一种电动旋翼垂直起降由燃油动力驱动向前飞行的固定翼飞机制造技术

本发明专利技术公开了一种电动旋翼垂直起降由燃油动力驱动向前飞行的固定翼飞机，包括有垂直起降电动旋翼机构，埋设于固定翼内或/和尾翼水平安定面内，所述垂直起降电动旋翼机构包括涵道本体、电机、旋翼、电机固定架、涵道遮蔽盖机构，所述涵道本体固定埋设于固定翼或/和尾翼水平安定面内，且垂直贯通固定翼或/和尾翼水平安定面的上平面和下平面，所述电机为一个或同轴心线且电机输出轴一个朝上一个朝下的两个电机，所述电机经电机固定架固定设置于涵道本体的涵道内壁上，所述电机输出轴上固定设有旋翼，所述旋翼和电机都缩于涵道本体的上出口平面和下出口平面内。口平面和下出口平面内。口平面和下出口平面内。

【技术实现步骤摘要】
一种电动旋翼垂直起降由燃油动力驱动向前飞行的固定翼飞机
技术背景
[0001]载人飞机由于不受地面路况和交通拥堵情况的限制成为一种快速方便的交通运输工具，随着国家对低空域逐步开放和民用航空器的管制放松，小型飞机将逐步进入社会日常生活中取代部分陆地交通工具，使出行更方便快捷。
[0002]目前小型轻型固定翼飞机大部分是采用燃油发动机驱动螺旋桨产生向后推力带动飞机前行使机翼与空气作用产生升力飞行，由于安全性高、经济性好、续航里程长得到了部分市场应用，但是由于普通固定翼飞机起降至少需要150米的滑行跑道，而且空间上对周围建筑物的分布和高度要求很高，这就大大限制了其作为日常交通工具的推广和市场应用。
[0003]目前有少部分轻型固定翼飞机采用电动机驱动螺旋桨前行，由于续航时间和里程短，而且也需要滑行跑道，空间上也对周围建筑物的分布和高度要求高，同样大大限制了其推广和市场应用。
[0004]直升机虽然不需要跑道能垂直起降，但飞行时始终需要靠自身动力克服机体及乘客的重力，所以能耗就很高，经济性就很差，不是普通人用得起的。
[0005]靠电动旋翼垂直起降的飞行汽车虽然不需要跑道、经济性好、爆发力强，但是由于蓄电容量问题续航时间短，不能长时间航行，所以续航里程短，而且旋翼外露周围没有保护，非常危险，一旦一个旋翼碰到异物损伤就会引起载人座舱摔落，造成人员伤亡。
[0006]另外，靠电动旋翼垂直起降后能倾转电动旋翼方向驱动飞机前行的飞机虽然能垂直起降、电动前行，但是由于电动续航时间短，续航里程短，不能推广，而且垂直起降和前行倾转的转换需要的机械零件多、控制复杂，需要较长时间完成转换，难度大，在特殊情况下来不及反应，危险性大。
[0007]市场迫切需要一种既能拥有爆发力强、反应快的电动旋翼垂直起降功能又能兼有燃油发动机驱动的固定翼飞机长航时长航程功能的经济型普及型小飞机。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于解决以上技术问题提供一种既能拥有爆发力强、反应快的电动旋翼垂直起降功能又能兼有燃油发动机驱动的固定翼飞机长航时长航程功能的电动旋翼垂直起降由燃油动力驱动向前飞行的固定翼飞机。
[0009]一种电动旋翼垂直起降由燃油动力驱动向前飞行的固定翼飞机，包括机身，所述机身的内部设有供人乘坐的客舱；两个固定翼，对称设于所述机身的两侧；起落架，通过三角分布的方式设于所述机身的底部；两个尾翼水平安定面，设置在机身尾部；燃油箱，所述燃油箱设置于固定翼内,还包括有垂直起降电动旋翼机构，埋设于固定翼内或/和尾翼水平安定面内，所述垂直起降电动旋翼机构包括涵道本体、电机、旋翼、电机固定架、涵道遮蔽盖机构，所述涵道本体固定埋设于固定翼或/和尾翼水平安定面内，且垂直贯通固定翼或/和尾翼水平安定面的上平面和下平面，所述电机为一个或同轴心线且电机输出轴一个朝上一
个朝下的两个电机，所述电机经电机固定架固定设置于涵道本体的涵道内壁上，且电机输出轴的轴心线和涵道本体的中心线重合，所述电机输出轴上固定设有旋翼，所述旋翼和电机都缩于涵道本体的上出口平面和下出口平面内。
