CN106864744A - 一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器 - Google Patents

一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器 Download PDF

Info

Publication number
CN106864744A
CN106864744A CN201510925093.3A CN201510925093A CN106864744A CN 106864744 A CN106864744 A CN 106864744A CN 201510925093 A CN201510925093 A CN 201510925093A CN 106864744 A CN106864744 A CN 106864744A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
oar disk
disk
oar
high speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510925093.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106864744B (zh
Inventor
金曦
孙兆虎
史文卿
王劲
王鑫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AVIC Chengdu Aircraft Design and Research Institute
Original Assignee
AVIC Chengdu Aircraft Design and Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AVIC Chengdu Aircraft Design and Research Institute filed Critical AVIC Chengdu Aircraft Design and Research Institute
Priority to CN201510925093.3A priority Critical patent/CN106864744B/zh
Publication of CN106864744A publication Critical patent/CN106864744A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106864744B publication Critical patent/CN106864744B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/22—Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft
    • B64C27/24—Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft with rotor blades fixed in flight to act as lifting surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • B64C29/02—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis vertical when grounded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/25—Fixed-wing aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

本专利为小型无人飞行器设计，属于航空领域。一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器，其特征是，包括：前机身(1)、中机身(2)、后机身(3)、前桨盘(4)、高速桨盘(5)、后桨盘(6)、前旋翼(7)、可折叠腰推螺旋桨(8)和后旋翼(9)，其中，前机身(1)和中机身(2)之间通过前桨盘(4)连接，前旋翼(7)安装在前桨盘(4)上；中机身(2)、后机身(3)之间通过高速桨盘(5)连接，可折叠腰推螺旋桨(8)安装在高速桨盘(5)上；后机身(3)尾端装有后桨盘(6)，后旋翼(9)安装在后桨盘(6)上。本发明有效降低飞行器动力装置需求，兼容垂直起降和长时间巡航。

Description

一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器
技术领域
本专利为小型无人飞行器设计，属于航空领域。
背景技术
相比采用水平起飞模式的飞行器，垂直起降飞行器具有良好的起降场地适应性，目前常见的垂直起降飞行器一般采用旋翼布局及尾座式布局。
旋翼布局飞行器的升力由旋翼提供，在起飞及悬停状态下旋翼的效率较高，而在空中平飞状态下旋翼效率不高，无法实现高速及长时间巡航飞行。
尾座式布局采用大推力螺旋桨直接将飞行器直接从地面拉升，在空中完成正向的飞行姿态转换，平飞状态的升力转为由机翼提供；着陆需通过逆向的飞行姿态装换，将机尾朝下。但这种飞行器对动力螺旋桨的静态拉力要求较高，需要较大的动力富裕，且由于飞行器重心靠上，机翼面积较大，起飞着陆状态抗风性较差。
发明内容
本发明的目的：为解决上述两种垂直起降飞行器存在的布局及动力形式兼容设计的问题，本发明提供一种能够在共轴旋翼机/正常式布局飞机之间自由转换的飞行器方案，
本发明的技术方案：本专利是一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器，包括：前机身1、中机身2、后机身3、前桨盘4、高速桨盘5、后桨盘6、前旋翼7、可折叠腰推螺旋桨8和后旋翼9，其中，
前机身1和中机身2之间通过前桨盘4连接，前旋翼7安装在前桨盘4上；
中机身2、后机身3之间通过高速桨盘5连接，可折叠腰推螺旋桨8安装在高速桨盘5上；
后机身3尾端装有后桨盘6，后旋翼9安装在后桨盘6上。
所述的前旋翼7和后旋翼9可反向旋转。
所述的前旋翼7和后旋翼9可独立变桨距。
所述的前机身1前端还装有可收放支架。
本发明的优点：
1)有效降低飞行器动力装置需求，兼容垂直起降和长时间巡航；
2)起降状态重心靠下以及旋翼旋转的的陀螺效应具有较强的稳定性和抗风性；
3)采用旋翼无动力自旋着陆，实现能量管理和综合利用，提高了着陆安全性。
附图说明
图1是本发明变体垂直起降飞行器的布局示意图；
图2是本发明变体垂直起降飞行器的起降模态示意图；
图3是本发明变体垂直起降飞行器的自旋模态示意图；
图4是本发明变体垂直起降飞行器的平飞模态示意图；
图5是本发明变体垂直起降飞行器的飞行流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的细节和工作情况。本专利是一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器，包括：前机身1、中机身2、后机身3、前桨盘4、高速桨盘5、后桨盘6、前旋翼7、可折叠腰推螺旋桨8和后旋翼9，其中，
前机身1和中机身2之间通过前桨盘4连接，前旋翼7安装在前桨盘4上；
中机身2、后机身3之间通过高速桨盘5连接，可折叠腰推螺旋桨8安装在高速桨盘5上；
后机身3尾端装有后桨盘6，后旋翼9安装在后桨盘6上。
所述的前旋翼7和后旋翼9可反向旋转。
所述的前旋翼7和后旋翼9可独立变桨距。
图2和图3显示的是该飞行器垂直起降的两种模态，两种模态下中机身的高速桨盘5停转，腰推螺旋桨8呈折叠状态收于后机身6两侧。图2为垂直起飞和着陆减速段的模态，前旋翼7和后旋翼9转为正桨距，提供起飞和着陆减速的升力；图3为自旋下降模态，前旋翼7和后旋翼9均转为负桨距，利用旋翼的自旋减缓下落速度。两种模态下，机身组件不转动。
图4显示的是该飞行器巡航飞行的模态，前桨盘4和后桨盘6在固定位置锁定，前旋翼7和后旋翼9转为顺桨状态，前旋翼7作为全动主翼，提供主要升力并控制滚转，后旋翼9作为Y形尾翼，提供升降和航向控制。高速桨盘5带动推进螺旋桨8旋转，提供飞行所需推力。
基于以上三种模态，对该飞行器的飞行过程描述如图5：
0-1：采用图2模态垂直起飞，至安全高度；
1-2：转成图4模态俯冲加速，达到平飞速度；
2-3：图4模态开始巡航；
3-4：图4模态爬高，到达安全高度，推进螺旋桨8关机，俯冲至机头向下；
4-5：转成图3模态，自旋下降；
5-6：近地面转成图2模态，减速着陆。

