CN105270614A

CN105270614A - 一种对称型八轴飞行器

Info

Publication number: CN105270614A
Application number: CN201510721313.0A
Authority: CN
Inventors: 王志成
Original assignee: Foshan Shenfeng Aviation Technology Co Ltd
Current assignee: NANTONG HUAXIA AIRPLANE ENGINEERING TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2035-10-30
Also published as: CN105270614B

Abstract

一种对称型八轴飞行器，属飞行器技术领域，包括机身、左复合机翼、右复合机翼、支架、尾杆、尾翼轴、左横向尾翼、右横向尾翼、垂直尾翼、起落架、前左旋翼、前右旋翼、后左旋翼和后右旋翼。前左旋翼、前右旋翼、后左旋翼和后右旋翼结构相同，它们通过支架安装于机身的前方的左右两侧和后方的左右两侧。左横向尾翼和右横向尾翼分别对称安装在尾翼轴的左右段，左横向尾翼和右横向尾翼能绕尾翼轴上下偏转。左复合机翼和右复合机翼结构相同，它们对称安装于机身的左右两侧，它们内各配有两个旋翼。左复合机翼的翼片包括固定的前部翼片和能绕翼轴偏转的后部翼片。所述飞行器起降场地不大，能垂直升降，产生的升力较大，安全稳定且机动灵活。

Description

一种对称型八轴飞行器

技术领域

一种对称型八轴飞行器，属飞行器技术领域，尤其涉及一种八轴飞行器。

背景技术

传统的八轴飞行器巡航时能耗大，稳定性和安全性较差，失去部分或全部动力时基本上无法自救；传统的固定翼飞机不能垂直升降和悬停；传统的直升机能耗大，效率低，安全性和稳定性也不高。

发明内容

本发明的目的是克服传统的六轴飞行器、固定翼飞机和直升机的上述不足，发明一种能垂直起降的高效安全的对称型八轴飞行器。

一种对称型八轴飞行器，包括机身、左复合机翼、右复合机翼、支架、尾杆、尾翼轴、左横向尾翼、右横向尾翼、垂直尾翼、起落架、前左旋翼、前右旋翼、后左旋翼和后右旋翼。机身内配有操控系统和机载设备。支架与机身固连。左复合机翼和右复合机翼结构相同，它们对称安装于机身的左右两侧。前左旋翼、前右旋翼、后左旋翼和后右旋翼结构相同，它们通过支架分别对称安装于机身的前方的左右两侧和后方的左右两侧，它们的旋转平面处于同一水平面内。前左旋翼、前右旋翼、后左旋翼和后右旋翼各配一台电机驱动。前左旋翼和前右旋翼转向相反，后左旋翼和后右旋翼转向相反，四者的转速都方便调节。尾翼轴水平横向布置于所述飞行器的尾部，尾翼轴通过尾杆与机身相连。结构相同的左横向尾翼和右横向尾翼分别对称安装在尾翼轴的左右段，在操控系统的操控下左横向尾翼和右横向尾翼能绕尾翼轴上下偏转。垂直尾翼纵向竖直安装于尾杆的末端，相对机身而言垂直尾翼左右居中布置；垂直尾翼包括其前端的固定部分和其后端的活动部分。起落架采用滑橇和轮式组合结构。

左复合机翼的具体结构是：左复合机翼包括前部翼片、后部翼片、翼轴、外旋翼、内旋翼、外发动机和内发动机。前部翼片固定在机身的左侧。翼轴横向水平布置，翼轴的左端与前部翼片相连，翼轴的右端固定在机身上，翼轴置于前部翼片的后缘处。前部翼片的前缘高于前部翼片的后缘，前部翼片与水平面的夹角在10°-25°之间。后部翼片的前端与翼轴相连，后部翼片能绕翼轴上下偏转。相对水平面而言，后部翼片向上偏转的最大角度不超过25°，后部翼片向下偏转的最大角度不超过15°。内旋翼靠近机身安装而外旋翼远离机身安装。外旋翼的直径和内旋翼的直径相等。外旋翼和内旋翼转向相反。外发动机和内发动机通过支架分别安装在外旋翼和内旋翼的下方，外发动机和内发动机的轴出轴分别与外旋翼和内旋翼相连。内旋翼的旋转中心和外旋翼的旋转中心的连线处于翼轴的正下方，且该连线与翼轴平行。外旋翼的旋转平面和内旋翼的旋转平面处于同一水平面内。后部翼片向下偏转最大角度时其后缘到内旋翼的旋转平面的最短距离大于10mm。后部翼片的弦长等于或稍大于内旋翼的旋转半径。前部翼片的弦长等于或稍大于内旋翼的旋转半径。左复合机翼的展长大于内旋翼的直径的两倍。

