CN107089316A - 飞翼式双涵道垂直起降飞行器 - Google Patents

Abstract

一种飞翼式双涵道可垂直起降飞行器。它主要由五部分组成。第一部分为机身1，第二部分为1号涵道发动机4，2号涵道发动机5和后置发动机6，第三部分为垂直尾翼16，1号水平尾翼12，2号水平尾翼13，3号水平尾翼14，4号水平尾翼15，1号翼尖小翼10，2号翼尖小翼11。第四部分为支撑杆19，第五部分为外挂云台和相机或光电传感器20。机身1为飞翼式，机身1可折叠，1号折叠线17和2号折叠线18为机身折叠处。机身1上分布有1号涵道2和2号涵道3。1号涵道发动机4和2号涵道发动机5分别位于1号涵道2和2号涵道3的中央，并由连杆22固定。1号涵道发动机4和2号涵道发动机5上分别安装有1号螺旋桨7和2号螺旋桨8。后置发动机6位于机身1的尾部中央，后置发动机6上安装有后置螺旋桨9。飞行器的1号水平尾翼12，2号水平尾翼13，3号水平尾翼14，4号水平尾翼15分别位于机身1的尾部。飞行器的1号翼尖小翼10和2号翼尖小翼11分别位于机身1的左右两边，并向下弯曲。飞行器的垂直尾翼16位于机身1的尾部中间，位于机身1上部。支撑杆19位于机身1的前部中间，位于机身1下部。相机或光电传感器位于机身1的前部中间,安装于机身1之下。后掠角21为飞翼机身1的后掠角度。

Description

飞翼式双涵道垂直起降飞行器

技术领域

本发明为一种可垂直起降的飞翼式双涵道飞行器。主要属于航空领域。可广泛用于航拍，航空，消防，巡逻，农业，快递，无人反潜，航模等多个方面。

背景技术

近年来，随着消费级无人机，中小型飞行器的迅猛发展，民用飞行器与生活越来越贴近，飞行器的种类也越来越繁多。民用市场上飞行器多以中小型飞行器为主。且飞行器主要分为两类：固定翼飞机和多旋翼飞行器。其两者都具有不可避免的缺陷：固定翼飞机飞行效率高，但起降方式复杂，不能垂直起降，且飞行速度不能太小；多旋翼飞行器可以垂直起降，速度可控，但飞行速度不能太大，飞行时间短，飞行效率低。在民用无人机迅速发展的今天，以上问题的解决也越来越必要了。针对以上缺陷，本发明在一定程度上可有效解决以上缺陷。本飞翼式双涵道垂直起降飞行器同时拥有固定翼飞机和多旋翼飞行器的优点，并克服其缺点，本发明可垂直起降，可空中悬停，速度可控，可以达到固定翼飞机的飞行速度，飞行效率高。

发明内容

本发明的目的是针对市场上大部分固定翼飞机不能垂直起降，不能空中悬停和固定翼飞行器飞行速度慢，飞行效率低的缺点设计出一种既能有效综合以上飞行器的优点，并在一定程度上克服其缺点的新飞行器。

本发明的技术方案:

一种飞翼式双涵道可垂直起降飞行器。它主要由五部分组成。第一部分为机身1，第二部分为1号涵道发动机4，2号涵道发动机5和后置发动机6，第三部分为垂直尾翼16，1号水平尾翼12，2号水平尾翼13，3号水平尾翼14，4号水平尾翼15，1号翼尖小翼10，2号翼尖小翼11。第四部分为支撑杆19，第五部分为外挂云台和相机或光电传感器20。

机身1为飞翼式，从俯视角度看为等腰三角形，机身1可折叠，1号折叠线17和2号折叠线18为机身折叠处。机身1被1号折叠线17和2号折叠线18分为三部分。机身1上分布有1号涵道2和2号涵道3。涵道2与涵道3关于机身1对称。1号涵道发动机4和2号涵道发动机5分别位于1号涵道2和2号涵道3的中央，并由连杆22固定。其发动机的安装方式为一台发动机向上安装或两台发动机上下对称安装。1号涵道发动机4和2号涵道发动机5上分别安装有1号螺旋桨7和2号螺旋桨8。后置发动机6位于机身1的尾部中央，后置发动机6上安装有后置螺旋桨9。1号涵道发动机，2号涵道发动机和后置发动机6为电动机或活塞式发动机或涡轮发动机。1号螺旋桨7，2号螺旋桨8和后置螺旋桨9为两叶桨或3叶桨或5叶桨。飞行器的1号水平尾翼12，2号水平尾翼13，3号水平尾翼14，4号水平尾翼15分别位于机身1的尾部。飞行器的1号翼尖小翼10和2号翼尖小翼11分别位于机身1的左右两边，并向下弯曲。飞行器的垂直尾翼16位于机身1的尾部中间，位于机身1上部。支撑杆19位于机身1的前部中间，位于机身1下部。支撑杆19和向下弯曲的1号翼尖小翼10，2号翼尖小翼11三点接地，支撑住机身1。或在支撑杆19和1号翼尖小翼10，2号翼尖小翼11下安装轮子，使其成为起落架，则此时飞行器可滑跑起降。相机或光电传感器位于机身1的前部中间,安装于机身1之下。后掠角21为飞翼机身1的后掠角度。