Claims (4)

1.一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器，其特征是，包括：前机身(1)、中机身(2)、后机身(3)、前桨盘(4)、高速桨盘(5)、后桨盘(6)、前旋翼(7)、可折叠腰推螺旋桨(8)和后旋翼(9)，其中，
前机身(1)和中机身(2)之间通过前桨盘(4)连接，前旋翼(7)安装在前桨盘(4)上；
中机身(2)、后机身(3)之间通过高速桨盘(5)连接，可折叠腰推螺旋桨(8)安装在高速桨盘(5)上；
后机身(3)尾端装有后桨盘(6)，后旋翼(9)安装在后桨盘(6)上。
2.如权利要求1所述的一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器，其特征是，所述的前旋翼(7)和后旋翼(9)可反向旋转。
3.如权利要求1或2所述的一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器，其特征是，所述的前旋翼(7)和后旋翼(9)可独立变桨距。
4.如权利要求3所述的一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器，其特征是，所述的前机身(1)前端还装有可收放支架。
CN201510925093.3A 2015-12-11 2015-12-11 一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器 Active CN106864744B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510925093.3A CN106864744B (zh) 2015-12-11 2015-12-11 一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510925093.3A CN106864744B (zh) 2015-12-11 2015-12-11 一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106864744A true CN106864744A (zh) 2017-06-20
CN106864744B CN106864744B (zh) 2021-07-16

Family

ID=59178463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510925093.3A Active CN106864744B (zh) 2015-12-11 2015-12-11 一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106864744B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108750085A (zh) * 2018-08-02 2018-11-06 西安君晖航空科技有限公司 一种应用末端敏感弹药的攻击无人机
CN109502024A (zh) * 2018-10-19 2019-03-22 东汉太阳能无人机技术有限公司 一种飞行器和无人飞机
CN110606203A (zh) * 2019-10-21 2019-12-24 于顺 一种带有腰推式动力装置的无人机
US20210031913A1 (en) * 2019-05-24 2021-02-04 Randy MARTEL Rocket propelled drone
CN112607012A (zh) * 2020-12-24 2021-04-06 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种垂直起降固定翼无人机及起降方法
CN112660368A (zh) * 2019-10-15 2021-04-16 上海峰飞航空科技有限公司 垂直起降无人机的飞行阻力的控制方法及系统
CN112660371A (zh) * 2019-10-15 2021-04-16 上海峰飞航空科技有限公司 垂直起降无人机的飞行控制系统及方法
CN114684360A (zh) * 2022-04-08 2022-07-01 西安泽盛航空科技有限公司 一种串列式双涵道推进无人飞行器

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4405975A1 (de) * 1994-02-24 1995-08-31 Wolff Hans Dietrich Vertikal startendes und landendes Flächenflugzeug
CA2260960C (en) * 1996-07-15 2006-05-23 William R. Mcdonnell Landing and take-off assembly for vertical take-off and landing and horizontal flight aircraft
CN101421157A (zh) * 2004-04-14 2009-04-29 保罗·E·阿尔托恩 旋翼飞行器
CN201376669Y (zh) * 2009-04-29 2010-01-06 北京航空航天大学 一种旋定翼复合式飞行器
US8070090B2 (en) * 2008-09-05 2011-12-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Stop-rotor rotary wing aircraft
WO2012055062A1 (es) * 2010-10-29 2012-05-03 Merino Rodriguez Sergio Hernan Vehículo aéreo de despegue vertical
CN104015925A (zh) * 2014-05-27 2014-09-03 南京航空航天大学 一种多用途垂直起降无人飞行器
CN104470800A (zh) * 2012-02-13 2015-03-25 约翰内斯·赖特 机翼调节机构
US9004393B2 (en) * 2010-10-24 2015-04-14 University Of Kansas Supersonic hovering air vehicle