[0010]进一步地，所述涵道遮蔽盖机构包括涵道遮蔽盖、遮蔽盖支轴和驱动机构，所述涵道本体的上出口平面和下出口平面均设有对开的涵道遮蔽盖，所述遮蔽盖一端与遮蔽盖支轴固定联接，遮蔽盖支轴与固定翼或/和尾翼水平安定面铰接且呈可旋转状态，以遮蔽盖支轴为支点涵道遮蔽盖在驱动机构的控制下从水平闭合遮住涵道状态向外旋转打开或从打开状态向内旋转闭合遮住涵道，所述对开的涵道遮蔽盖水平闭合状态边缘互相贴合于合缝线处且合缝线及遮蔽盖支轴的圆心线都与飞机前后中轴线平行设置，当飞机高速向前飞行时遮蔽盖打开和关闭过程中遮蔽盖与空气相切，产生的风阻最小、噪音最小，水平闭合状态下涵道遮蔽盖与固定翼表面或尾翼水平安定面表面融为一体且接缝处平滑缝隙小。
[0011]进一步地，所述驱动机构包括驱动电机、固定座、丝杆、正丝螺母、反丝螺母、驱动杠杆、推拉杆和位置传感器，所述位置传感器包括打开状态位置传感器和关闭状态位置传感器，所述位置传感器可以选择接近开关或编码器，所述驱动电机固定在固定座上，固定座与固定翼或/和尾翼水平安定面固定联接，所述的丝杆设置于涵道本体外侧上出口平面和下出口平面的中间位置，且丝杆轴心线与遮蔽盖支轴空间垂直，所述丝杆和驱动电机输出轴在同一轴心线上且固定联接，丝杆在固定座内受轴向运动限制并呈铰接可旋转状态，丝杆一半为正丝槽一半为反丝槽分别套接有正丝螺母和反丝螺母，所述推拉杆一端铰接正丝螺母或反丝螺母，另一端铰接驱动杠杆，所述涵道遮蔽盖与驱动杠杆在遮蔽盖支轴处固定联接，丝杆在驱动电机驱动下正转或反转时，正丝螺母和反丝螺母在丝杆丝槽的作用下同时以相同速度相向靠拢或反向分离，同时通过推拉杆带动驱动杠杆和涵道遮蔽盖以遮蔽盖支轴为支点旋转打开或关闭涵道遮蔽盖，直至打开状态位置传感器或关闭状态位置传感器接收到信号时电控部分控制驱动电机停止。
[0012]进一步地，所述固定翼固定联接有燃油发动机，所述燃油发动机的输出轴朝飞机水平正前方向设置，所述发动机输出轴上固定设有螺旋桨，发动机驱动螺旋桨旋转时螺旋桨碰不到机身和固定翼，所述燃油发动机驱动螺旋桨旋转将空气向发动机后方输送，形成反向推力，将飞机向前拉，所述燃油发动机上设有起动机和发电机，起动机和发电机联接电控部分。
[0013]进一步地，所述的固定翼后边缘靠近机身的位置设有后边缘可上下摆动的襟翼，固定翼后边缘在襟翼外侧远离机身的位置设有后边缘可上下摆动的副翼，机身内部设有蓄电池，蓄电池连接电控部分，由电控部分进行充放电管理，所述机身的尾部前后中轴线正上方固定设有前后向的尾翼垂直安定面，尾翼垂直安定面下端与机身尾部固定连接，所述机身尾部两侧或尾翼垂直安定面上端两侧水平方向的同一平面上对称固定设有尾翼水平安定面，所述尾翼垂直安定面朝机后方向的后部设置有后边缘可左右摆动的方向舵，尾翼水平安定面朝机后方向设置有后边缘可上下摆动的升降舵。
[0014]作为优化，所述发动机油门采用钢丝绳拉线控制或带角度编码器反馈的电动机同步传输驱动控制，所述襟翼、副翼、方向舵、升降舵的运动控制采用钢丝绳拉线控制或带角度编码器反馈的电动机同步传输驱动控制或液压传动控制。
[0015]作为优化，所述机身内部设有平衡传感器，平衡传感器联接电控部分，平衡传感器
在垂直起降电动旋翼机构工作阶段，感知飞机姿态的平衡状态，将状态数据传输至电控部分，再由电控部分计算后控制各个涵道电动旋翼机构的升力，使飞机始终保持平衡设定状态。所述机身中部设有飞机降落伞，当飞机在高空遇险时会打开，以确保飞机和人员安全降落至地面。
[0016]作为优化，所述机身前端设有传感器组合，所述传感器组合包括风速传感器、温度传感器、高度传感器、雷达扫描传感器、航速传感器、水平角度位置传感器，所述传感器组合联接电控部分。
[0017]作为优选，所述垂直起降电动旋翼机构朝飞机前行的方向设有涵道导流罩，以便在飞机前行时减少气流阻力，增加升力。
