CN104044733A - 六旋翼涵道飞行器 - Google Patents

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Abstract

六旋翼涵道飞行器属航空飞行器技术领域，本发明中四个调节涵道机构呈“X”型经各自的支架固接于承重圆盘，承重圆盘固接于飞行器支架中心的下方；主升力涵道机构Ⅰ经变速机构Ⅰ的变速器壳体Ⅰ固接于飞行器支架一端；主升力涵道机构Ⅱ经变速机构Ⅱ的变速器壳体Ⅱ固接于飞行器支架另一端；调节涵道支架外端经支撑弯管与电机固接，调节旋翼中心与电机的输出轴固接；调节涵道套于调节旋翼外侧，调节涵道中心与调节旋翼中心垂直方向同轴；四个调节涵道机构的结构完全相同；两个主升力涵道机构的发动机、四个调节涵道机构的电机由飞控计算机控制；本发明飞行速率低、运载能力大、造价低廉、操作简单，适宜在低速大载荷场合应用。

Description

六旋翼涵道飞行器
技术领域
本发明属航空飞行器技术领域，具体涉及一种低空、低速、大载荷的六旋翼涵道飞行器。
背景技术
六旋翼涵道飞行器由于在较强外力干扰，具有较好的稳定性和跟踪性，而得到了研究者的普遍关注。
常规六旋翼飞行器布局通常认为是具有两个冗余旋翼的四旋翼飞行器，采用六个相同的螺旋桨的桨叶，改变螺旋桨的速度控制飞行器的姿态、速度和位置，造成了六旋翼飞行器死重大、有效载荷低等问题，从飞行器结构设计出发，提高六旋翼飞行器的飞行效率载重比和飞行效率等问题，成为研究的热点。
六旋翼飞行器更加适用于恶劣环境下的低速率、大载重的应用场合，未来将在军事和民用领域具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种六旋翼结构的涵道飞行器和飞行控制策略，采用高度控制与姿态调节控制分开控制的思想，设计了高度控制的两主升力旋翼涵道机构和姿态控制的调节旋翼涵道调节机构，面向低空、低速率、大载荷的应用领域。
本发明由主升力涵道机构、调节涵道机构、飞行器支架G、承重圆盘19和飞控计算机25组成，其中主升力涵道机构由主升力涵道机构ⅠA和主升力涵道机构ⅡD组成，；调节涵道机构由调节涵道机构ⅠB、调节涵道机构ⅡC、调节涵道机构ⅢE、调节涵道机构ⅣF组成；承重圆盘19经固定夹Ⅰ12、固定夹Ⅱ13、固定夹Ⅲ18、固定夹Ⅳ20固接于飞行器支架G中长方体框架的纵杆Ⅰ55和纵杆Ⅱ56中心的下方；固定夹Ⅰ12、固定夹Ⅱ13、固定夹Ⅲ18、固定夹Ⅳ20呈“X”型分布；主升力涵道机构的发动机24和飞控计算机25固接于承重圆盘19上；主升力涵道机构ⅠA中变速机构ⅠJ的变速器壳体Ⅰ38固接于飞行器支架G的纵杆Ⅰ55和纵杆Ⅱ56一端；主升力涵道机构ⅠA中变速机构ⅠJ的轴承座Ⅰ37固接于飞行器支架G的纵杆Ⅲ57和纵杆Ⅳ58一端；主升力涵道机构ⅡD中变速机构ⅡK的变速器壳体Ⅱ43固接于飞行器支架G的纵杆Ⅰ55和纵杆Ⅱ56另一端；主升力涵道机构ⅡD中变速机构ⅡK的轴承座Ⅱ46固接于飞行器支架G的纵杆Ⅲ57和纵杆Ⅳ58另一端；调节涵道机构ⅠB由调节涵道支架Ⅰ1内端经固定卡Ⅰ12与承重圆盘19固接；调