CN103318406A - 一种复合式旋翼飞行器 - Google Patents

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吴�琳
冯波涛
王笑天
施福明
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Abstract

本发明涉及一种复合式旋翼飞行器，包括飞行器主体、能源装置、外挂接口和控制装置，飞行器主体包括主推进器和若干辅助推进器，主推进器包括主旋翼一、主旋翼二和主涵道，主旋翼一和主旋翼二通过主涵道支撑架固定在主涵道内，主涵道支撑架的外缘位于主涵道内部分设有若干竖直连接杆，竖直连接杆的底部均向外水平设有悬臂，悬臂的外端均设有辅助推进器。本发明的有益效果为：采用了多种旋翼飞行方式的综合，飞行效率得到了极大地提高，飞行器的灵活性也得到了极大地提高，飞行稳定性和可靠性也得到了极大地提高；采用了先进的飞行控制方式，可以同时对多个旋翼进行控制和调整，极大的简化了飞行器的控制难度，提高了飞行器的飞行效率。

Description

一种复合式旋翼飞行器
技术领域
本发明涉及飞行器领域，特别是涉及一种复合式旋翼飞行器。
背景技术
针对目前旋翼飞行器，一般分为单旋翼，多旋翼，涵道式旋翼等飞行器，其各种飞行器都有自身的特点，如单旋翼一般载重较大，效率较高，多旋翼控制灵活机动灵敏，涵道式旋翼安全可靠，受湍流影响较小，但这些旋翼飞行器又都有自身的明显缺陷，如单旋翼不灵活，受干扰时容易发生故障，多旋翼效率较低，无法应用于大载荷和长航时环境，涵道飞行器控制困难，飞行处于静不定状态，容易出现故障。
发明内容
本发明的目的是提供一种复合式旋翼飞行器，以克服目前现有技术存在的上述不足。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种复合式旋翼飞行器，包括飞行器主体、能源装置、外挂接口和控制装置，所述飞行器主体包括主推进器和若干辅助推进器，所述若干辅助推进器均匀布置在主推进器外侧；所述主推进器包括主旋翼一、主旋翼二和主涵道，所述主旋翼一和主旋翼二通过主涵道支撑架固定在主涵道内，所述主涵道支撑架的外缘位于主涵道内部分设有若干竖直连接杆，所述竖直连接杆的底部均向外水平设有悬臂，所述悬臂的外端均设有辅助推进器；所述辅助推进器包括辅助旋翼、辅助支撑架和辅助涵道，所述辅助旋翼通过辅助支撑架固定在辅助涵道内。
进一步的，所述辅助旋翼、辅助支撑架和辅助涵道均水平分布。
进一步的，所述主旋翼一和主旋翼二中心位于同一竖直轴线上，所述主旋翼一和主旋翼二的旋向相反，且升力均向上。
进一步的，所述能源装置包括机载能源和机载能源接口。
进一步的，所述控制装置包括导航装置和飞行控制装置。
进一步的，所述主旋翼一、主旋翼二和辅助旋翼均配有电机，所述电机均与能源装置和控制装置连接。
本发明的有益效果为：与现有技术相比，极大地提高了平台的全地形通过能力，以及平台的综合效率，具体有如下优点：采用了多种旋翼飞行方式的综合，与传统旋翼飞行器相比，飞行效率得到了极大地提高，飞行器的灵活性也得到了极大地提高，飞行稳定性和可靠性也得到了极大地提高；采用了先进的飞行控制方式，可以同时对多个旋翼进行控制和调整，极大的简化了飞行器的控制难度，提高了飞行器的飞行效率。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例所述一种复合式旋翼飞行器的结构示意图；
图2是本发明实施例所述一种复合式旋翼飞行器的俯视图；
图3是本发明实施例所述一种复合式旋翼飞行器的侧视图。
图中：
1、主涵道；2、主涵道支撑架；3、主旋翼一；4、主旋翼二；5、辅助旋翼；6、辅助支撑架；7、辅助涵道；8、竖直连接杆；9、悬臂。
具体实施方式