[0018]作为优选，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动旋翼垂直起降由燃油动力驱动向前飞行的固定翼飞机，包括机身（1），所述机身（1）的内部设有供人乘坐的客舱（3）；两个固定翼（2），对称设于所述机身（1）的两侧；起落架（15），通过三角分布的方式设于所述机身（1）的底部；两个尾翼水平安定面（13），设置在机身（1）尾部；燃油箱（4），所述燃油箱（4）设置于固定翼（2）内，其特征在于：还包括有垂直起降电动旋翼机构（6），埋设于固定翼（2）内或/和尾翼水平安定面（13）内，所述垂直起降电动旋翼机构（6）包括涵道本体（61）、电机（62）、旋翼、电机固定架（66）、涵道遮蔽盖机构，所述涵道本体（61）固定埋设于固定翼（2）或/和尾翼水平安定面（13）内，且垂直贯通固定翼（2）和尾翼水平安定面（13）的上平面和下平面，所述电机（62）为一个或同轴心线且电机输出轴（65）一个朝上一个朝下的两个电机，所述电机（62）经电机固定架（66）固定设置于涵道本体（61）的圆筒形涵道内壁上，且电机输出轴（65）的轴心线和涵道本体（61）的中心线重合，所述电机输出轴（65）上固定设有旋翼，所述旋翼和电机（62）都缩于涵道本体（61）的上出口平面（22）和下出口平面（23）内。2.根据权利要求1所述的一种电动旋翼垂直起降由燃油动力驱动向前飞行的固定翼飞机，其特征在于：所述涵道遮蔽盖机构包括涵道遮蔽盖（81）、遮蔽盖支轴（82）和驱动机构，所述涵道本体（61）的上出口平面（22）和下出口平面（23）均设有对开的涵道遮蔽盖（81），所述涵道遮蔽盖（81）一端与遮蔽盖支轴（82）固定联接，遮蔽盖支轴（82）与固定翼（2）或/和尾翼水平安定面（13）铰接且呈可旋转状态，以遮蔽盖支轴（82）为支点涵道遮蔽盖（81）在驱动机构的控制下从水平闭合遮住涵道状态向外旋转打开或从打开状态向内旋转闭合遮住涵道，所述对开的涵道遮蔽盖（81）水平闭合状态边缘互相贴合于合缝线（24）处且合缝线（24）及遮蔽盖支轴（82）的圆心线都与飞机前后中轴线平行设置，水平闭合状态下涵道遮蔽盖（81）与固定翼（2）表面或尾翼水平安定面（13）表面融为一体且接缝处平滑缝隙小。3.根据权利要求2所述的一种电动旋翼垂直起降由燃油动力驱动向前飞行的固定翼飞机，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电机（88）、固定座（89）、丝杆（87）、正丝螺母（85）、反丝螺母（86）、驱动杠杆（83）、推拉杆（84）和位置传感器，所述位置传感器包括打开状态位置传感器和关闭状态位置传感器，所述驱动电机（88）固定在固定座（89）上，固定座（89）与固定翼（2）或/和尾翼水平安定面（13）固定联接，所述的丝杆（87）设置于涵道本体（61）外侧上出口平面（22）和下出口平面（23）的中间位置，且丝杆（87）轴心线与遮蔽盖支轴（82）空间垂直，所述丝杆（87）和驱动电机（88）输出轴在同一轴心线上且固定联接，丝杆（87）在固定座（89）内受轴向运动限制并呈铰接可旋转状态，丝杆（87）一半为正丝槽一半为反丝槽分别套接有正丝螺母（85）和反丝螺母（86），所述推拉杆（84）一端铰接正丝螺母（85）或反丝螺母（86），另一端铰接驱动杠杆（83），所述涵道遮蔽盖（81）与驱动杠杆（83）在遮蔽盖支轴（82）处固定联接，丝杆（87）在驱动电机（88）驱动下正转或反转时，正丝螺母（85）和反丝螺母（86）在丝杆（87）丝槽的作用下同时以相同速度相向靠拢或反向分离，同时通过推拉杆（84）带动驱动杠杆（83）和涵道遮蔽盖（81）以遮蔽盖支轴（82）为支点旋转打开或关闭涵道遮蔽盖（81...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，
申请(专利权)人：江苏友诚数控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：