该发明一种对称型八轴飞行器的工作原理是：如将左复合机翼的后部翼片和右复合机翼的后部翼片都向下偏转，起动所有的发动机和电机，分别驱动对应的旋翼旋转，所述飞行器可实现滑跑起飞；如将左复合机翼的后部翼片和右复合机翼的后部翼片都向上偏转到最高位置，所述飞行器可实现垂直起飞。调整左复合机翼的后部翼片和右复合机翼的后部翼片的偏转角度和方向可改变所述飞行器产生的空气动力的方向和大小，通过调整各旋翼的转速也可改变所述飞行器的空气动力的大小和方向。通过垂直尾翼来控制所述飞行器航向，通过调节左横向尾翼和右横向尾翼的偏转角度和方向来控制所述飞行器的俯仰及横滚等姿态。跟传统的飞机比较，本发明对称型八轴飞行器要求的起降场地不大，能垂直升降和空中悬停。与传统的多轴飞行器和直升机比较，本发明对称型八轴飞行器由于左复合机翼和右复合机翼的存在，产生的升力较大，如果失去动力也能滑翔较长的距离，可以争取更多的时间来维修设备或寻找安全着陆点，这样比较安全；由于动力失去即使垂直下降所述飞行器的下降速度也不会太快，相对较安全。左复合机翼和右复合机翼的所有旋翼都处于翼片的下方，旋翼转动时会改善翼片上下表面的流场，增大下洗气流，延缓翼片的上表面的气流分离，提高效率，使升力系数大大增加。由于多个旋翼和多个可偏转翼片的存在，所述飞行器机动灵活。

附图说明

图1是本发明一种对称型八轴飞行器的左视示意图，图2是图1的俯视示意图；图3是放大了的左复合机翼的左视示意图，图4是图3的俯视示意图。

图中，1-机身，2-左复合机翼，3-右复合机翼，4-支架，5-尾杆，6-尾翼轴，7-左横向尾翼，8-右横向尾翼，9-垂直尾翼，10-起落架，11-前左旋翼，12-前右旋翼，13-后左旋翼，14-后右旋翼；属于左复合机翼2的构件包括：21-前部翼片，22-后部翼片，23-翼轴，24-外旋翼，25-内旋翼，26-外发动机，27-内发动机。

