一种垂直起降飞行器和垂直起降飞行器的控制方法技术

本发明专利技术提供一种垂直起降飞行器和垂直起降飞行器的控制方法，该垂直起降飞行器包括：机身、尾推旋翼、固定尾翼、两个第一动力组件和两个第二动力组件。机身的两侧设置有机翼；两个第一动力组件对称安装在机身两侧的机翼上；第一动力组件包括倾转旋翼和第一固定旋翼；倾转旋翼通过旋翼倾转机构安装在机翼上；两个第二动力组件对称安装在机身两侧的机翼上，并分别位于第一动力组件的外侧；尾推旋翼安装在机身的尾部；固定尾翼连接在机身两侧的第一动力组件上。本发明专利技术垂直起降飞行器和控制方法可以改善现有技术中EVTOL载人飞行器的布局模式，增加垂直起降飞行器的载重能力和续航能力。增加垂直起降飞行器的载重能力和续航能力。增加垂直起降飞行器的载重能力和续航能力。

A control method of VTOL aircraft and VTOL aircraft

【技术实现步骤摘要】
一种垂直起降飞行器和垂直起降飞行器的控制方法


[0001]本专利技术涉及飞行器
，具体涉及一种垂直起降飞行器和垂直起降飞行器的控制方法。

技术介绍

[0002]垂直起降飞行器，例如EVTOL载人飞行器的垂直起降功能存在多种不同的实现方式，然而现有垂直起降飞行器的垂起升力系统在平飞巡航时所占比费阻较大，并且对于电动飞行器来说，航程短是复合翼布局的痛点；虽然多旋翼布局控制简单，成本较低，但低载重能力及续航难以满足载人城市出行的需求。因此需要提供一种垂直起降飞行器和垂直起降飞行器的控制方法以解决上述问题。