节涵道机构ⅡC由调节涵道支架Ⅱ2内端经固定卡Ⅱ13与承重圆盘19固接，调节涵道机构ⅢE由调节涵道支架Ⅲ3内端经固定卡Ⅲ18与承重圆盘19固接，调节涵道机构ⅣF由调节涵道支架Ⅳ4内端经固定卡Ⅳ20与承重圆盘19固接；调节涵道支架Ⅰ1中部经支撑杆Ⅰ11与飞行器支架G的正方形框62一角固接，调节涵道支架Ⅱ2中部经支撑杆Ⅱ14与飞行器支架G的正方形框62二角固接，调节涵道支架Ⅲ3中部经支撑杆Ⅲ17与飞行器支架G的正方形框62三角固接，调节涵道支架Ⅳ4中部经支撑杆Ⅳ21与飞行器支架G的正方形框62四角固接；主升力涵道机构的发动机24、调节涵道机构ⅠB的电机Ⅰ48、调节涵道机构ⅡC的电机Ⅱ49、调节涵道机构ⅢE的电机Ⅲ50、调节涵道机构ⅣF的电机Ⅳ51由飞控计算机25控制。
所述的主升力涵道机构由主升力涵道机构ⅠA、主升力涵道机构ⅡD、皮带Ⅱ27、皮带Ⅰ28和发动机24组成，其中主升力涵道机构ⅠA由变速机构ⅠJ、主旋翼Ⅰ5和主涵道Ⅰ29组成，其中变速机构ⅠJ中固接于传动轴Ⅰ39的斜齿轮Ⅰ32经斜齿轮Ⅱ33与固接于传动轴Ⅱ35上端的斜齿轮Ⅲ34啮合，斜齿轮Ⅰ32、斜齿轮Ⅱ33、斜齿轮Ⅲ34位于变速器壳体Ⅰ38中，传动轴Ⅰ39下端经轴承与变速器壳体Ⅰ38活动连接，传动轴Ⅰ39上端与主旋翼Ⅰ5中心固接；传动轴Ⅱ35下部固接带轮Ⅰ36，传动轴Ⅱ35下端与轴承座Ⅰ37的轴承活动连接；主涵道Ⅰ29呈圆环状，套于主旋翼Ⅰ5外侧，主涵道Ⅰ29中心与主旋翼Ⅰ5中心垂直方向同轴；主涵道Ⅰ29底部固接于飞行器支架G的纵杆Ⅰ55和纵杆Ⅱ56的左侧；主升力涵道机构ⅡD由变速机构ⅡK、主旋翼Ⅱ8和主涵道Ⅱ26组成，其中变速机构ⅡK中固接于传动轴Ⅲ41的斜齿轮Ⅳ42与固接于传动轴Ⅳ44的斜齿轮Ⅴ40啮合，斜齿轮Ⅳ42和斜齿轮Ⅴ40位于变速器壳体Ⅱ43中，传动轴Ⅳ44上端固接斜齿轮Ⅴ40，传动轴Ⅳ44下部固接带轮Ⅱ45，传动轴Ⅳ44下端经轴承与轴承座Ⅱ46活动连接；传动轴Ⅲ41下端经轴承与变速器壳体Ⅱ43活动连接，传动轴Ⅲ41上端与主旋翼Ⅱ8中心固接；主涵道Ⅱ26呈圆环状，套于主旋翼Ⅱ8外侧，主涵道Ⅱ26中心与主旋翼Ⅱ8中心垂直方向同轴；主涵道Ⅱ26底部固接于飞行器支架G的纵杆Ⅰ55和纵杆Ⅱ56的右侧；皮带轮30固接于发动机输出轴31下部，带轮Ⅰ36经皮带Ⅰ28与皮带轮30活动连接；带轮Ⅱ45经皮带Ⅱ27与皮带轮30活动连接；发动机输出轴31底端与底板47活动连接，底板47固接于飞行器支架G的纵杆Ⅲ57和纵杆Ⅳ58中部。
所述的调节涵道机构由调节涵道机构ⅠB、调节涵道机构ⅡC、调节涵道机构ⅢE、调节涵道机构ⅣF组成，其中调节涵道机构ⅠB由调节涵道支架Ⅰ1、电机Ⅰ48、调节涵道Ⅰ52、支撑弯管53、调节旋翼Ⅰ6组成，其中调节涵道机构Ⅰ1的动力源为电机Ⅰ48，调节涵道支架Ⅰ1外端经支撑弯管53与电机Ⅰ48固接，调节旋翼Ⅰ6中心与电机Ⅰ48的输出轴固接；调节涵道Ⅰ52呈圆环状，套于调节旋翼Ⅰ6外侧，调节涵道Ⅰ52中心与调节旋翼Ⅰ6中心垂直方向同轴；调节涵道Ⅰ52底部固接于调节涵道支架Ⅰ1靠近支撑弯管53一侧的上部；调节涵道机构ⅡC、调节涵道机构ⅢE、调节涵道机构ⅣF的结构与调节涵道机构ⅠB完全相同。
