CN107571994A - 一种飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明属于航空技术领域，尤其涉及一种飞行器，包括机身、设置在机身上的主翼，在机身的两侧分别设有与主翼固定连接且沿机身长度方向设置的连杆，在两连杆的后端处分别设有垂直尾翼，在两垂直尾翼之间连接有水平尾翼，在两连杆上分别设有垂直旋翼，在两连杆的前端与机身之间分别转动连接有鸭翼、以及与鸭翼同轴转动的起落架，在起落架上安装有倾转旋翼；三翼面之鸭翼、主翼、水平尾翼组成框架结构，能够保证整体结构的刚度及实现轻量化，减小了展向尺寸，降低了侧风对整个飞机的影响，主翼高于鸭翼能够避开鸭翼下洗气流的强干扰，将垂直尾翼作为后起落架，降低了重量减少了飞行气动阻力，解决现有飞行器结构复杂及飞行气动效率差的问题。

Description

一种飞行器

技术领域

本发明属于航空技术领域，尤其涉及一种飞行器。

背景技术

目前，旋翼和固定翼复合布局的垂直起降飞行器，都是简单的旋翼和固定翼叠加，两套动力系统无论是在垂飞阶段还是在平飞阶段都有一套是不工作的，不仅结构复杂，而且降低了飞行器的气动效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种飞行器，旨在解决现有飞行器结构复杂及飞行气动效率差的问题。

本发明是这样实现的，一种飞行器，所述飞行器包括机身、设置在所述机身上的主翼，其特征在于，在所述机身的两侧分别设有与所述主翼固定连接且沿机身长度方向设置的连杆，在两所述连杆的后端处分别设有垂直尾翼，在两所述垂直尾翼之间连接有水平尾翼，在两所述连杆上分别设有垂直旋翼，在两所述连杆的前端与所述机身之间分别转动连接有鸭翼、以及与所述鸭翼同轴转动的起落架，在所述起落架上安装有倾转旋翼。

作为一种改进，所述主翼设置在所述机身后部的上侧，在所述主翼与对应侧的所述连杆之间连接有主翼翼撑。

作为一种改进，所述垂直旋翼设置在所述主翼与所述垂直尾翼之间的连杆部分上。

作为一种改进，在所述连杆的前端设有安装槽，所述起落架安装在所述安装槽内并与其转动连接。

作为一种改进，所述连杆的后端与所述垂直尾翼的中部处固定连接，所述水平尾翼连接在两所述垂直尾翼的中部处之间。

作为一种改进，两所述垂直旋翼的旋转方向相反，两所述倾转旋翼的旋转方向相反，位于同侧的所述垂直旋翼与所述倾转旋翼的旋转方向相反。

作为一种改进，在所述鸭翼、所述主翼、以及所述垂直尾翼上分别设有舵面。

作为一种改进，所述垂直尾翼的舵面包括位于所述连杆上方的上舵面、位于所述连杆下方的下舵面。

作为一种改进，在所述起落架上、所述垂直尾翼的底端上分别安装有机轮。。

由于采用了上述技术方案，本发明的飞行器包括机身、设置在机身上的主翼，在机身的两侧分别设有与主翼固定连接且沿机身长度方向设置的连杆，在两连杆的后端处分别设有垂直尾翼，在两垂直尾翼之间连接有水平尾翼，在两连杆上分别设有垂直旋翼，在两连杆的前端与机身之间分别转动连接有鸭翼、以及与鸭翼同轴转动的起落架，在起落架上安装有倾转旋翼。三翼面之鸭翼、主翼、水平尾翼组成框架结构，框架结构通过鸭翼与机身的连接、连杆与主翼的连接实现与机身连接为一体，能够保证整体结构的刚度及实现轻量化，鸭翼、水平尾翼位于主翼的下方而且沿机身前后方向排列，减小了展向尺寸，降低了侧风对整个飞机的影响，主翼高于鸭翼避开了鸭翼下洗气流的强干扰，将垂直尾翼作为后起落架取代了单独的起落架结构，既降低了全机的重量又减少了飞行气动阻力，解决现有飞行器结构复杂及飞行气动效率差的问题。

附图说明

图1是本发明实施例的飞行器的立体结构示意图；

图2是本发明实施例的飞行器的侧视结构示意图；

图3是本发明实施例的飞行器的过渡状态、短距起降状态结构示意图；

图4是本发明实施例的飞行器的平飞状态结构示意图；

其中，11、机身，12、主翼，13a、连杆，13b、连杆，14a、垂直尾翼，14b、垂直尾翼，15、水平尾翼，16a、鸭翼、16b、鸭翼，17a、倾转旋翼，17b、倾转旋翼，18a、垂直旋翼，18b、垂直旋翼，19、主翼翼撑，20a、起落架，20b、起落架，21a、舵面，21b、舵面，21c、舵面，21d、舵面。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由图1和图2可知，该飞行器包括机身11、设置在机身11上的主翼12，在机身11的两侧分别设有与主翼12固定连接且沿机身11长度方向设置的连杆13a、连杆13b，在连杆13a、连杆13b的后端处分别设有垂直尾翼14a、垂直尾翼14b，在垂直尾翼14a与垂直尾翼14b之间连接有水平尾翼15，在连杆13a上、连杆13b上分别设有垂直旋翼18a、垂直旋翼18b，在连杆13a的前端与机身11之间、连杆13b的前端与机身11之间分别转动连接有鸭翼16a、鸭翼16b、以及与鸭翼16a同轴转动的起落架20a、与鸭翼16b同轴转动的起落架20b，在起落架20a、起落架20b上分别安装有倾转旋翼17a、倾转旋翼17b。

