道动力系统、升降副翼和舵机；起落架安装在机身的尾部；/n机翼设置两组，包括分别安装于机身左右两侧左机翼和右机翼；/n涵道动力系统设置两组，包括分别安装在左机翼的左端和右机翼的右端的左涵道动力系统和右涵道动力系统；/n升降副翼设置两组，包括分别对称地安装在左机翼后缘和右机翼后缘的左升降副翼和右升降副翼；/n舵机设置两组，包括分别对称地安装在左机翼中间和右机翼中间的左舵机和右舵机；左舵机通过左驱动杆与左升降副翼连接；右舵机通过右驱动杆与右升降副翼连接；/n所述涵道动力系统包括涵道、旋翼、旋转电机和旋翼变距机构；涵道与机翼连接；旋翼和旋转电机设置在涵道内，旋翼和旋转电机连接；涵道与旋翼同轴设置，涵道的轴线方向与机身的轴线方向相同；旋翼变距机构与旋翼连接，用于调节旋翼的桨距角。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有双涵道变距旋翼的垂直起降固定翼飞行器，其特征在于，包括机身、起落架、机翼、涵道动力系统、升降副翼和舵机；起落架安装在机身的尾部；
机翼设置两组，包括分别安装于机身左右两侧左机翼和右机翼；
涵道动力系统设置两组，包括分别安装在左机翼的左端和右机翼的右端的左涵道动力系统和右涵道动力系统；
升降副翼设置两组，包括分别对称地安装在左机翼后缘和右机翼后缘的左升降副翼和右升降副翼；
舵机设置两组，包括分别对称地安装在左机翼中间和右机翼中间的左舵机和右舵机；左舵机通过左驱动杆与左升降副翼连接；右舵机通过右驱动杆与右升降副翼连接；
所述涵道动力系统包括涵道、旋翼、旋转电机和旋翼变距机构；涵道与机翼连接；旋翼和旋转电机设置在涵道内，旋翼和旋转电机连接；涵道与旋翼同轴设置，涵道的轴线方向与机身的轴线方向相同；旋翼变距机构与旋翼连接，用于调节旋翼的桨距角。


2.根据权利要求1所述的一种具有双涵道变距旋翼的垂直起降固定翼飞行器...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建波，周仕奇，刘清平，唐启东，周密乐，段新华，
申请(专利权)人：长沙航空职业技术学院，
类型：新型
国别省市：湖南;43