所述的飞行器支架G由长方体框架和起落架组成，其中长方体框架的中心正下方经斜杆Ⅰ60、斜杆Ⅱ61、斜杆Ⅲ63、斜杆Ⅳ64与正方形框62固接；起落架Ⅰ23的短横杆Ⅰ66与长方体框架一端的长杆Ⅰ54固接，起落架Ⅰ23的长横杆Ⅰ68中心经支撑杆Ⅵ22与正方形框62一边固接；起落架Ⅱ15的短横杆Ⅱ70与长方体框架另一端的长杆Ⅱ59固接，起落架Ⅱ15的长横杆Ⅱ72中心经支撑杆Ⅴ16与正方形框62另一边固接。
所述的张紧轮机构由张紧轮机构ⅠH和张紧轮机构ⅡI组成，其中张紧轮机构ⅠH由长横板Ⅰ73、长立轴Ⅰ74、张紧轮Ⅰ75、短横板Ⅰ76、张紧轮Ⅱ77和长立轴Ⅱ78组成，其中长立轴Ⅰ74和长立轴Ⅱ78上端与短横板Ⅰ76固接，长立轴Ⅰ74和长立轴Ⅱ78下端与长横板Ⅰ73固接；张紧轮Ⅰ75与长立轴Ⅰ74活动连接，张紧轮Ⅱ77与长立轴Ⅱ78活动连接；张紧轮机构ⅡI的结构与张紧轮机构ⅠH完全相同。
本发明中六旋翼涵道飞行器的飞行控制基本原理如下：
1)俯仰运动：保证主旋翼Ⅰ5、主旋翼Ⅱ8转速不变，改变调节旋翼Ⅰ6、调节旋翼Ⅱ7和调节旋翼Ⅲ9、调节旋翼Ⅳ10的转速。
向上俯仰：增大调节旋翼Ⅰ6、调节旋翼Ⅱ7转速；减小调节旋翼Ⅲ9、调节旋翼Ⅳ10转速；
向下俯仰：减小调节旋翼Ⅰ6、调节旋翼Ⅱ7转速；增大调节旋翼Ⅲ9、调节旋翼Ⅳ10转速。
2)滚转运动：保证主旋翼Ⅰ5、主旋翼Ⅱ8转速不变，改变调节旋翼Ⅰ6、调节旋翼Ⅳ10和调节旋翼Ⅱ7、调节旋翼Ⅲ9的转速。
右滚：增大调节旋翼Ⅰ6、调节旋翼Ⅳ10转速，减小调节旋翼Ⅱ7、调节旋翼Ⅲ9转速；
左滚：增大调节旋翼Ⅱ7、调节旋翼Ⅲ9转速；减小调节旋翼Ⅰ6、调节旋翼Ⅳ10转速。
3)高度控制：同时提高主旋翼Ⅰ5、主旋翼Ⅱ8和调节旋翼Ⅰ6、调节旋翼Ⅱ7、调节旋翼Ⅲ9、调节旋翼Ⅳ10的转速，保证主旋翼的转速同步增加或减小是垂直运动的关键。
4)偏航运动
主旋翼Ⅰ5、主旋翼Ⅱ8的转速不变，改变调节旋翼Ⅰ6、调节旋翼Ⅲ9和调节旋翼Ⅱ7、调节旋翼Ⅳ10的转速，利用反扭矩实现偏航。
右偏：增大调节旋翼Ⅰ6、调节旋翼Ⅲ9转速，减小调节旋翼Ⅱ7、调节旋翼Ⅳ10的转速；
左偏：增大调节旋翼Ⅱ7、调节旋翼Ⅳ10的转速；减小调节旋翼Ⅰ6、调节旋翼Ⅲ9转速。
本发明具有飞行速率低、运载能力大、造价低廉、操作简单等特点，在低速大载荷的应用场合具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为六旋翼涵道飞行器的结构俯视图
图2为六旋翼涵道飞行器去除涵道部分的结构示意图
图3为六旋翼涵道飞行器去除涵道部分、张紧轮机构的结构示意图
图4为主升力涵道机构Ⅰ、主升力涵道机构Ⅱ和电机的连接轴测示意图
图5为主升力涵道机构Ⅰ、主升力涵道机构Ⅱ和电机的连接局部放大图
图6为主升力涵道机构Ⅰ的局部放大示意图
图7为主升力涵道机构Ⅱ的局部放大示意图
图8为主升力涵道机构Ⅰ、主升力涵道机构Ⅱ和电机的连接轴正面示意图
图9为四个电机位置的示意图
图10为调节涵道机构的结构示意图
图11为长方体框架的结构示意图
图12为起落架Ⅰ的结构示意图