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4405975A1 (de) * 1994-02-24 1995-08-31 Wolff Hans Dietrich Vertikal startendes und landendes Flächenflugzeug
CA2260960C (en) * 1996-07-15 2006-05-23 William R. Mcdonnell Landing and take-off assembly for vertical take-off and landing and horizontal flight aircraft
CN101421157A (zh) * 2004-04-14 2009-04-29 保罗·E·阿尔托恩 旋翼飞行器
US8070090B2 (en) * 2008-09-05 2011-12-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Stop-rotor rotary wing aircraft
CN201376669Y (zh) * 2009-04-29 2010-01-06 北京航空航天大学 一种旋定翼复合式飞行器
US9004393B2 (en) * 2010-10-24 2015-04-14 University Of Kansas Supersonic hovering air vehicle
WO2012055062A1 (es) * 2010-10-29 2012-05-03 Merino Rodriguez Sergio Hernan Vehículo aéreo de despegue vertical
CN104470800A (zh) * 2012-02-13 2015-03-25 约翰内斯·赖特 机翼调节机构
CN104015925A (zh) * 2014-05-27 2014-09-03 南京航空航天大学 一种多用途垂直起降无人飞行器

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108750085A (zh) * 2018-08-02 2018-11-06 西安君晖航空科技有限公司 一种应用末端敏感弹药的攻击无人机
CN109502024A (zh) * 2018-10-19 2019-03-22 东汉太阳能无人机技术有限公司 一种飞行器和无人飞机
US20210031913A1 (en) * 2019-05-24 2021-02-04 Randy MARTEL Rocket propelled drone
US11975871B2 (en) * 2019-05-24 2024-05-07 Joseph William Randal Martel Rocket propelled drone
CN112660368A (zh) * 2019-10-15 2021-04-16 上海峰飞航空科技有限公司 垂直起降无人机的飞行阻力的控制方法及系统
CN112660371A (zh) * 2019-10-15 2021-04-16 上海峰飞航空科技有限公司 垂直起降无人机的飞行控制系统及方法
CN112660371B (zh) * 2019-10-15 2023-09-29 上海峰飞航空科技有限公司 垂直起降无人机的飞行控制系统及方法
CN110606203A (zh) * 2019-10-21 2019-12-24 于顺 一种带有腰推式动力装置的无人机
CN110606203B (zh) * 2019-10-21 2021-07-30 苏州赛荣建筑装饰工程有限公司 一种带有腰推式动力装置的无人机
CN112607012A (zh) * 2020-12-24 2021-04-06 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种垂直起降固定翼无人机及起降方法
CN114684360A (zh) * 2022-04-08 2022-07-01 西安泽盛航空科技有限公司 一种串列式双涵道推进无人飞行器

Also Published As

Publication number Publication date
CN106864744B (zh) 2021-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106864744A (zh) 一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器
CN107176286B (zh) 基于双涵道风扇动力系统的可折叠式固定翼垂直起降无人飞行器
CN102133926B (zh) 一种尾坐式垂直起降无人飞行器
CN104276284B (zh) 一种串列式扇翼飞行器布局
CN106043696A (zh) 一种无人机飞行系统
CN105083550A (zh) 垂直起降固定翼飞行器
CN202481309U (zh) 一种矢量动力垂直起降飞机及其矢量动力系统
CN204674831U (zh) 多扇臂飞行器
CN205076045U (zh) 可变结构的复合式飞行器
CN206984354U (zh) 一种飞行器
CN105882961A (zh) 一种可垂直起降的高速飞行器及其控制方法
CN105346715A (zh) 一种垂直起降无人机
CN103786881A (zh) 倾转旋翼直升机
CN105966612A (zh) 变姿态垂直起落无人机
CN205998126U (zh) 一种无人机飞行系统
CN107176297A (zh) 一种飞行器
CN106005394A (zh) 一种救援飞行器
CN205469821U (zh) 一种垂直或短距起降固定翼飞行器
CN112896499A (zh) 一种倾转涵道与固定螺旋桨组合布局的垂直起降飞行器
CN103754360A (zh) 一种类飞碟式旋翼机
CN104875875A (zh) 一种气羽翼式气流定向载重运输飞行器
CN105173076A (zh) 一种垂直起降无人机
CN107187595A (zh) 一种带有变矩螺旋桨的垂直起降固定翼无人机
CN105346725A (zh) 一种垂直起降无人机
CN209176908U (zh) 一种复合驱动的旋翼固定翼无人机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant