【技术实现步骤摘要】
一种分布式多旋翼倾转机翼飞行器及飞行控制方法
[0001]本专利技术涉及飞行器结构设计
，尤其涉及一种分布式多旋翼倾转机翼飞行器及其控制方法。
技术介绍
[0002]垂直起降飞行器具有较为高效的垂直起降性能、悬停、低空低速飞行以及独特的后飞和侧飞能力，使得其可以在复杂地域垂直起降，常规直升机(单旋翼带尾桨构型)前飞时旋翼桨叶左右气流不对称，其最大飞行速度受到很大的限制；同时，受限于旋翼类飞行器的气动效率问题，其航程和航时均十分有限。然而，传统固定翼飞行器却在高速飞行以及长航时飞行上极具优势。倾转机翼类飞行器通过融合旋翼飞行器和固定翼飞行发展出的独特构型，可兼具传统旋翼飞行器和固定翼飞行器的优势，拥有垂直起降、悬停等功能以及高巡航速度、长航程、较高有效载荷等性能，是未来飞行器的发展方向之一。由于倾机翼类飞行器随着机翼倾转，飞行速度、惯量、重心等发生变化，尤其是在动态倾转过渡过程中飞行动力学特性快速变化，因此倾转过渡过程的鲁棒控制难度较大，另外倾转机翼飞行器在倾转过渡过程中存在动力损失、舵面卡制等潜在故障。分布式动力技术与...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种分布式多旋翼倾转机翼飞行器，其特征在于，所述分布式多旋翼倾转机翼飞行器包括机身、前机翼、后机翼、垂直尾翼、至少8套动力系统、2套倾转机构和襟/副翼，所述前机翼和后机翼分别设于机身的前部和后部形成串列翼布局，前/后机翼共同提供飞行器在固定翼模式下的升力，所述垂直尾翼，位于机身后部，与传统的固定翼飞行器的垂尾位置一致，垂尾上还布置有用作固定翼飞行器偏航控制的方向舵；所述动力系统相对于机身轴对称分布于前/后机翼上，包括动力电机和旋翼，所述旋翼设于动力电机输出轴上、动力电机内置于前/后机翼上，所述动力系统通过倾转机构驱动机翼的倾转实现旋翼动力方向的角度变化，所述倾转机构还可用于实现前/后机翼角度变化，进而实现不同飞行模式即固定翼模式和多旋翼模式的切换。2.如权利要求1所述的一种分布式多旋翼倾转机翼飞行器，其特征在于，动力系统动力方向全水平时，为固定翼模式，实现水平前飞；动力系统动力方向全竖直时，为多旋翼模式，实现垂直起降；倾转动力系统动力方向与水平方向呈一定夹角时，为倾转过渡模式。3.如权利要求2所述的一种分布式多旋翼倾转机翼飞行器，其特征在于，固定翼模式时，控制装置襟/副翼接在前/后机翼后缘内侧，前机翼襟翼下偏，后机翼襟翼上偏，则飞行器抬头飞行，前机翼襟翼上偏，后机翼襟翼下偏，则飞行器低头飞行；控制装置副翼联接与前/后机翼后缘外侧，前/后右侧机翼副翼上偏，前/后左侧机翼副翼下偏，则飞行器右滚，前/后右侧机翼副翼下偏，前/后左侧机翼副翼上偏，则飞行器左滚；控制装置方向舵联接于垂直尾翼后缘，向右偏转则右偏航，向左偏转则左偏航。4.如权利要求1所述的一种分布式多旋翼倾转机翼飞行器，其特征在于，所述的襟/副翼铰接在前/后机翼后缘切口处，襟翼位于机翼内侧，副翼位于机翼外侧，且襟/副翼可绕铰链上下转动。5.如权利要求1所述的一种分布式多旋翼倾转机翼飞行器，其特征在于，所述动力系统与前机翼、后机翼固定连接，位于前机翼或后机翼上的分布式动力系统均匀分布于机翼且呈现左右对称，且分布式动力系统中动力电机部分内置于机翼，前半部分旋翼伸出机翼前缘。6.如权利要求5所述的一种分布式多旋翼倾转机翼飞行器，其特征在于，在机翼翼尖布置有一对动力系统。7.如权利要求1所述的一种分布式多旋翼倾转机翼飞行器，其特征在于，所述动力系统可伸出机翼，动力方向随机翼可倾转90
°
；所有动力系统呈现竖直状态时飞行器重心应满足多旋翼飞行器对重心分布及动力分布的要求。8.如权利要求1所述的一种分布式多旋翼倾转机翼飞行器，其特征在于，动力系统及襟/副翼和垂尾作为飞行姿态的主要控制装置，机翼倾转机构、旋翼桨距、襟/副翼和方向舵偏转角度作为主要的控制参数，所述的飞行姿态包括：俯仰、滚转、偏航，以及对应的飞行状态为：低头/抬头、左/右侧飞、改变航向，其中根据飞行器处于的不同飞行模式，对应的控制方式：多旋翼飞行模式：通过控制位于飞行器前/后机翼上动力系统中的旋翼桨距不同，达到俯仰控制效果；通过控制位于飞行器左/右机翼上动力系统中旋翼桨距不同，达到滚转控制效果；通过控制飞行器顺时针和逆时针的旋翼桨距不同和左/右机翼襟翼的差动偏转，达到偏航控制效果；通过控制飞行器所有动力系统的旋翼桨距一致性变化，达到飞行器高度的
控制效果；固定翼飞行模式：通过控制位于前/后机翼上的襟翼差动，达到飞行器抬头低头飞行...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈金鹤，陈立霞，曾伟，苏兵兵，刘纪福，侯祥民，汪正中，黄水林，
申请(专利权)人：江西神州六合直升机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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