一种分布式倾转多旋翼飞行器及飞行控制方法技术

本发明专利技术公开了一种分布式倾转多旋翼飞行器及飞行控制方法，减少了飞行器副翼、襟翼、方向舵等结构，提高控制效果。其技术方案要点是分布式倾转多旋翼飞行器包括机身、主机翼、副机翼、分布式倾转动力系统、垂直尾翼、升降舵，主副机翼形成串列翼；所述的分布式倾转动力系统固定于主机翼、副机翼的前缘，并包括至少6套，通过分步的倾转控制策略实现控制优化，实现多飞行模式切换，包括多旋翼垂直起降模式、固定翼高速巡航模式、复合翼融合任务模式，实现飞行器极高的自由控制能力；采用分布式的倾转多旋翼动力系统作为控制装置，减少固定翼模式下的副翼、襟翼、方向舵等结构，代替其实现滚转、增升/减速、偏航的控制功能。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式倾转多旋翼飞行器及飞行控制方法
本专利技术涉及飞行器飞行控制领域，尤其涉及一种分布式倾转多旋翼飞行器的飞行控制。
技术介绍
垂直起降飞行器一般指旋翼类飞行器(如直升机、多旋翼飞行器等)，这类飞行器具有较为高效的垂直起降性能、悬停、低空低速飞行以及独特的后飞和侧飞能力，使得其可以在舰艇、海岛、山区以及高楼林立的城市等复杂地域垂直起降，但由于前飞时旋翼桨叶左右气流不对称，其最大飞行速度受到很大的限制；同时，受限于旋翼类飞行器的气动效率问题，其航程和航时均十分有效，无法执行大范围、广目标的飞行任务。然而，传统固定翼飞行器却在高速飞行以及长航时飞行上极具优势。倾转旋翼飞行器通过融合旋翼飞行器和固定翼飞行器发展出独特构型，可兼具传统旋翼飞行器和固定翼飞行器的优势，拥有垂直起降、悬停等功能以及高巡航速度、长航程等性能，是未来飞行器的必然发展方向之一，成为了当前航空行业的研究热点。但是，由于倾转控制的难度大，倾转旋翼飞行器在倾转过渡段容易发生事故，动力部分失效也是其中一个事故原因。分布式倾转多旋翼飞行器具有较高的动力冗余度，同时还可以实现分步倾转，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式倾转多旋翼飞行器，其特征在于：所述分布式倾转多旋翼飞行器包括机身、主机翼、副机翼、垂直尾翼、至少6套倾转动力系统和升降舵，其中，主机翼与副机翼分设于机身前部与后部，形成串列翼布局。升降舵布置在副机翼后缘切口处，所述倾转动力系统包括倾转机构、电机和旋翼。旋翼固定在电机输出轴上，电机安装在倾转机构上，电机通过倾转机构实现动力方向的变化。所述倾转动力系统通过倾转机构安装于主机翼和副机翼上，且相对于机身轴对称分布。/n

【技术特征摘要】
1.一种分布式倾转多旋翼飞行器，其特征在于：所述分布式倾转多旋翼飞行器包括机身、主机翼、副机翼、垂直尾翼、至少6套倾转动力系统和升降舵，其中，主机翼与副机翼分设于机身前部与后部，形成串列翼布局。升降舵布置在副机翼后缘切口处，所述倾转动力系统包括倾转机构、电机和旋翼。旋翼固定在电机输出轴上，电机安装在倾转机构上，电机通过倾转机构实现动力方向的变化。所述倾转动力系统通过倾转机构安装于主机翼和副机翼上，且相对于机身轴对称分布。


2.根据权利要求1所述分布式倾转多旋翼飞行器，其特征在于：所有倾转动力系统动力方向为竖直状态时，飞行器重心满足多旋翼飞行器对重心分布及动力分布的要求。


3.根据权利要求1所述分布式倾转多旋翼飞行器，其特征在于，倾转机构可使动力电机和旋翼整体折转90°。


4.根据权利要求1所述的分布式倾转多旋翼飞行器的控制装置，其特征在于：主机翼的翼尖布置有一对倾转动力系统。


5.一种权利要求1-4任一项所述分布式倾转多旋翼飞行器的飞行控制方法，其特征在于：采用所述倾转动力系统的倾转位置和电机转速、所述升降舵的偏转作为主要的控制参数，根据分布式倾转多旋翼飞行器的飞行模式，对分布式倾转多旋翼飞行器的飞行姿态进行控制：
多旋翼飞行模式：俯仰由位于飞行器横向轴线前后分布的倾转动力系统电机转速差控制；滚转由位于飞行器纵向轴线左右分布的倾转动力系统电机转速差控制；偏航由顺逆时针倾转动力系统电机转速差控制；高度由整体倾转动力系统电机加减速控制。
固定翼飞行模式：俯仰由升降舵...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄斌，严旭飞，王晓波，陈令凯，谢也，谢安桓，张丹，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：浙江;33