一种多旋翼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多旋翼垂直起降固定翼飞行器，设有两个变距螺旋桨、两个定距螺旋桨和一个涵道螺旋桨；涵道螺旋桨位于固定翼飞行器主体尾部，两个变距螺旋桨、两个定距螺旋桨沿机身长度方向上呈直线布置，且两个定距螺旋桨位于固定翼飞行器主体上，两个变距螺旋桨分别位于固定翼飞行器主体的前后两侧；固定翼飞行器主体设有航空发动机，航空发动机用于驱动两个变距螺旋桨、两个定距螺旋桨和涵道螺旋桨的转动；航空发动机输出轴设有多个离合器，用于切换航空发动机的输出状态：当垂直起降时，将航空发动机动力传输给变距螺旋桨和定距螺旋桨，提供向上的垂直升力；当飞行阶段时，传输给涵道螺旋桨，作为前进的推力，并依托机翼产生升力。翼产生升力。翼产生升力。

【技术实现步骤摘要】
一种多旋翼垂直起降固定翼飞行器


[0001]本技术属于飞行器
，特别是一种多旋翼垂直起降固定翼飞行器。

技术介绍

[0002]相对直升机而言，固定翼飞行器具有飞行效率高、飞行速度快、飞行距离远、系统结构简单、重量轻、成本与使用费低等优点，但固定翼飞行器也有自身不可避免的缺陷，那就是在起飞和降落时需要滑跑或者利用特殊的发射回收装置。
[0003]从飞行效率的角度来说，货运无人机在水平飞行时采用类似飞机的机翼构件布局更为合理，依托机翼可以更高效地产生足够的升力。美国“鱼鹰”倾斜旋转翼飞机那样，货运无人机起飞后，将原先垂直推进的旋翼转为水平推进，但这种设计同样存在可靠性问题，“鱼鹰”之前曾多次在这种推力转换过程中出现设备故障而导致失事。
[0004]垂直起降技术使得飞行器具有集直升机与固定翼的性能、优点于一身的可能。目前应用较成功的乖直起降方案主要有：一倾转旋翼式、倾转涵道式、倾转机身式和旋机翼转换式.其中前两种方案中推力方向可绕机身横轴转动，而机身在飞行中基本保持水平，倾转机身式只能实现短距起降，旋翼/机翼转换式在水平飞行模式下旋翼停转，改为由螺旋桨或喷气等其它方式提供推力。这些方案均具有推力转换机构或动力装置复杂、附件质量大的缺点，不利于飞行器的轻小型化和飞行效率的提高。
[0005]纯电动多旋翼，续航难超30分钟。目前量产的多旋翼无人机以电动为主，制约无人机航时的主要因素是动力系统。一般来说，锂电池的能量密度限制，一般15公斤左右的无人机理论上自带电池的重量很难超过5公斤，这意味着航时不会超过30分钟。此外，受制于电池本身的性能，冬季低温环境放电更快，可作业的时间更短。
[0006]电池技术在短时间内难有根本性的突破，使用电池提供动力造成的续航时间不足很难从根本上解决，汽油能量密度高，却不适用于多旋翼，采用油电混合动力系统，具有油动发动机续航时间长与电动机响应较快的特点；通过油动发电，保留了燃油的高能量。而电力驱动旋翼，保留了电驱动操纵灵活的特点，但是门槛高，价格贵，不利于推广。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于提供一种多旋翼垂直起降固定翼飞行器，能够垂直起降，摆脱了对跑道的依赖；而在飞行阶段，则继续使用传统的螺旋桨或涵道风扇作为前进的推力。
[0008]实现本技术目的的技术解决方案为：
[0009]一种多旋翼垂直起降固定翼飞行器，设有两个变距螺旋桨、两个定距螺旋桨和一个涵道螺旋桨；
[0010]所述涵道螺旋桨位于固定翼飞行器主体尾部，两个变距螺旋桨、两个定距螺旋桨沿机身长度方向上呈直线布置，且两个定距螺旋桨位于固定翼飞行器主体上，两个变距螺旋桨分别位于固定翼飞行器主体的前后两侧；
[0011]固定翼飞行器主体设有航空发动机，航空发动机用于驱动两个变距螺旋桨、两个定距螺旋桨和涵道螺旋桨的转动；所述航空发动机输出轴设有多个离合器，用于切换航空发动机的输出状态：当垂直起降时，将航空发动机动力传输给变距螺旋桨和定距螺旋桨，提供向上的垂直升力；当飞行阶段时，传输给涵道螺旋桨，作为前进的推力，并依托机翼产生升力。
[0012]本技术与现有技术相比，其显著优点是：