如图1-3所示，本发明实施例所述的一种复合式旋翼飞行器，包括飞行器主体、能源装置、外挂接口和控制装置，所述飞行器主体包括主推进器和若干辅助推进器，所述若干辅助推进器均匀布置在主推进器外侧；所述主推进器包括主旋翼一3、主旋翼二4和主涵道1，所述主旋翼一3和主旋翼二4通过主涵道支撑架2固定在主涵道1内，所述主涵道支撑架2的外缘位于主涵道1内部分设有若干竖直连接杆8，所述竖直连接杆8的底部均向外水平设有悬臂9，所述悬臂9的外端均设有辅助推进器；所述辅助推进器包括辅助旋翼5、辅助支撑架6和辅助涵道7，所述辅助旋翼5通过辅助支撑架6固定在辅助涵道7内。所述辅助旋翼5、辅助支撑架6和辅助涵道7均水平分布。所述主旋翼一3和主旋翼二4中心位于同一竖直轴线上，所述主旋翼一3和主旋翼二4的旋向相反，且升力均向上。所述能源装置包括机载能源和机载能源接口。所述控制装置包括导航装置和飞行控制装置。所述主旋翼一3、主旋翼二4和辅助旋翼5均配有电机，所述电机均与能源装置和控制装置连接。
本发明所述的一种复合式旋翼飞行器优选用于航空器的设计，针对目前旋翼飞行器发展现状，本发明对现有技术进行了如下改进：
1）、采用单旋翼、多旋翼、涵道飞行器混合布局，飞行器中央采用高效率的主推进器，周围采用多旋翼辅助姿态调整，同时通过涵道装置减少外界的气流干扰。
2）、可以通过中央的主推进器，包括单旋翼，共轴反桨，多旋翼逐级增压等方式，实现高力效比的推进，极大地提高了飞行器的飞行效率。
3）、通过飞行器周围的多旋翼装置，包括不少于2个的旋翼，进行有效的姿态调整，极大地增加了飞行器的灵活性。
4）、使用了涵道飞行技术，极大地减少了四周环境对飞行器的影响，也减少了飞行器多个螺旋桨之间相互干扰的问题。
5）、采用了先进的飞行器控制技术，可以同时控制主动及辅助推进器。
主推进器中的主旋翼一3和主旋翼二4的旋向相反、升力向上，主推进器提供飞行器的大部分升力，提高飞行器的整体效率；辅助推进器由多旋翼飞行装置构成，多个旋翼之间的扭力矩可相互抵消，以便于调整飞行器的飞行姿态。
飞行器的能源装置包括机载能源和机载能源接口，既可以直接将能源装置安装在机体上，也可以通过线缆、微波等能源传输方式对飞行器进行能源供给；飞行器的控制装置包括导航控制装置和飞行控制装置，分别控制飞行器的飞行姿态和飞行路径规划；飞行器的外挂接口可以使得飞行器吊装多种任务载荷。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种复合式旋翼飞行器，包括飞行器主体、能源装置、外挂接口和控制装置，所述飞行器主体包括主推进器和若干辅助推进器，所述若干辅助推进器均匀布置在所述主推进器外侧；其特征在于：所述主推进器包括主旋翼一（3）、主旋翼二（4）和主涵道（1），所述主旋翼一（3）和主旋翼二（4）通过主涵道支撑架（2）固定在主涵道（1）内，所述主涵道支撑架（2）的外缘位于主涵道（1）内部分设有若干竖直连接杆（8），所述竖直连接杆（8）底部均向外水平设有悬臂（9），所述悬臂（9）的外端均设有所述辅助推进器。
2.根据权利要求1所述的一种复合式旋翼飞行器，其特征在于：所述辅助推进器包括辅助旋翼（5）、辅助支撑架（6）和辅助涵道（7），所述辅助旋翼（5）通过辅助支撑架（6）固定在辅助涵道（7）内。
3.根据权利要求2所述的一种复合式旋翼飞行器，其特征在于：所述辅助旋翼（5）、辅助支撑架（6）和辅助涵道（7）均水平分布。
4.根据权利要求3所述的一种复合式旋翼飞行器，其特征在于：所述主旋翼一（3）和主旋翼二（4）中心位于同一竖直轴线上，所述主旋翼一（3）和主旋翼二（4）的旋向相反且升力均向上。
5.根据权利要求4所述的一种复合式旋翼飞行器，其特征在于：所述能源装置包括机载能源和机载能源接口。
6.根据权利要求5所述的一种复合式旋翼飞行器，其特征在于：所述控制装置包括导航装置和飞行控制装置。
7.根据权利要求6所述的一种复合式旋翼飞行器，其特征在于：所述主旋翼一（3）、主旋翼二（4）以及辅助旋翼（5）均配有电机，所述电机均与所述能源装置和所述控制装置连接。
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