三翼面之鸭翼16a和鸭翼16b、主翼12、水平尾翼15组成框架结构，框架结构通过鸭翼16a和鸭翼16b与机身11的连接、连杆13a和连杆13b与主翼12的连接实现与机身11连接为一体，能够保证整体结构的刚度及实现轻量化，鸭翼16a和鸭翼16b、水平尾翼15位于主翼12的下方而且沿机身11前后方向排列，减小了展向尺寸，降低了侧风对整个飞机的影响，主翼12高于鸭翼16a和鸭翼16b避开了鸭翼16a和鸭翼16b下洗气流的强干扰，将垂直尾翼14a、垂直尾翼14b作为后起落架取代了单独的起落架结构，既降低了全机的重量又减少了飞行气动阻力，解决现有飞行器结构复杂及飞行气动效率差的问题。

在本实施例中，主翼12设置在机身11后部的上侧，进一步降低鸭翼16a和鸭翼16b下洗气流的强干扰，在主翼12与对应侧的连杆13a、连杆13b之间分别连接有主翼翼撑19，便于鸭翼16a和鸭翼16b、主翼12、水平尾翼15组成的框架结构的安装及固定。

在本实施例中，垂直旋翼18a、垂直旋翼18b分别设置在主翼12与垂直尾翼14a之间的连杆13a上、主翼12与垂直尾翼14b之间的连杆13b上，垂直起降及飞行时，便于维持飞行器的平衡，利于飞行姿态的控制。

在本实施例中，在起落架20a、起落架20b上、垂直尾翼14a与垂直尾翼14b的底端上分别安装有机轮(图中未示出)，将垂直尾翼14a、垂直尾翼14b作为后起落架取代了单独的起落架结构，既降低了全机的重量又减少了飞行气动阻力。

进一步的，在连杆13a、连杆13b的前端分别设有安装槽，起落架20a安装在连杆13a前端的安装槽内并与其转动连接、起落架20b安装在连杆13b前端的安装槽内并与其转动连接，便于起落架20a、起落架20b的安装，同时能提高连接刚度。

在本实施例中，连杆13a与垂直尾翼14a的中部处固定连接，连杆13b与垂直尾翼14b的中部处固定连接，水平尾翼15连接在垂直尾翼14a与垂直尾翼14b的中部处之间。

在本实施例中，垂直旋翼18a与垂直旋翼18b的旋转方向相反，倾转旋翼17a与倾转旋翼17b的旋转方向相反，位于同侧的垂直旋翼18a与倾转旋翼17a的旋转方向相反、垂直旋翼18b与倾转旋翼17b的旋转方向相反，便于维持平衡。

在本实施例中，在鸭翼16a和鸭翼16b、主翼12、以及垂直尾翼14a与垂直尾翼14b、水平尾翼15上分别设有舵面21a、舵面21b、舵面21c、舵面21d；进一步的，垂直尾翼14a的舵面21c包括位于连杆13a上方的上舵面、位于连杆13a下方的下舵面，垂直尾翼14b上的舵面21c包括位于位于连杆13b上方的上舵面、位于连杆13b下方的下舵面。

为了便于理解，结合图1、图2、图3及图4对飞行器的垂直起降及飞行情况作如下说明：

垂直起飞阶段：起飞前，将一侧的倾转旋翼17a、鸭翼16a及起落架20a旋转至垂直于连杆13a的状态，将另一侧的倾转旋翼17b、鸭翼16b及和起落架20b旋转至垂直于连杆13b的状态，如图1、图2所示，四个旋翼之倾转旋翼17a、倾转旋翼17b、垂直旋翼18a、垂直旋翼18b旋转产生克服重力的抬举力使飞行器升空，通过鸭翼16a、鸭翼16b上的舵面21a控制飞行姿态。

垂直飞行向平飞过渡阶段：当飞行器垂直爬升到安全高度后，倾转旋翼17a、鸭翼16a向前慢速旋转至平行于连杆13a的状态，倾转旋翼17b、鸭翼16b向前慢速旋转至平行于连杆13b的状态，起落架20a、起落架20b(前起落架)随着收起，如图4所示，飞行器开始有水平方向的加速度，后端的垂直旋翼18a、垂直旋翼18b仍旧旋转保持飞行器的高度和姿态。