图13为起落架Ⅱ的结构示意图
图14为张紧轮机构Ⅰ的结构示意图
图15为张紧轮机构Ⅱ的结构示意图
图16为飞行控制基本策略原理示意图
图17为俯仰/滚转控制回路示意图
图18为高度控制回路示意图
图19为航向控制回路示意图
其中：A.主升力涵道机构Ⅰ B.调节涵道机构Ⅰ C.调节涵道机构Ⅱ D.主升力涵道机构Ⅱ E.调节涵道机构Ⅲ F.调节涵道机构Ⅳ G.飞行器支架H.张紧轮机构Ⅰ I.张紧轮机构Ⅱ J.变速机构Ⅰ K.变速机构Ⅱ 1.调节涵道支架Ⅰ 2.调节涵道支架Ⅱ 3.调节涵道支架Ⅲ 4.调节涵道支架Ⅳ 5.主旋翼Ⅰ 6.调节旋翼Ⅰ 7.调节旋翼Ⅱ 8.主旋翼Ⅱ9.调节旋翼Ⅲ 10.调节旋翼Ⅳ 11.支撑杆Ⅰ 12.固定夹Ⅰ 13.固定夹Ⅱ 14.支撑杆Ⅱ15.起落架Ⅱ 16.支撑杆Ⅴ 17.支撑杆Ⅲ 18.固定夹Ⅲ 19.承重圆盘 20.固定夹Ⅳ21.支撑杆Ⅳ 22.支撑杆Ⅵ 23.起落架Ⅰ 24.发动机 25.飞控计算机 26.主涵道Ⅱ27.皮带Ⅱ 28.皮带Ⅰ 29.主涵道Ⅰ 30.皮带轮 31.发动机输出轴 32.斜齿轮Ⅰ33.斜齿轮Ⅱ 34.斜齿轮Ⅲ 35.传动轴Ⅱ 36.带轮Ⅰ 37.轴承座Ⅰ 38.变速器壳体Ⅰ39.传动轴Ⅰ 40.斜齿轮Ⅴ 41.传动轴Ⅲ 42.斜齿轮Ⅳ 43.变速器壳体Ⅱ 44.传动轴Ⅳ45.带轮Ⅱ 46.轴承座Ⅱ 47.底板48.电机Ⅰ 49.电机Ⅱ 50.电机Ⅲ 51.电机Ⅳ52.调节涵道Ⅰ 53.支撑弯管 54.长杆Ⅰ 55.纵杆Ⅰ 56.纵杆Ⅱ 57.纵杆Ⅲ 58.纵杆Ⅳ 59.长杆Ⅱ 60.斜杆Ⅰ 61.斜杆Ⅱ 62.正方形框 63.斜杆Ⅲ 64.斜杆Ⅳ 65.竖杆Ⅰ 66.短横杆Ⅰ 67.竖杆Ⅱ 68.长横杆Ⅰ 69.竖杆Ⅲ 70.短横杆Ⅱ 71.竖杆Ⅳ72.长横杆Ⅱ 73.长横板Ⅰ 74.长立轴Ⅰ 75.张紧轮Ⅰ 76.短横板Ⅰ 77.张紧轮Ⅱ78.长立轴Ⅱ 79.长横板Ⅱ 80.短立轴Ⅰ 81.张紧轮Ⅲ 82.短横板Ⅱ 83.张紧轮Ⅳ84.短立轴Ⅱ
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1、2、3、8所示：本发明由主升力涵道机构、调节涵道机构、飞行器支架G、承重圆盘19和飞控计算机25组成，其中主升力涵道机构包括主升力涵道机构ⅠA和主升力涵道机构ⅡD，承重圆盘19经固定夹Ⅰ12、固定夹Ⅱ13、固定夹Ⅲ18、固定夹Ⅳ20固接于飞行器支架G中长方体框架的纵杆Ⅰ55和纵杆Ⅱ56中心的下方；固定夹Ⅰ12、固定夹Ⅱ13、固定夹Ⅲ18、固定夹Ⅳ20呈“X”型分布；主升力涵道机构的发动机24和飞控计算机25固接于承重圆盘19上；主升力涵道机构ⅠA中变速机构ⅠJ的变速器壳体Ⅰ38固接于飞行器支架G的纵杆Ⅰ55和纵杆Ⅱ56一端；主升力涵道机构ⅠA中变速机构ⅠJ的轴承座Ⅰ37固接于飞行器支架G的纵杆Ⅲ57和纵杆Ⅳ58一端；主升力涵道机构ⅡD中变速机构ⅡK的变速器壳体Ⅱ43固接于飞行器支架G的纵杆Ⅰ55和纵杆Ⅱ56另一端；主升力涵道机构ⅡD中变速机构ⅡK的轴承座Ⅱ46固接于飞行器支架G的纵杆Ⅲ57和纵杆Ⅳ58另一端。