[0013](1)该飞行器中途飞行时，其涵道螺旋桨作为向前的推力，进入固定翼飞机飞行模式，依托机翼产生足够的升力以增加续航力。目的地垂直起降时，进入直升机起降模式，从而摆脱了无人机对跑道的依赖，没有笨重的旋翼倾斜机构,避免了像“鱼鹰”飞机曾多次在旋翼推力转换过程中出现设备故障而导致失事的缺点。
[0014](2)采用两套航空燃油动力系统，保留了燃油的高能量，具有续航时间长的特点。飞行中，就算一台航空发动机发生故障，另外它一台航空发动机也能保证飞行安全。
附图说明
[0015]图1是多旋翼固定翼飞行器四旋翼纵列式布局垂直起降升力系统的示意图；
[0016]图2是多旋翼固定翼飞行器的双航空发动机动力传动系统的示意图；
[0017]图3是多旋翼垂直起降固定翼飞行器的三视图及立体图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图及具体实施例对本技术做进一步的介绍。
[0019]结合图1
‑
图3，本实施例的一种多旋翼垂直起降固定翼飞行器，设有两个变距螺旋桨1、两个定距螺旋桨2和一个涵道螺旋桨12。
[0020]所述涵道螺旋桨12位于固定翼飞行器主体5尾部，两个变距螺旋桨1、两个定距螺旋桨2沿机身长度方向上呈直线布置，且两个定距螺旋桨2位于固定翼飞行器主体5上，两个变距螺旋桨1分别位于固定翼飞行器主体5的前后两侧，一个通过安装柱设置在固定翼飞行器主体5前侧，另一个设置在固定翼飞行器尾翼上。
[0021]固定翼飞行器主体5内设有两台航空发动机10，航空发动机输出轴与多个离合器9 相连，部分离合器9通过同步带轮7与位于后侧的定距螺旋桨2的齿轮减速箱4相连，部分离合器9与行星减速11相连，行星减速箱11与涵道螺旋桨12相连。同步带轮7 的主动轮和从动轮之间通过同步皮带8相连；两个变距螺旋桨1、两个定距螺旋桨2的转轴均设有一个齿轮减速箱4，四个齿轮减速箱4之间通过双联联轴器3串联起来。
[0022]飞行器起飞或降落时，其任意一台或两台10航空发动机通过离合器9，带着同步轮7和同步皮带8转动，驱动齿轮减速箱4与双联联轴器3，带动两个变距螺旋桨1和定距螺旋桨2同时旋转。其变距螺旋桨1，定距螺旋桨2作为向上的垂直升力，而变距螺旋桨1又可变距并控制了垂直升力的大小，则控制飞行器缓缓地垂直起降，让其摆脱了对跑道的依赖。而在飞行阶段，通过几个离合器9任意切换，让其任意一台航空发动机10直接驱动行星减速箱11，带动尾部的涵道螺旋桨12旋转起来,推动飞行器向前飞行。
[0023]该飞行器中途飞行时，其涵道螺旋桨12作为向前的推力，进入固定翼飞机飞行模式，依托机翼产生足够的升力以增加续航力。目的地垂直起降时，进入直升机起降模式，从
而摆脱了无人机对跑道的依赖。其变距螺旋桨1，定距螺旋桨2作为向上的垂直升力，而变距螺旋桨1又可变距并控制了垂直升力的大小，则控制飞行器缓缓地垂直起降。它没有笨重的旋翼倾斜机构,避免了像“鱼鹰”飞机曾多次在旋翼推力转换过程中出现设备故障而导致失事的缺点。
[0024]采用两套航空燃油动力系统，保留了燃油的高能量，具有续航时间长的特点。飞行中，就算一台航空发动机发生故障，另外它一台航空发动机也能保证飞行安全。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多旋翼垂直起降固定翼飞行器，其特征在于，设有两个变距螺旋桨、两个定距螺旋桨和一个涵道螺旋桨；所述涵道螺旋桨位于固定翼飞行器主体尾部，两个变距螺旋桨、两个定距螺旋桨沿机身长度方向上呈直线布置，且两个定距螺旋桨位于固定翼飞行器主体上，两个变距螺旋桨分别位于固定翼飞行器主体的前后两侧；固定翼飞行器主体设有航空发动机，航空发动机用于驱动两个变距螺旋桨、两个定距螺旋桨和涵道螺旋桨的转动；所述航空发动机输出轴设有多个离合器，用于切换航空发动机的输出状态：当垂直起降时，将航空发动机动力传输给变距螺旋桨和定距螺旋桨，提供向上的垂直升力；当飞行阶段时，传输给涵道螺旋桨，作为前进的推力，并依托机翼产生升力。2.根据权利要求1所述的多旋翼...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹兵，肖卫青，
申请(专利权)人：江苏康道航空航天科技有限公司，
类型：新型
国别省市：