一种垂直起降固定翼飞行器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种垂直起降固定翼飞行器，包括机身、机尾和安装在机身两侧的机翼，机尾上安装有尾翼，机身内设有动力转换装置和动力装置，动力转换装置包括箱体，以及设置于箱体内的变速齿轮、换向伞齿和离合器；动力装置与动力转换装置连接；机翼内设置有主升力旋翼，主升力旋翼固定安装在机翼内；主升力旋翼通过主升力旋翼驱动轴与换向伞齿连接；尾翼内设有姿态稳定旋翼组件，姿态稳定旋翼组件包括旋翼、姿态控制电机和双向调节器，姿态控制电机与双向调节器连接，旋翼与姿态控制电机连接。通过内置主升力旋翼、姿态稳定旋翼组件，避免飞行器在飞行时由于旋翼和其他结构外置产生的空气阻力和扰流，提高飞行器的飞行性能和稳定性。稳定性。稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种垂直起降固定翼飞行器


[0001]本技术涉及一种木工工具，具体涉及一种垂直起降固定翼飞行器。

技术介绍

[0002]传统垂直起降固定翼飞行器有发动机
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旋翼倾转式、发动机
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旋翼
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机翼倾转式、固定旋翼外置式等几种。前两种需要发动机舱和旋翼由水平至垂直转动改变拉力线实现直升机和固定翼飞行器的融合，其缺点就是发动机和旋翼旋转时重力重心、空气动力中心、拉力方向、旋翼扰流、发动机舱翼尖布置、发动机旋转供油供电等等，这种布局如美国V22“鱼鹰”自1989年试飞目前坠机事故频频，保养维护极难原因就如上述那些方面。而近几年出现的垂直起降固定翼是简单结合了多旋翼飞行器和固定翼飞行器，直接在固定翼飞行器机体上叠加多旋翼飞行器机臂、旋翼等部件而成，虽能够达到垂直起降和固定翼的全部功能，但是其飞行性能和稳定性有待提高，外置的旋翼和结构件在固定翼模式飞行时产生的空气阻力和扰流，严重的干扰和降低了飞行器空气动力性能，而且能耗大、载荷小、操控性差；而在垂直起降模式时由于固定翼飞行器机翼、水平尾翼、垂直尾翼、机身等结构面积大受气流扰动也就大，仅靠旋翼之间速度差产生的修正扭矩不能完全抵消扰动力矩，起飞降落悬停时稳定性不能保证，操控难度高、安全隐患大。