调节涵道机构ⅠB由调节涵道支架Ⅰ1内端经固定卡Ⅰ12与承重圆盘19固接，调节涵道机构ⅡC由调节涵道支架Ⅱ2内端经固定卡Ⅱ13与承重圆盘19固接，调节涵道机构ⅢE由调节涵道支架Ⅲ3内端经固定卡Ⅲ18与承重圆盘19固接，调节涵道机构ⅣF由调节涵道支架Ⅳ4内端经固定卡Ⅳ20与承重圆盘19固接；调节涵道支架Ⅰ1中部经支撑杆Ⅰ11与飞行器支架G的正方形框62一角固接，调节涵道支架Ⅱ2中部经支撑杆Ⅱ14与飞行器支架G的正方形框62二角固接，调节涵道支架Ⅲ3中部经支撑杆Ⅲ17与飞行器支架G的正方形框62三角固接，
调节涵道支架Ⅳ4中部经支撑杆Ⅳ21与飞行器支架G的正方形框62四角固接。
主升力涵道机构的发动机24、调节涵道机构ⅠB的电机Ⅰ48、调节涵道机构ⅡC的电机Ⅱ49、调节涵道机构ⅢE的电机Ⅲ50、调节涵道机构ⅣF的电机Ⅳ51由飞控计算机25控制。
如图4、5、6、7所示：所述的主升力涵道机构由主升力涵道机构ⅠA、主升力涵道机构ⅡD、皮带Ⅱ27、皮带Ⅰ28和发动机24组成，其中主升力涵道机构ⅠA由变速机构ⅠJ、主旋翼Ⅰ5和主涵道Ⅰ29组成，其中变速机构ⅠJ中固接于传动轴Ⅰ39的斜齿轮Ⅰ32经斜齿轮Ⅱ33与固接于传动轴Ⅱ35上端的斜齿轮Ⅲ34啮合，斜齿轮Ⅰ32、斜齿轮Ⅱ33、斜齿轮Ⅲ34位于变速器壳体Ⅰ38中，传动轴Ⅰ39下端经轴承与变速器壳体Ⅰ38活动连接，传动轴Ⅰ39上端与主旋翼Ⅰ5中心固接；传动轴Ⅱ35下部固接带轮Ⅰ36，传动轴Ⅱ35下端与轴承座Ⅰ37的轴承活动连接；主涵道Ⅰ29呈圆环状，套于主旋翼Ⅰ5外侧，主涵道Ⅰ29中心与主旋翼Ⅰ5中心垂直方向同轴；主涵道Ⅰ29底部固接于飞行器支架G的纵杆Ⅰ55和纵杆Ⅱ56的左侧；主升力涵道机构ⅡD由变速机构ⅡK、主旋翼Ⅱ8和主涵道Ⅱ26组成，其中变速机构ⅡK中固接于传动轴Ⅲ41的斜齿轮Ⅳ42与固接于传动轴Ⅳ44的斜齿轮Ⅴ40啮合，斜齿轮Ⅳ42和斜齿轮Ⅴ40位于变速器壳体Ⅱ43中，传动轴Ⅳ44上端固接斜齿轮Ⅴ40，传动轴Ⅳ44下部固接带轮Ⅱ45，传动轴Ⅳ44下端经轴承与轴承座Ⅱ46活动连接；传动轴Ⅲ41下端经轴承与变速器壳体Ⅱ43活动连接，传动轴Ⅲ41上端与主旋翼Ⅱ8中心固接；主涵道Ⅱ26呈圆环状，套于主旋翼Ⅱ8外侧，主涵道Ⅱ26中心与主旋翼Ⅱ8中心垂直方向同轴；主涵道Ⅱ26底部固接于飞行器支架G的纵杆Ⅰ55和纵杆Ⅱ56的右侧；皮带轮30固接于发动机输出轴31下部，带轮Ⅰ36经皮带Ⅰ28与皮带轮30活动连接；带轮Ⅱ45经皮带Ⅱ27与皮带轮30活动连接；发动机输出轴31底端与底板47活动连接，底板47固接于飞行器支架G的纵杆Ⅲ57和纵杆Ⅳ58中部。
如图9、10所示：所述的调节涵道机构由调节涵道机构ⅠB、调节涵道机构ⅡC、调节涵道机构ⅢE、调节涵道机构ⅣF组成，其中调节涵道机构ⅠB由调节涵道支架Ⅰ1、电机Ⅰ48、调节涵道Ⅰ52、支撑弯管53、调节旋翼Ⅰ6组成，其中调节涵道机构Ⅰ1的动力源为电机Ⅰ48，调节涵道支架Ⅰ1外端经支撑弯管53与电机Ⅰ48固接，调节旋翼Ⅰ6中心与电机Ⅰ48的输出轴固接；调节涵道Ⅰ52呈圆环状，套于调节旋翼Ⅰ6外侧，调节涵道Ⅰ52中心与调节旋翼Ⅰ6中心垂直方向同轴；调节涵道Ⅰ52底部固接于调节涵道支架Ⅰ1靠近支撑弯管53一侧的上部；调节涵道机构ⅡC、调节涵道机构ⅢE、调节涵道机构ⅣF的结构与调节涵道机构ⅠB完全相同。