技术实现思路

[0003]鉴于以上现有技术的缺点，本专利技术提供一种垂直起降飞行器和垂直起降飞行器的控制方法，以改善现有技术中EVTOL载人飞行器的布局模式，增加垂直起降飞行器的载重能力和续航能力。
[0004]为实现上述目的及其它相关目的，本专利技术提供一种垂直起降飞行器，包括：机身、尾推旋翼、固定尾翼、两个第一动力组件和两个第二动力组件。所述机身的两侧设置有机翼；两个所述第一动力组件对称安装在所述机身两侧的所述机翼上；所述第一动力组件包括倾转旋翼和第一固定旋翼；所述倾转旋翼通过旋翼倾转机构安装在所述机翼上；两个所述第二动力组件对称安装在所述机身两侧的所述机翼上，并分别位于所述第一动力组件的外侧；尾推旋翼安装在所述机身的尾部；固定尾翼连接在所述机身两侧的所述第一动力组件上。
[0005]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述第一动力组件还包括第一撑杆，所述第一撑杆安装在所述机翼上，且延伸方向与所述机身的延伸方向相平行；所述倾转旋翼安装在所述第一撑杆靠近机头的一端，并在所述旋翼倾转机构的作用下在起飞位和巡航位之间倾转和锁定；所述第一固定旋翼安装在所述第一撑杆靠近机尾的一端。
[0006]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述第二动力组件包括第二撑杆和两个第二固定旋翼；所述第二撑杆安装在所述机翼上，且延伸方向与所述机身的延伸方向相平行；两个所述第二固定旋翼分别安装在所述第二撑杆的两端，并分别靠近机头和机尾设置。
[0007]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述尾推旋翼通过尾推倾转机构安装在所述机身的尾部。
[0008]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述旋翼倾转机构和/或所述尾推倾转机构包括：旋翼安装座和倾转驱动机构，所述旋翼安装座转动安装在飞行器的对应机体上，所述倾转驱动机构安装在所述旋翼安装座和所述机体之间，并在第一状态下驱动所述旋翼安装座相对于所述机体转动，在第二状态下使所述旋翼安装座与所述机体保持相对位置。
[0009]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述倾转驱动机构包括：连接体和直线移
动驱动装置；所述连接体固定安装在所述旋翼安装座的底部，并与飞行器的机体转动连接；所述直线移动驱动装置的座体转动安装在所述机体上，其直线移动驱动端与所述连接体转动连接。
[0010]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述连接体呈鹅颈状伸出，所述机体与所述连接体的鹅头位置转动连接。
[0011]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述连接体数量为两个，两个所述连接体与所述机体同轴转动连接，两个所述连接体之间设置有连接件，所述连接件的两端分别与两个所述连接体连接，所述直线移动驱动端转动连接在所述连接件上以与两个所述连接体转动连接。
[0012]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述旋翼安装座和所述机体之间设置有限位机构，所述限位机构设置在所述旋翼安装座与所述机体的转动连接处，用于限位所述旋翼安装座相对所述机体在第一相对位置和第二相对位置之间转动。
[0013]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述限位机构包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件设置在所述旋翼安装座上；所述第二限位件设置在所述机体上，用于限位所述第一限位件在所述第一相对位置和第二相对位置之间转动。
[0014]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述固定尾翼包括高置尾翼和连接尾翼；所述高置尾翼通过所述连接尾翼连接于两个所述第一动力组件的上方，以避开所述机翼下侧洗流区。
[0015]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述高置尾翼的翼面呈水平设置，所述连接尾翼包括两个所述倾斜尾翼，两个所述倾斜尾翼对称连接在所述高置尾翼的两侧，且背离所述高置尾翼的一侧倾斜向下分别与所述机身两侧的所述第一动力组件相连接。
[0016]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述第一固定旋翼和/或所述第二固定旋翼包括折叠旋翼和固定旋翼驱动装置；所述折叠旋翼包括固定桨叶和浮动桨叶，在所述固定旋翼驱动装置驱动下，所述固定桨叶和所述浮动桨叶呈交叉状态旋转，在所述固定旋翼驱动装置停止工作时，所述固定桨叶和所述浮动桨叶相闭合，且所述固定桨叶和所述浮动桨叶的延伸方向与所述飞行器的航向相一致。
[0017]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述倾转旋翼和/或所述第一固定旋翼和/或所述第二固定旋翼的旋转轴线自下而上沿所述机翼的展向向背离所述机身侧倾斜,以使对应旋翼的桨叶旋转面不通过所述机身上的乘员舱。
[0018]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述倾转旋翼包括第一旋翼和第一旋翼驱动装置，所述第一旋翼为五叶桨。
[0019]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，在每一所述倾转旋翼处于起飞位时，所述第一固定旋翼、所述第二固定旋翼和所述倾转旋翼的设置位置围绕所述飞行器的整机重心呈中心对称布置。
[0020]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述倾转旋翼和/或所述第一固定旋翼和/或所述第二固定旋翼的旋转轴线自下而上沿机翼展向向背离所述机身侧倾斜。
[0021]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，在悬停在地面上时，所述第一固定旋翼、第二固定旋翼的高度和处于所述起飞位时所述倾转旋翼，以及倾转向上的尾推旋翼的离地高度大于等于1.9m。
[0022]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述机身的底部设置有三点式起落架，兼具滑跑起降功能。
[0023]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述机身的尾部设置有货物装卸舱门，方便货物及担架等运输。
[0024]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述机身的侧面设置有乘员舱门，以便上下乘客。
[0025]本专利技术还提供一种垂直起降飞行器的控制方法，包括以下过程：
[0026]在起飞离地的过程中，使机身两侧所述倾转旋翼的转轴向上，并驱动倾转旋翼和固定旋翼旋转，以为飞行器提供升力；
[0027]待飞行器爬升到适当高度，开启尾推旋翼，并控制所述倾转旋翼的转轴逐渐向前倾斜，在保持飞行器高度的基础上为飞行器提供向前飞行的推力；
[0028]当飞行器向前速度到达设定数值后，使所述倾转旋翼的转轴向前水平延伸，关闭固定旋翼，并使所述固定旋翼内的固定桨叶和浮动桨叶的延伸方向与飞行器航向一致，通过所述尾推旋翼和机身两侧的所述倾转旋翼提供飞行器巡航阶段的动力。
[0029]在本专利技术控制方法一实施例中，还包括以下过程：
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垂直起降飞行器，其特征在于，包括：机身，所述机身的两侧设置有机翼；两个第一动力组件，两个所述第一动力组件对称安装在所述机身两侧的所述机翼上；所述第一动力组件包括倾转旋翼和第一固定旋翼；所述倾转旋翼通过旋翼倾转机构安装在所述机翼上；两个第二动力组件，两个所述第二动力组件对称安装在所述机身两侧的所述机翼上，并分别位于所述第一动力组件的外侧；尾推旋翼，安装在所述机身的尾部；固定尾翼，连接在所述机身两侧的所述第一动力组件上。2.根据权利要求1中所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述第一动力组件还包括第一撑杆，所述第一撑杆安装在所述机翼上，且延伸方向与所述机身的延伸方向相平行；所述倾转旋翼安装在所述第一撑杆靠近机头的一端，并在所述旋翼倾转机构的作用下在起飞位和巡航位之间倾转和锁定；所述第一固定旋翼安装在所述第一撑杆靠近机尾的一端。3.根据权利要求1所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述第二动力组件包括第二撑杆和两个第二固定旋翼；所述第二撑杆安装在所述机翼上，且延伸方向与所述机身的延伸方向相平行；两个所述第二固定旋翼分别安装在所述第二撑杆的两端，并分别靠近机头和机尾设置。4.根据权利要求1所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述尾推旋翼通过尾推倾转机构安装在所述机身的尾部。5.根据权利要求4所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述旋翼倾转机构和/或所述尾推倾转机构包括：旋翼安装座和倾转驱动机构，所述旋翼安装座转动安装在飞行器的对应机体上，所述倾转驱动机构安装在所述旋翼安装座和所述机体之间，并在第一状态下驱动所述旋翼安装座相对于所述机体转动，在第二状态下使所述旋翼安装座与所述机体保持相对位置。6.根据权利要求5所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述倾转驱动机构包括：连接体和直线移动驱动装置；所述连接体固定安装在所述旋翼安装座的底部，并与飞行器的机体转动连接；所述直线移动驱动装置的座体转动安装在所述机体上，其直线移动驱动端与所述连接体转动连接。7.根据权利要求6所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述连接体呈鹅颈状伸出，所述机体与所述连接体的鹅头位置转动连接。8.根据权利要求6所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述连接体数量为两个，两个所述连接体与所述机体同轴转动连接，两个所述连接体之间设置有连接件，所述连接件的两端分别与两个所述连接体连接，所述直线移动驱动端转动连接在所述连接件上以与两个所述连接体转动连接。9.根据权利要求5所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述旋翼安装座和所述机体之间设置有限位机构，所述限位机构设置在所述旋翼安装座与所述机体的转动连接处，用于限位所述旋翼安装座相对所述机体在第一相对位置和第二相对位置之间转动。10.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛松柏，谢晒明，王长云，沙永祥，骆俊昌，
申请(专利权)人：浙江吉利控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：