本发明的有益效果：

本飞行器的结构设计充分利用了空气动力学，飞行器采用了飞翼式机身，升阻比较高。飞行器中间采用双涵道的布局，使螺旋桨产生的气流全部从中间流过，增大了动力，减小了气流阻力。同时当飞行器正常巡航时,来流顺着飞行器下壳体向后流动，当流过涵道时会形成一层气垫。通过涵道被主发动机加速的斜向后的高速气流作用于气垫上能产生一定升力，原理类似于地效飞行器,同时涵道上方会形成零压区。本发明可以垂直起降，可以使飞行器拥有常规固定翼飞机的飞行速度，飞行效率高，隐身性好，飞行稳定性高，实用性强，可以军民两用。

附图说明

图1为飞行器整体的俯视图。

图2为飞行器整体的左视图。

图3为飞行器整体的右试图。

图4为飞行器整体的主视图。

1， 飞行器机身；2，1号涵道；3，2号涵道；4，1号涵道发动机；

5，2号涵道发动机；6，后置发动机；7，1号螺旋桨；8，2号螺旋桨；

9，后置螺旋桨；10，1号翼尖小翼；11，2号翼尖小翼；12，1号水平尾翼；

13，2号水平尾翼；14，3号水平尾翼；15，4号水平尾翼；16，垂直尾翼；

17，1号折叠线；18，2号折叠线；19，支撑杆；20，云台相机或光电传感器；

21，后掠角；22，连杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

一种飞翼式双涵道可垂直起降飞行器。如图一，它主要由五部分组成。第一部分为机身1，第二部分为1号涵道发动机4，2号涵道发动机5和后置发动机6，第三部分为垂直尾翼16，1号水平尾翼12，2号水平尾翼13，3号水平尾翼14，4号水平尾翼15，1号翼尖小翼10，2号翼尖小翼11。如图2所示，第四部分为支撑杆19，第五部分为外挂云台和相机或光电传感器20。

如图1所示，机身1为飞翼式，从俯视角度看为等腰三角形，机身1可折叠，1号折叠线17和2号折叠线18为机身折叠处。机身1被1号折叠线17和2号折叠线18分为三部分。机身1上分布有1号涵道2和2号涵道3。涵道2与涵道3关于机身1对称。1号涵道发动机4和2号涵道发动机5分别位于1号涵道2和2号涵道3的中央，并由连杆22固定。其发动机的安装方式为一台发动机向上安装或两台发动机上下对称安装。1号涵道发动机4和2号涵道发动机5上分别安装有1号螺旋桨7和2号螺旋桨8。后置发动机6位于机身1的尾部中央，后置发动机6上安装有后置螺旋桨9。发动机带动螺旋桨转动，推动空气做功，使飞行器向上和向前运动。1号涵道发动机，2号涵道发动机和后置发动机6为电动机或活塞式发动机或涡轮发动机。1号螺旋桨7，2号螺旋桨8和后置螺旋桨9为两叶桨或3叶桨或5叶桨。飞行器的1号水平尾翼12，2号水平尾翼13，3号水平尾翼14，4号水平尾翼15分别位于机身1的尾部，其控制飞行器的俯仰方向。如图1,图2和图3所示，飞行器的1号翼尖小翼10和2号翼尖小翼11分别位于机身1的左右两边，并向下弯曲，其抑制下翼面的气流流失，增大飞行效率。飞行器的垂直尾翼16位于机身1的尾部中间，位于机身1上部，其控制飞行器的左右方向。支撑杆19位于机身1的前部中间，位于机身1下部。支撑杆19和向下弯曲的1号翼尖小翼10，2号翼尖小翼11三点接地，支撑住机身1。或在支撑杆19和1号翼尖小翼10，2号翼尖小翼11下安装轮子，使其成为起落架，则此时飞行器可滑跑起降。当作为小型无人机，航模和玩具飞机时，支撑杆19和1号翼尖小翼10，2号翼尖小翼11可不使用，起飞方式采用抛飞或弹射起飞，降落方式采用撞网回收。由图2,图3和图4所示,相机或光电传感器位于机身1的前部中间,安装于机身1之下。后掠角21为飞翼机身1的后掠角度，其后掠角度不固定，可按需要设置，此处设置为120度。