具体实施方式

现结合附图对本发明加以具体说明：一种对称型八轴飞行器，包括机身1、左复合机翼2、右复合机翼3、支架4、尾杆5、尾翼轴6、左横向尾翼7、右横向尾翼8、垂直尾翼9、起落架10、前左旋翼11、前右旋翼12、后左旋翼13和后右旋翼14。机身1内配有操控系统和机载设备。支架4与机身1固连。左复合机翼2和右复合机翼3结构相同，它们对称安装于机身1的左右两侧。前左旋翼11、前右旋翼12、后左旋翼12和后右旋翼14结构相同，它们通过支架4分别对称安装于机身1的前方的左右两侧和后方的左右两侧，它们的旋转平面处于同一水平面内。前左旋翼11、前右旋翼12、后左旋翼13和后右旋翼14各配一台由锂电池供电的电机驱动。前左旋翼11和前右旋翼12转向相反，后左旋翼13和后右旋翼14转向相反，四者的转速都方便调节。尾翼轴6水平横向布置于所述飞行器的尾部，尾翼轴6通过尾杆5与机身1相连。结构相同的左横向尾翼7和右横向尾翼8分别对称安装在尾翼轴6的左右段，在操控系统的操控下左横向尾翼7和右横向尾翼8能绕尾翼轴6上下偏转。垂直尾翼9纵向竖直安装于尾杆5的末端，相对机身1而言垂直尾翼9左右居中布置；垂直尾翼9包括其前端的固定部分和其后端的活动部分。起落架10采用滑橇和轮式组合结构。左复合机翼2的具体结构是：左复合机翼2包括前部翼片21、后部翼片22、翼轴23、外旋翼24、内旋翼25、外发动机26和内发动机27。前部翼片21固定在机身1的左侧。翼轴23横向水平布置，翼轴23的左端与前部翼片21相连，翼轴23的右端固定在机身1上，翼轴23置于前部翼片21的后缘处。前部翼片21的前缘高于前部翼片21的后缘，前部翼片21与水平面的夹角为15°。后部翼片22的前端与翼轴23相连，后部翼片22能绕翼轴23上下偏转。相对水平面而言，后部翼片22向上偏转的最大角度为20°，后部翼片22向下偏转的最大角度为15°。内旋翼25靠近机身1安装而外旋翼24远离机身1安装。外旋翼24的直径和内旋翼25的直径相等。外旋翼24和内旋翼25转向相反。外发动机26和内发动机27通过支架1分别安装在外旋翼24和内旋翼25的下方，外发动机26和内发动机27的轴出轴分别与外旋翼24和内旋翼25相连。内旋翼25的旋转中心和外旋翼24的旋转中心的连线处于翼轴23的正下方，且该连线与翼轴24平行。外旋翼24的旋转平面和内旋翼25的旋转平面处于同一水平面内。后部翼片22向下偏转最大角度时其后缘到内旋翼25的旋转平面的最短距离大于10mm。后部翼片22的弦长稍大于内旋翼25的旋转半径。前部翼片21的弦长稍大于内旋翼25的旋转半径。左复合机翼2的展长大于内旋翼25的直径的两倍。

本发明对称型八轴飞行器是这样产生有益效果的：如将左复合机翼2的后部翼片22和右复合机翼3的后部翼片都向下偏转，起动所有的发动机和电机，分别驱动对应的旋翼旋转，所述飞行器可实现滑跑起飞；如将左复合机翼2的后部翼片22和右复合机翼3的后部翼片都向上偏转到最高位置，所述飞行器可实现垂直起飞。调整左复合机翼2的后部翼片22和右复合机翼3的后部翼片的偏转角度和方向可改变所述飞行器产生的空气动力的方向和大小，通过调整各旋翼的转速也可改变所述飞行器的空气动力的大小和方向。通过垂直尾翼9来控制所述飞行器航向，通过调节左横向尾翼7和右横向尾翼8的偏转角度和方向来控制所述飞行器的俯仰及横滚等姿态。跟传统的飞机比较，本发明对称型八轴飞行器要求的起降场地不大，能垂直升降和空中悬停。与传统的多轴飞行器和直升机比较，本发明对称型八轴飞行器由于左复合机翼和右复合机翼的存在，产生的升力较大，如果失去动力也能滑翔较长的距离，可以争取更多的时间来维修设备或寻找安全着陆点，这样比较安全；由于动力失去即使垂直下降所述飞行器的下降速度也不会太快，相对较安全。左复合机翼2和右复合机翼3的所有旋翼都处于翼片的下方，旋翼转动时会改善翼片上下表面的流场，增大下洗气流，延缓翼片的上表面的气流分离，提高效率，使升力系数大大增加。由于多个旋翼和多个可偏转翼片的存在，所述飞行器机动灵活。