如图11、12、13所示：所述的飞行器支架G由长方体框架和起落架组成，其中长方体框架的中心正下方经斜杆Ⅰ60、斜杆Ⅱ61、斜杆Ⅲ63、斜杆Ⅳ64与正方形框62固接；起落架Ⅰ23的短横杆Ⅰ66与长方体框架一端的长杆Ⅰ54固接，起落架Ⅰ23的长横杆Ⅰ68中心经支撑杆Ⅵ22与正方形框62一边固接；起落架Ⅱ15的短横杆Ⅱ70与长方体框架另一端的长杆Ⅱ59固接，起落架Ⅱ15的长横杆Ⅱ72中心经支撑杆Ⅴ16与正方形框62另一边固接。
如图14和15所示：所述的张紧轮机构由张紧轮机构ⅠH和张紧轮机构ⅡI组成，其中张紧轮机构ⅠH由长横板Ⅰ73、长立轴Ⅰ74、张紧轮Ⅰ75、短横板Ⅰ76、张紧轮Ⅱ77和长立轴Ⅱ78组成，其中长立轴Ⅰ74和长立轴Ⅱ78上端与短横板Ⅰ76固接，长立轴Ⅰ74和长立轴Ⅱ78下端与长横板Ⅰ73固接；张紧轮Ⅰ75与长立轴Ⅰ74活动连接，张紧轮Ⅱ77与长立轴Ⅱ78活动连接；张紧轮机构ⅡI的结构与张紧轮机构ⅠH完全相同。
如图2、3、4、5、16所示：飞控系统包括飞控计算机25和飞行控制系统软件，飞控计算机25位于承重圆盘19上方，飞行控制系统软件硬化到飞控计算机25，飞行控制采用遥控指令和预设航路的导航方式，飞行控制率采用高度控制与姿态控制分开控制的思想，飞行控制外回路采用高度、航向和速度控制回路，飞行控制内回路采用俯仰角控制和滚转角控制。
如图17、18、19所示：所述的六旋翼涵道飞行器,其中飞行控制的俯仰/滚转运动、高度运动、偏航运动控制回路采用的控制方式：
1)俯仰/滚转控制回路均采用角度和角速率的双回路控制结构，俯仰通道采用俯仰角θ和俯仰角速率p作为反馈量，控制增益分别为Kθ和Kp，滚转控制通道采用滚转角φ和滚转角速率q作为反馈量，控制增益分别为Kφ和Kq，俯仰/滚转控制回路之间采用解耦通道，控制回路对给定俯仰角θr和滚转角φr进行稳定和保持。
2)高度控制回路采用高度H和垂直起降速率作为反馈量的双回路控制结构，高度控制采用比例增益KH和积分增益KiH，垂直起降速率控制增益采用比例增益高度双回路控制结构对给定高度参考量Hr进行稳定和保持。
3)航向控制回路采用航向角Ψ和航向角速率r作为反馈量的双回路控制结构，航向角控制采用比例增益KΨ和积分增益KiΨ，航向角速率采用比例增益Kr，航向角控制双回路对给定的航向角参考量Ψr进行稳定和控制。

Claims (5)

1.一种六旋翼涵道飞行器，其特征在于由主升力涵道机构、调节涵道机构、飞行器支架(G)、承重圆盘(19)和飞控计算机(25)组成，其中主升力涵道机构由主升力涵道机构Ⅰ(A)和主升力涵道机构Ⅱ(D)组成；调节涵道机构由调节涵道机构Ⅰ(B)、调节涵道机构Ⅱ(C)、调节涵道机构Ⅲ(E)、调节涵道机构Ⅳ(F)组成；承重圆盘(19)经固定夹Ⅰ(12)、固定夹Ⅱ(13)、固定夹Ⅲ(18)、固定夹Ⅳ(20)固接于飞行器支架(G)中长方体框架的纵杆Ⅰ(55)和纵