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，所述垂直起降飞行器包括：机身、两个第一动力组件、两个第二动力组件和尾翼。所述机身上设置有机翼；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；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；所述尾翼安装在所述机身的尾部；其中，所述第一动力组件和/或所述第二动力组件包括分别安装在所述机翼两侧的倾转旋翼和固定旋翼；所述倾转旋翼包括旋翼装置和旋翼倾转机构。本发明专利技术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。力和续航能力。力和续航能力。

【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、两个第一动力组件、两个第二动力组件和尾翼。所述机身上设置有机翼；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；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；所述尾翼安装在所述机身的尾部；其中，所述第一动力组件和/或所述第二动力组件包括分别安装在所述机翼两侧的倾转旋翼和固定旋翼；所述倾转旋翼包括旋翼装置和用以带动旋翼装置沿飞行器航向或垂直飞行器航向倾转的旋翼倾转机构。
[0005]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述第一动力组件和/或所述第二动力组件还包括撑杆，所述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撑杆靠近机头的一端，并在起飞位和巡航位之间倾转和锁定；所述固定旋翼安装在所述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，在本专利技术一实施例中，在起飞离地时，所述倾转旋翼和/或所述固定旋翼的桨叶旋转面自上而下沿机翼展向向背离机身侧倾斜。
[0007]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述旋翼倾转机构包括：第一连杆、第二连杆、第三连杆和倾转驱动装置；所述倾转驱动装置安装在撑杆上，并具有直线移动驱动端；所述第一连杆的第一端与所述直线移动驱动端相铰接；所述第二连杆的第一端与所述撑杆相铰接；所述第三连杆的第一端与所述第二连杆的第二端相铰接；所述第一连杆和所述第二连杆之间还设置有中部铰接部，所述旋翼装置的座体分别与所述第一连杆的第二端和所述第三连杆的第二端相铰接。
[0008]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述倾转驱动装置包括丝杆组件和驱动单元，所述丝杆组件包括丝杆和丝杆螺母，所述驱动单元固定安装在所述撑杆上，且所述驱动
单元与所述丝杆连接用以驱动所述丝杆往复转动，所述丝杆螺母螺纹连接在所述丝杆上，所述直线移动驱动端设置在所述丝杆螺母上。
[0009]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述驱动装置还包括驱动臂，所述驱动臂的一端固定连接在所述丝杆螺母上，所述驱动臂的另一端与所述第一连杆相铰接。
[0010]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述倾转驱动装置为电动推杆或液压推杆或气动推杆。
[0011]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述旋翼装置的倾转角度大于等于90
°
。
[0012]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述尾翼包括第一尾翼和两个第二尾翼，所述第一尾翼安装在所述机身的尾部，且两端分别与所述机身两侧的所述第一动力组件相连接，两个所述第二尾翼对称连接在所述机身两侧的所述第一动力组件上，并朝机身上方延伸。
[0013]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述尾翼还包括两个第一尾鳍；两个所述第一尾鳍分别安装在两个所述第一动力组件上，且分别与两个所述第二尾翼的位置相对应，并竖直向下延伸。
[0014]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述尾翼包括第三尾翼、第四尾翼和第二尾鳍，所述第二尾鳍连接在所述机身的尾部，并竖直向下延伸，所述第三尾翼和所述第四尾翼对称设置在所述第二尾鳍的两侧，且分别向所述机身两侧的斜上方延伸。
[0015]在本专利技术垂直起降飞行器一实施例中，所述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，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。
[0016]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：
[0017]在起飞离地的过程中，驱动机身两侧的倾转旋翼至转轴向上，并驱动倾转旋翼和固定旋翼旋转；
[0018]待飞行器爬升到设定高度后，控制机身两侧的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；当飞行器向前速度到达设定阈值后，使所述倾转旋翼的转轴向前水平延伸，关闭所述机身两侧的固定旋翼，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。
[0019]在本专利技术控制方法一实施例中，所述控制方法还包括以下过程：
[0020]由巡航状态降落时，驱动固定旋翼旋转，为飞行器提供升力，倾转旋翼的转轴逐渐由飞行器航向沿垂直飞行器航向倾转，飞行器的前进速度减小直至飞行器切换至悬停状态，当飞行器逐步降低到指定高度，飞行器切换至倾转旋翼转轴向上设置且和所述固定旋翼同时旋转的多旋翼状态，直至飞行器降落到地面，关闭固定旋翼和倾转旋翼，飞行结束。
[0021]在本专利技术一实施例中，所述旋翼装置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。
[0022]在本专利技术一实施例中，在悬停在地面上时，所述固定旋翼的离地高度和/或处于所述起飞位时所述倾转旋翼的离地高度大于等于1.9m。
[0023]在本专利技术一实施例中，所述第一动力组件和所述第二动力组件沿所述机翼的展向
排布，在每一所述动力单元内的所述倾转旋翼处于起飞位时，所述固定旋翼的设置位置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。
[0024]在本专利技术一实施例中，所述倾转旋翼和/或所述固定旋翼的桨叶旋转面不通过所述机身上的乘员舱。
[0025]在本专利技术一实施例中，所述倾转旋翼和/或所述固定旋翼的桨叶旋转面自上而下沿所述机翼的展向向背离机身侧倾斜。
[0026]本专利技术垂直起降飞行器和控制方法，通过多个倾转旋翼和固定旋翼改善了现有技术中EVTOL载人飞行器的布局模式，增加了垂直起降飞行器的载重能力和续航能力。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术垂直起本文档来自技高网...

【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，所述机身上设置有机翼；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；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；尾翼，安装在所述机身的尾部；其中，所述第一动力组件和/或所述第二动力组件包括分别安装在所述机翼两侧的倾转旋翼和固定旋翼；所述倾转旋翼包括旋翼装置和用以带动旋翼装置沿飞行器航向或垂直飞行器航向倾转的旋翼倾转机构。2.根据权利要求1所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述第一动力组件和/或所述第二动力组件还包括撑杆，所述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撑杆靠近机头的一端，并在起飞位和巡航位之间倾转和锁定；所述固定旋翼安装在所述撑杆靠近机尾的一端。3.根据权利要求2所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述旋翼倾转机构包括：第一连杆、第二连杆、第三连杆和倾转驱动装置；所述倾转驱动装置安装在所述撑杆上，并具有直线移动驱动端；所述第一连杆的第一端与所述直线移动驱动端相铰接；所述第二连杆的第一端与所述撑杆相铰接；所述第三连杆的第一端与所述第二连杆的第二端相铰接；所述第一连杆和所述第二连杆之间还设置有中部铰接部，所述旋翼装置的座体分别与所述第一连杆的第二端和所述第三连杆的第二端相铰接。4.根据权利要求3所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述倾转驱动装置包括丝杆组件和驱动单元，所述丝杆组件包括丝杆和丝杆螺母，所述驱动单元固定安装在所述撑杆上，且所述驱动单元与所述丝杆连接用以驱动所述丝杆往复转动，所述丝杆螺母螺纹连接在所述丝杆上，所述直线移动驱动端设置在所述丝杆螺母上。5.根据权利要求4所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述驱动装置还包括驱动臂，所述驱动臂的一端固定连接在所述丝杆螺母上，所述驱动臂的另一端与所述第一连杆相铰接。6.根据权利要求3所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述倾转驱动装置为电动推杆或液压推杆或气动推杆。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述旋翼装置的倾转角度大于等于90

【专利技术属性】
技术研发人员：薛松柏，谢晒明，王长云，沙永祥，
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：