Claims

1.一种对称型八轴飞行器，其特征在于：包括机身（1）、左复合机翼（2）、右复合机翼（3）、支架（4）、尾杆（5）、尾翼轴（6）、左横向尾翼（7）、右横向尾翼（8）、垂直尾翼（9）、起落架（10）、前左旋翼（11）、前右旋翼（12）、后左旋翼（13）和后右旋翼（14）；机身（1）内配有操控系统和机载设备；支架（4）与机身（1）固连；左复合机翼（2）和右复合机翼（3）结构相同，它们对称安装于机身（1）的左右两侧；前左旋翼（11）、前右旋翼（12）、后左旋翼（12）和后右旋翼（14）结构相同，它们通过支架（4）分别对称安装于机身（1）的前方的左右两侧和后方的左右两侧，它们的旋转平面处于同一水平面内；前左旋翼（11）、前右旋翼（12）、后左旋翼（13）和后右旋翼（14）各配一台电机驱动；尾翼轴（6）水平横向布置于所述飞行器的尾部，尾翼轴（6）通过尾杆（5）与机身（1）相连；结构相同的左横向尾翼（7）和右横向尾翼（8）分别对称安装在尾翼轴（6）的左右段，在操控系统的操控下左横向尾翼（7）和右横向尾翼（8）能绕尾翼轴（6）上下偏转；垂直尾翼（9）纵向竖直安装于尾杆（5）的末端，相对机身（1）而言垂直尾翼（9）左右居中布置；起落架（10）采用滑橇和轮式组合结构；左复合机翼（2）的具体结构是：左复合机翼（2）包括前部翼片（21）、后部翼片（22）、翼轴（23）、外旋翼（24）、内旋翼（25）、外发动机（26）和内发动机（27）；前部翼片（21）固定在机身（1）的左侧；翼轴（23）横向水平布置，翼轴（23）的左端与前部翼片（21）相连，翼轴（23）的右端固定在机身（1）上，翼轴（23）置于前部翼片（21）的后缘处；前部翼片（21）的前缘高于前部翼片（21）的后缘；后部翼片（22）的前端与翼轴（23）相连，后部翼片（22）能绕翼轴（23）上下偏转；内旋翼（25）靠近机身（1）安装而外旋翼（24）远离机身（1）安装；外发动机（26）和内发动机（27）的轴出轴分别与外旋翼（24）和内旋翼（25）相连；内旋翼（25）的旋转中心和外旋翼（24）的旋转中心的连线处于翼轴（23）的正下方，且该连线与翼轴（24）平行；外旋翼（24）的旋转平面和内旋翼（25）的旋转平面处于同一水平面内；后部翼片（22）向下偏转最大角度时其后缘到内旋翼（25）的旋转平面的最短距离大于10mm；后部翼片（22）的弦长等于或稍大于内旋翼（25）的旋转半径；前部翼片（21）的弦长等于或稍大于内旋翼（25）的旋转半径；左复合机翼（2）的展长大于内旋翼（25）的直径的两倍。

2.根据权利要求1所述的一种对称型八轴飞行器，其特征在于：前部翼片（21）与水平面的夹角在10°-25°之间；后部翼片（22）的前端与翼轴（23）相连，后部翼片（22）能绕翼轴（23）上下偏转；相对水平面而言，后部翼片（22）向上偏转的最大角度不超过25°；后部翼片（22）向下偏转的最大角度不超过15°。

3.根据权利要求2所述的一种对称型八轴飞行器，其特征在于：前部翼片（21）与水平面的夹角为15°；后部翼片（22）的前端与翼轴（23）相连，后部翼片（22）能绕翼轴（23）上下偏转；相对水平面而言，后部翼片（22）向上偏转的最大角度为20°，后部翼片（22）向下偏转的最大角度为15°。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种对称型八轴飞行器，其特征在于：外旋翼（24）的直径和内旋翼（25）的直径相等；外发动机（26）和内发动机（27）通过支架（1）分别安装在外旋翼（24）和内旋翼（25）的下方。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种对称型八轴飞行器，其特征在于：前左旋翼（11）和前右旋翼（12）转向相反，后左旋翼（13）和后右旋翼（14）转向相反，四者的转速都方便调节；外旋翼（24）和内旋翼（25）转向相反。