技术实现思路

[0003]本技术目的在于提供一种垂直起降固定翼飞行器，通过内置主升力旋翼、姿态稳定旋翼组件，避免飞行器在飞行时由于旋翼和其他结构外置产生的空气阻力和扰流，提高飞行器工作在垂直起降模式和固定翼飞行模式时的飞行性能和稳定性。
[0004]本技术通过下述技术方案实现：
[0005]一种垂直起降固定翼飞行器，包括机身、机尾和安装在机身两侧的机翼，所述机尾上安装有尾翼，机身内设有动力转换装置和动力装置，所述动力转换装置包括箱体，以及设置于箱体内的变速齿轮、换向伞齿和离合器；所述动力装置与离合器连接，所述变速齿轮和换向伞齿连接；机翼内设置有主升力旋翼，所述主升力旋翼通过固定支架固定安装在机翼内；所述主升力旋翼通过主升力旋翼驱动轴与换向伞齿连接；所述尾翼内设有姿态稳定旋翼组件，所述姿态稳定旋翼组件包括旋翼、姿态控制电机和双向调节器，所述姿态控制电机与双向调节器连接，所述旋翼与姿态控制电机连接。
[0006]在上述方案中，进一步地，所述尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼，所述姿态稳定旋翼组件分为俯仰姿态动力组件和航向姿态动力组件，所述俯仰姿态动力组件设于水平尾翼内，航向姿态动力组件设于垂直尾翼内，俯仰姿态动力组件和航向姿态动力组件均包括旋翼、姿态控制电机和双向调节器。
[0007]在上述方案中，进一步地，还包括推力螺旋桨，所述推力螺旋桨通过整流罩固定在靠近机尾的机身外平面，所述机身内还设有固定翼模式动力组件，所述固定翼模式动力组件通过推力螺旋桨驱动轴与所述动力转换装置连接，所述推力螺旋桨与固定翼模式动力组
件连接。
[0008]在上述方案中，进一步地，还包括旋翼舱保形装置，所述主升力旋翼设于旋翼舱保形装置内，旋翼舱保形装置包括旋翼舱体、主升力旋翼上舱盖、主升力旋翼下舱盖、上舱盖伺服推拉杆、下舱盖伺服推拉杆、舱盖轴和舱盖位置传感器，所述主升力旋翼上舱盖和主升力旋翼下舱盖分别通过舱盖轴安装在旋翼舱体两侧，所述上舱盖伺服推拉杆一端活动安装在旋翼舱体上，另一端安装在主升力旋翼上舱盖上；所述下舱盖伺服推拉杆一端活动安装在旋翼舱体上，另一端安装在主升力旋翼下舱盖上，所述舱盖位置传感器安装在舱盖轴上。
[0009]进一步地，机身内还设有电池组，当发电机不工作时如地面调试和准备阶段为飞行器用电设备提供电能，也可在飞行器飞行时为发电机调峰，消除用电设备启动、功率增大等情况下出现的电路电压波动。
[0010]进一步地，所述主升力旋翼为2个及以上。
[0011]进一步地，所述俯仰姿态动力组件为1组及以上。
[0012]进一步地，所述航向姿态动力组件为1组及以上。
[0013]俯仰姿态动力组件和航向姿态动力组件的数量和飞行器固定翼气动外形布局有关。
[0014]现有技术中，垂直起降固定翼飞行器的旋翼和结构件通常是外置的，然而外置的旋翼和结构件在飞行器固定翼模式飞行时产生的空气阻力和扰流，会干扰和降低飞行器空气动力性能，而且能耗大、载荷小、操控性差；而且在垂直起降模式时由于固定翼飞行器机翼、水平尾翼、垂直尾翼、机身等结构面积大受气流扰动也就大，仅靠旋翼之间速度差产生的修正扭矩不能完全抵消扰动力矩，起飞降落悬停时增加不稳定性，本技术通过将主升力旋翼、姿态稳定旋翼组件分别安装在机翼和尾翼内，并通过设置旋翼舱保形装置，当飞行器以固定翼模式飞行时主升力旋翼被封闭在旋翼舱体内，此时飞行器形成一个完整的固定翼飞行器，阻力小、无附加扰流，有效提高空气动力性能。姿态稳定旋翼组件包括俯仰姿态动力组件和航向姿态动力组件，俯仰姿态动力组件和航向姿态动力组件分别安装于水平尾翼和垂直尾翼内，充分利用固定翼飞行器尾力臂增加其扭力，有效的增加了灵敏度减小了体积和功率。并且飞行器的垂直起降模式和固定翼模式的动力系统不同，垂直起降模式时主升力旋翼将机械动能转换为飞行器垂直起飞、降落和空中悬停时的升力，固定翼模式飞行时姿态稳定旋翼组件将电能转化为机械能带动旋翼转动产生相应方向和大小的推力，控制飞行器飞行姿态的变化，推力螺旋桨驱动轴带动推力螺旋桨工作推动飞行器向前飞行，这样当飞行器处于不同工作模式时，动力系统只需通过控制系统简单切换，提高了飞行器的稳定性和安全可靠性；由于设置于机身内的发动机动力输出轴与主升力旋翼驱动轴存在夹角，故需要用换向伞齿进行变向。设置离合器以实现飞行器在不同工作模式下的动力分配，离合器为两组分别控制主升力旋翼和推力螺旋桨的启停。
[0015]本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0016]1、本技术一种垂直起降固定翼飞行器，将主升力旋翼、姿态稳定旋翼组件分别安装在机翼和尾翼内，并通过设置旋翼舱保形装置，当飞行器以固定翼模式飞行时主升力旋翼被封闭在旋翼舱体内，此时飞行器形成一个完整的固定翼飞行器，阻力小、无附加扰流，有效提高空气动力性能。且全部动力组件、旋翼都是固定于各自位置，在不同的飞行模式下重心和气动中心不发生改变，故无论是飞行姿态转换或者是固定翼飞行时都非常稳定
可靠；
[0017]2、本技术一种垂直起降固定翼飞行器，垂直起降模式和固定翼飞行模式在空中切换时，旋翼拉力线没有发生变化只是调整其工作状态，故切换中控制过程快速、顺滑、简单、安全可靠；并且飞行器的垂直起降模式和固定翼模式的动力系统不同，垂直起降模式和固定翼模式分别配置升力旋翼系统和推进系统，这样当飞行器处于不同工作模式时，动力系统独立工作只需通过控制系统简单切换，提高了飞行器的稳定性和安全可靠性；
[0018]3、本技术一种垂直起降固定翼飞行器，俯仰姿态动力组件和航向姿态动力组件分别独立安装于水平尾翼和垂直尾翼内充分利用固定翼飞行器尾力臂增加其扭力，有效的增加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垂直起降固定翼飞行器，其特征在于，包括机身（2）、机尾和安装在机身（2）两侧的机翼（1），所述机尾上安装有尾翼（3），机身（2）内设有动力转换装置（5）和动力装置，所述动力转换装置（5）包括箱体，以及设置于箱体内的变速齿轮、换向伞齿和离合器；所述动力装置与离合器连接，离合器与变速齿轮连接，所述变速齿轮和换向伞齿连接；机翼（1）内设置有主升力旋翼（4），所述主升力旋翼（4）通过固定支架固定安装在机翼（1）内；所述主升力旋翼（4）通过主升力旋翼驱动轴（51）与换向伞齿连接；所述尾翼（3）内设有姿态稳定旋翼组件，所述姿态稳定旋翼组件包括旋翼、姿态控制电机和双向调节器，所述姿态控制电机与双向调节器连接，所述旋翼与姿态控制电机连接。2.根据权利要求1所述的一种垂直起降固定翼飞行器，其特征在于，所述尾翼（3）包括水平尾翼和垂直尾翼，所述姿态稳定旋翼组件分为俯仰姿态动力组件（D2）和航向姿态动力组件（D1），俯仰姿态动力组件（D2）和航向姿态动力组件（D1）均包括旋翼、姿态控制电机和双向调节器，所述姿态控制电机与双向调节器连接，所述旋翼与姿态控制电机连接，所述俯仰姿态动力组件（D2）设于水平尾翼内，航向姿态动力组件（D1）设于垂直尾翼内。3.根据权利要求1所述的一种垂直起降固定翼飞行器，其特征在于，还包括推力螺旋桨（7），所述推力螺旋桨（7）通过整流罩固定在靠近机尾的机身（2）外平面，所述机身（2）内还设有固定翼模式...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弓，
申请(专利权)人：四川迅联达智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：