运行原理

飞行器起飞时，两台涵道发动机同时工作，涵道发动机带动螺旋桨旋转，从而产生升力，使飞行器向上飞行。当飞行器上升到一定高度，启动尾部后置发动机，后置发动机带动螺旋桨旋转，使飞行器向前飞行。

飞行器正常巡航时，三台发动机可同时工作。涵道发动机克服重力，后置发动机克服前进的阻力，同时产生升力。涵道发动机带动螺旋桨产生的气流全部从涵道中间流过，增大了动力，减小了气流阻力。同时飞行器前方来流顺着飞行器下壳体向后流动，当流过涵道时会形成一层气垫，涵道上方压强为零。通过涵道被主发动机加速的斜向后的高速气流作用于气垫上能产生一定升力，原理类似于地效飞行器，因此，可以提高飞行器的飞行效率。飞行器的垂直尾翼控制飞行器在飞行中的左右方向。飞行器的水平尾翼控制飞行器的俯仰方向。

当飞行器降落时，关闭后置发动机，使两台涵道发动机正常工作，即可缓慢垂直降落，也可三台发动机同时工作，滑跑起降。由于采用涵道的设计，此时可能会产生一定量的涡流环。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (9)

1.一种飞翼式双涵道可垂直起降飞行器；机身（1）为飞翼式，从俯视角度看为等腰三角形；机身（1）上分布有1号涵道（2）和2号涵道（3），1号涵道（2）与2号涵道（3）关于机身（1）对称；1号涵道发动机（4）和2号涵道发动机（5）分别位于1号涵道（2）和2号涵道（3）的中央，并由连杆（22）固定； 1号涵道发动机（4）和2号涵道发动机（5）上分别安装有1号螺旋桨（7）和2号螺旋桨（8）；后置发动机（6）位于机身（1）的尾部中央，后置发动机（6）上安装有后置螺旋桨（9）；飞行器的1号水平尾翼（12），2号水平尾翼（13），3号水平尾翼（14），4号水平尾翼（15）分别位于机身（1）的尾部；飞行器的1号翼尖小翼（10）和2号翼尖小翼（11）分别位于机身（1）的左右两边，并向下弯曲；飞行器的垂直尾翼（16）位于机身（1）的尾部中间，位于机身（1）上部；支撑杆（19）位于机身（1）的前部中间，位于机身（1）下部；相机或光电传感器（20）位于机身（1）的前部中间,安装于机身（1）之下；后掠角（21）为飞行器机身（1）的后掠角度。

2.根据权利要求1所述的飞翼式双涵道可垂直起降飞行器，其特征是所述的机身（1）可折叠，1号折叠线（17）和2号折叠线（18）为机身折叠处。

3.根据权利要求1所述的飞翼式双涵道可垂直起降飞行器，其特征是所述的1号涵道发动机（4）和2号涵道发动机（5）的安装方式为一台发动机向上安装或两台发动机上下对称安装。

4.根据权利要求1所述的飞翼式双涵道可垂直起降飞行器，其特征是所述的1号涵道发动机（4），2号涵道发动机（5）和后置发动机（6）为电动机或活塞式发动机或涡轮发动机。

5.根据权利要求1所述的飞翼式双涵道可垂直起降飞行器，其特征是所述的1号螺旋桨（7），2号螺旋桨（8）和后置螺旋桨（9）为两叶桨或3叶桨或5叶桨。

6.根据权利要求1所述的飞翼式双涵道可垂直起降飞行器，其特征是所述的支撑杆（19）可折叠，支撑杆（19）和向下弯曲的1号翼尖小翼(10)，2号翼尖小翼(11)三点接地，支撑住机身(1)。

7.根据权利要求1所述的飞翼式双涵道可垂直起降飞行器，其特征是所述的支撑杆(19)和1号翼尖小翼(10)，2号翼尖小翼(11)下可安装轮子，使其成为起落架。

8.根据权利要求1所述的飞翼式双涵道可垂直起降飞行器，其特征是当作为小型无人机，航模和玩具飞机时，可不使用支撑杆(19)和1号翼尖小翼(10)，2号翼尖小翼(11)。

9.根据权利要求1所述的飞翼式双涵道可垂直起降飞行器，其特征是所述的后掠角(21)的后掠角度不固定，可按需要设置，此处设置为120度。