杆Ⅱ(56)中心的下方；固定夹Ⅰ(12)、固定夹Ⅱ(13)、固定夹Ⅲ(18)、固定夹Ⅳ(20)呈“X”型分布；主升力涵道机构的发动机(24)和飞控计算机(25)固接于承重圆盘(19)上；主升力涵道机构Ⅰ(A)中变速机构Ⅰ(J)的变速器壳体Ⅰ(38)固接于飞行器支架(G)的纵杆Ⅰ(55)和纵杆Ⅱ(56)一端；主升力涵道机构Ⅰ(A)中变速机构Ⅰ(J)的轴承座Ⅰ(37)固接于飞行器支架(G)的纵杆Ⅲ(57)和纵杆Ⅳ(58)一端；主升力涵道机构Ⅱ(D)中变速机构Ⅱ(K)的变速器壳体Ⅱ(43)固接于飞行器支架(G)的纵杆Ⅰ(55)和纵杆Ⅱ(56)另一端；主升力涵道机构Ⅱ(D)中变速机构Ⅱ(K)的轴承座Ⅱ(46)固接于飞行器支架(G)的纵杆Ⅲ(57)和纵杆Ⅳ(58)另一端；调节涵道机构Ⅰ(B)由调节涵道支架Ⅰ(1)内端经固定卡Ⅰ(12)与承重圆盘(19)固接；调节涵道机构Ⅱ(C)由调节涵道支架Ⅱ(2)内端经固定卡Ⅱ(13)与承重圆盘(19)固接，调节涵道机构Ⅲ(E)由调节涵道支架Ⅲ(3)内端经固定卡Ⅲ(18)与承重圆盘(19)固接，调节涵道机构Ⅳ(F)由调节涵道支架Ⅳ(4)内端经固定卡Ⅳ(20)与承重圆盘(19)固接；调节涵道支架Ⅰ(1)中部经支撑杆Ⅰ(11)与飞行器支架(G)的正方形框(62)一角固接，调节涵道支架Ⅱ(2)中部经支撑杆Ⅱ(14)与飞行器支架(G)的正方形框(62)二角固接，调节涵道支架Ⅲ(3)中部经支撑杆Ⅲ(17)与飞行器支架(G)的正方形框(62)三角固接，调节涵道支架Ⅳ(4)中部经支撑杆Ⅳ(21)与飞行器支架(G)的正方形框(62)四角固接；主升力涵道机构的发动机(24)、调节涵道机构Ⅰ(B)的电机Ⅰ(48)、调节涵道机构Ⅱ(C)的电机Ⅱ(49)、调节涵道机构Ⅲ(E)的电机Ⅲ(50)、调节涵道机构Ⅳ(F)的电机Ⅳ(51)由飞控计算机(25)控制。
2.按权利要求1所述的六旋翼涵道飞行器，其特征在于所述的主升力涵道机构由主升力涵道机构Ⅰ(A)、主升力涵道机构Ⅱ(D)、皮带Ⅱ(27)、皮带Ⅰ(28)和发动机(24)组成，其中主升力涵道机构Ⅰ(A)由变速机构Ⅰ(J)、主旋翼Ⅰ(5)和主涵道Ⅰ(29)组成，其中变速机构Ⅰ(J)中固接于传动轴Ⅰ(39)的斜齿轮Ⅰ(32)经斜齿轮Ⅱ(33)与固接于传动轴Ⅱ(35)上端的斜齿轮Ⅲ(34)啮合，斜齿轮Ⅰ(32)、斜齿轮Ⅱ(33)、斜齿轮Ⅲ(34)位于变速器壳体Ⅰ(38)中，传动轴Ⅰ(39)下端经轴承与变速器壳体Ⅰ(38)活动连接，传动轴Ⅰ(39)上端与主旋翼Ⅰ(5)中心固接；传动轴Ⅱ(35)下部固接带轮Ⅰ(36)，传动轴Ⅱ(35)下端与轴承座Ⅰ(37)的轴承活动连接；主涵道Ⅰ(29)呈圆环状，套于主旋翼Ⅰ(5)外侧，主涵道Ⅰ(29)中心与主旋翼Ⅰ(5)中心垂直方向同轴；主涵道Ⅰ(29)底部固接于飞行器支架(G)的纵杆Ⅰ(55)和纵杆Ⅱ(56)的左侧；主升力涵道机构Ⅱ(D)由变速机构Ⅱ(K)、主旋翼Ⅱ(8)和主涵道Ⅱ(26)组成，其中变速机构Ⅱ(K)中固接于传动轴Ⅲ(41)的斜齿轮Ⅳ(42)与固接于传动轴Ⅳ(44)的斜齿轮Ⅴ(40)啮合，斜齿轮Ⅳ(42)和斜齿