平飞阶段：当飞行器达到三个翼面鸭翼16a和鸭翼16b、主翼12、水平尾翼15能够提供足够升力保持平飞的速度时，关闭后端的垂直旋翼18a、垂直旋翼18b，飞行器像固定翼飞机一样飞行。

平飞向垂直飞行过渡阶段：倾转旋翼17a与鸭翼16a、倾转旋翼17b与鸭翼16b旋转，分别与连杆13a、连杆13b呈一定角度，如图3所示，同时后端垂直旋翼18a、垂直旋翼18b开始旋转，四个旋翼(倾转旋翼17a、倾转旋翼17b、垂直旋翼18a、垂直旋翼18b)和两个鸭翼(鸭翼16a、鸭翼16b)保持飞行器的姿态和高度，随着倾转旋翼17a、倾转旋翼17b和鸭翼16a、鸭翼16b接近分别垂直于连杆13a、连杆13b时，飞行器可以像多旋翼直升飞机一样飞行。

降落：起落架20a、起落架20b(前起落架)架放下，飞行器可以像多旋翼直升飞机一样降落到地面上，通过起落架20a、起落架20b(前起落架)与垂直尾翼14a与垂直尾翼14b(后起落架)支撑降落。

为了便于理解，结合图1、图2、图3及图4对飞行器的短距起降及飞行情况作如下说明，短距起落需要在起落架20a、起落架20b、垂直尾翼14a与垂直尾翼14b的底端上分别安装机轮。

起飞阶段：起飞前，将倾转旋翼17a、鸭翼16a、起落架20a旋转至与连杆13a呈45度左右夹角，将倾转旋翼17b、鸭翼16b、起落架20b旋转至与连杆13b呈45度左右夹角，飞行器在倾转旋翼17a、倾转旋翼17b的驱动下通过起落架20a、起落架20b、垂直尾翼14a与垂直尾翼14b的底端上的机轮滑跑，同时垂直旋翼18a、垂直旋翼18b旋转克服一部分重力，在主翼12、倾转旋翼17a和倾转旋翼17b、以及垂直旋翼18a和垂直旋翼18b共同作用将飞行器抬离地面，飞离地面后，倾转旋翼17a、鸭翼16a向前慢速旋转至平行于连杆13a的状态，倾转旋翼17b、鸭翼16b向前慢速旋转至平行于连杆13b的状态，如图4所示。

平飞阶段：当飞行器达到三个翼面鸭翼16a和鸭翼16b、主翼12、水平尾翼15能够提供足够升力保持平飞的速度时，关闭后端的垂直旋翼18a、垂直旋翼18b，飞行器像固定翼飞机一样飞行。

降落：倾转旋翼17a、鸭翼16a、起落架20a旋转至与连杆13a呈45度左右夹角，倾转旋翼17b、鸭翼16b、起落架20b旋转至与连杆13b呈45度左右夹角，同时垂直旋翼18a和垂直旋翼18b开始工作保证飞行器平衡，这一阶段飞行器一直有向前的速度可以飞到降落场地上空最终下降至地面，降落触地后倾转旋翼17a、鸭翼16a、起落架20a与连杆13a垂直，倾转旋翼17b、鸭翼16b、起落架20b与连杆13b垂直，垂直旋翼18a、垂直旋翼18b停止转动，可以较快停止滑跑。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种飞行器，包括机身、设置在所述机身上的主翼，其特征在于，在所述机身的两侧分别设有与所述主翼固定连接且沿机身长度方向设置的连杆，在两所述连杆的后端处分别设有垂直尾翼，在两所述垂直尾翼之间连接有水平尾翼，在两所述连杆上分别设有垂直旋翼，在两所述连杆的前端与所述机身之间分别转动连接有鸭翼、以及与所述鸭翼同轴转动的起落架，在所述起落架上安装有倾转旋翼。

2.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述主翼设置在所述机身后部的上侧，在所述主翼与对应侧的所述连杆之间连接有主翼翼撑。

3.根据权利要求2所述的飞行器，其特征在于，所述垂直旋翼设置在所述主翼与所述垂直尾翼之间的连杆部分上。

4.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，在所述连杆的前端设有安装槽，所述起落架安装在所述安装槽内并与其转动连接。

5.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述连杆的后端与所述垂直尾翼的中部处固定连接，所述水平尾翼连接在两所述垂直尾翼的中部处之间。

6.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，两所述垂直旋翼的旋转方向相反，两所述倾转旋翼的旋转方向相反，位于同侧的所述垂直旋翼与所述倾转旋翼的旋转方向相反。

7.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，在所述鸭翼、所述主翼、以及所述垂直尾翼上分别设有舵面。

8.根据权利要求7所述的飞行器，其特征在于，所述垂直尾翼的舵面包括位于所述连杆上方的上舵面、位于所述连杆下方的下舵面。

9.根据权利要求1至8任一项所述的飞行器，其特征在于，在所述起落架上、所述垂直尾翼的底端上分别安装有机轮。