轮Ⅴ(40)位于变速器壳体Ⅱ(43)中，传动轴Ⅳ(44)上端固接斜齿轮Ⅴ(40)，传动轴Ⅳ(44)下部固接带轮Ⅱ(45)，传动轴Ⅳ(44)下端经轴承与轴承座Ⅱ(46)活动连接；传动轴Ⅲ(41)下端经轴承与变速器壳体Ⅱ(43)活动连接，传动轴Ⅲ(41)上端与主旋翼Ⅱ(8)中心固接；主涵道Ⅱ(26)呈圆环状，套于主旋翼Ⅱ(8)外侧，主涵道Ⅱ(26)中心与主旋翼Ⅱ(8)中心垂直方向同轴；主涵道Ⅱ(26)底部固接于飞行器支架(G)的纵杆Ⅰ(55)和纵杆Ⅱ(56)的右侧；皮带轮(30)固接于发动机输出轴(31)下部，带轮Ⅰ(36)经皮带Ⅰ(28)与皮带轮(30)活动连接；带轮Ⅱ(45)经皮带Ⅱ(27)与皮带轮(30)活动连接；发动机输出轴(31)底端与底板(47)活动连接，底板(47)固接于飞行器支架(G)的纵杆Ⅲ(57)和纵杆Ⅳ(58)中部。
3.按权利要求1所述的六旋翼涵道飞行器，其特征在于所述的调节涵道机构由调节涵道机构Ⅰ(B)、调节涵道机构Ⅱ(C)、调节涵道机构Ⅲ(E)、调节涵道机构Ⅳ(F)组成，其中调节涵道机构Ⅰ(B)由调节涵道支架Ⅰ(1)、电机Ⅰ(48)、调节涵道Ⅰ(52)、支撑弯管(53)、调节旋翼Ⅰ(6)组成，其中调节涵道机构Ⅰ(B)的动力源为电机Ⅰ(48)，调节涵道支架Ⅰ(1)外端经支撑弯管(53)与电机Ⅰ(48)固接，调节旋翼Ⅰ(6)中心与电机Ⅰ(48)的输出轴固接；调节涵道Ⅰ(52)呈圆环状，套于调节旋翼Ⅰ(6)外侧，调节涵道Ⅰ(52)中心与调节旋翼Ⅰ(6)中心垂直方向同轴；调节涵道Ⅰ(52)底部固接于调节涵道支架Ⅰ(1)靠近支撑弯管(53)一侧的上部；调节涵道机构Ⅱ(C)、调节涵道机构Ⅲ(E)、调节涵道机构Ⅳ(F)的结构与调节涵道机构Ⅰ(B)完全相同。
4.按权利要求1所述的六旋翼涵道飞行器，其特征在于所述的飞行器支架(G)由长方体框架和起落架组成，其中长方体框架的中心正下方经斜杆Ⅰ(60)、斜杆Ⅱ(61)、斜杆Ⅲ(63)、斜杆Ⅳ(64)与正方形框(62)固接；起落架Ⅰ(23)的短横杆Ⅰ(66)与长方体框架一端的长杆Ⅰ(54)固接，起落架Ⅰ(23)的长横杆Ⅰ(68)中心经支撑杆Ⅵ(22)与正方形框(62)一边固接；起落架Ⅱ(15)的短横杆Ⅱ(70)与长方体框架另一端的长杆Ⅱ(59)固接，起落架Ⅱ(15)的长横杆Ⅱ(72)中心经支撑杆Ⅴ(16)与正方形框(62)另一边固接。
5.按权利要求1所述的六旋翼涵道飞行器，其特征在于所述的张紧轮机构由张紧轮机构Ⅰ(H)和张紧轮机构Ⅱ(I)组成，其中张紧轮机构Ⅰ(H)由长横板Ⅰ(73)、长立轴Ⅰ(74)、张紧轮Ⅰ(75)、短横板Ⅰ(76)、张紧轮Ⅱ(77)和长立轴Ⅱ(78)组成，其中长立轴Ⅰ(74)和长立轴Ⅱ(78)上端与短横板Ⅰ(76)固接，长立轴Ⅰ(74)和长立轴Ⅱ(78)下端与长横板Ⅰ(73)固接；张紧轮Ⅰ(75)与长立轴Ⅰ(74)活动连接，张紧轮Ⅱ(77)与长立轴Ⅱ(78)活动连接；张紧轮机构Ⅱ(I)的结构与张紧轮机构Ⅰ(H)完全相同。
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