CN107719659A - 一种垂直起降固定翼式飞行器 - Google Patents

一种垂直起降固定翼式飞行器 Download PDF

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汪俊
王波
王启宁
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Abstract

本发明涉及一种垂直起降固定翼式飞行器，包括机身、旋转式机翼、可伸缩式尾翼和起落架，两组旋转式机翼位于机身两侧，一组靠近机身前部，另一组靠近机身尾部；可伸缩式尾翼相连位于机身的尾部，起落架位于机身腹部；每组旋转式机翼在机身的连接处可绕机身旋转。采用本发明结构，设计使用方便，而且极大提高飞行效率。更重要的是该设计综合了多旋翼飞行器可以垂直起降以及悬停的优势和固定翼飞行器飞行速度快效率高的优势，具有更好的飞行效果。

Description

一种垂直起降固定翼式飞行器
技术领域
本发明涉及飞行器领域，尤其涉及一种垂直起降固定翼式飞行器。
背景技术
传统的固定翼飞行器无法垂直起降，也无法完成需要在悬停状态或慢速飞行状态下进行的任务，多旋翼飞行器可以垂直起降，也可以悬停和慢速飞行，但在平飞时效率较低，飞行时间短，亦无法完成高速飞行任务。
发明内容
本发明要解决的技术问题是设计一种垂直起降固定翼式飞行器，解决固定翼飞行器无法悬停、慢速飞行与多旋翼飞行器平飞时效率较低等现有技术问题。
为解决上述技术问题，本发明的一种垂直起降固定翼式飞行器，包括机身、旋转式机翼、可伸缩式尾翼和起落架，两组旋转式机翼位于机身两侧，一组靠近机身前部，另一组靠近机身尾部；可伸缩式尾翼相连位于机身的尾部，起落架位于机身腹部；每组旋转式机翼在机身的连接处可绕机身旋转；每组旋转式机翼设有两个固定式螺旋桨、四个折叠式螺旋桨；固定式螺旋桨位于旋转式机翼的内侧，靠近机身的位置；折叠式螺旋桨包括桨叶和驱动装置，桨叶安设在驱动装置的转轴上，桨叶可折叠贴于驱动装置两侧；可伸缩式尾翼包括伸缩杆和尾翼；机身尾部与尾翼之间通过伸缩杆相连；尾翼可沿着伸缩杆伸张方向拉伸。在飞机高速飞行时，尾杆伸出，加长尾翼与机身之间的距离，提高飞行稳定性。垂直起降、悬停、慢速飞行等飞行状态时，两组机翼旋转至垂直位置，螺旋桨方向向上，每组旋转式机翼上的两个固定式螺旋桨和四个折叠式螺旋桨可同时工作，亦可根据需要部分工作。高速飞行状态时，两对机翼旋转至水平位置，固定式螺旋桨继续工作提供前进的动力，折叠式螺旋桨停止工作，桨叶折叠贴于驱动装置两侧，减少飞行器飞行时的阻力。
作为本发明所述技术方案的一种改进，机身上还设有上盖，上盖位于机身顶部。
作为本发明所述技术方案的一种改进，驱动装置为电动机或发动机。使用发动机，可根据任务情况选择携带的燃油重量，执行长时间的飞行任务，折叠式螺旋桨的桨叶可折叠贴于电动机两侧。
作为本发明所述技术方案的一种改进，旋转式机翼和可伸缩式尾翼的机翼尾端上设有舵面。舵面用来控制飞行器倾转，从而改变飞行方向。
作为本发明所述技术方案的一种改进，起落架上设有减震机构。减震机构吸收飞行器着陆时的撞击能量，减小撞击力，并减弱在滑行和滑跑时的颠簸跳动。
作为本发明所述技术方案的一种改进，可伸缩式尾翼展开为V型。
作为本发明所述技术方案的一种改进，可伸缩式尾翼中伸缩杆为螺杆与螺母以及轴承构成，螺杆与机身尾部固定连接，螺母通过轴承固定在机身上，通过转动螺母控制螺杆的伸缩运动。螺母的转动可以选择两种方式，一种是通过齿轮机构将电机与螺母连接，另一种是通过皮带机构将电机与螺母连接，这两种机构都是常用的机构，通过选择其中一种机构，实现电机带动螺母，螺母带动螺杆，从而实现尾杆的伸缩运动。
作为本发明所述技术方案的一种改进，可伸缩式尾翼中伸缩杆包括尾杆、绞轮、电机、轴承、钢丝绳、伸缩轴以及弹簧；绞轮通过轴承固定在机身上；绞轮两端的钢丝绳分别连接伸缩轴的两端，弹簧一端连接钢丝绳，另一端连接尾杆的伸缩轴，电机带动绞轮正反向旋转，通过钢丝绳的收放带动伸缩轴前后移动。
本发明的有益效果：本发明结构简单，使用方便，而且极大提高飞行效率。更重要的是该设计综合了多旋翼飞行器可以垂直起降以及悬停的优势和固定翼飞行器飞行速度快效率高的优势，具有更好的飞行效果。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步阐明。
图1为本发明中垂直起降固定翼式飞行器的结构图；
图2为本发明中垂直起降固定翼式飞行器升降时的结构图；
图3为本发明中垂直起降固定翼式飞行器的主视图；
图4为本发明中垂直起降固定翼式飞行器中折叠式螺旋桨收起时的结构图；
图5为本发明中垂直起降固定翼式飞行器中折叠式螺旋桨展开时的结构图；
图6为本发明中垂直起降固定翼式飞行器中可伸缩式尾翼的结构图；
图7为本发明中垂直起降固定翼式飞行器中可伸缩式尾翼的结构图。
附图标号说明：
1、机身；2、旋转式机翼；3、固定式螺旋桨；4、折叠式螺旋桨；5、可伸缩式尾翼；6、起落架；7、螺母；8、螺杆；9、电机；10、绞轮；11、弹簧。
具体实施方式
实施例1：
结合图1至5，本发明的一种垂直起降固定翼式飞行器，一种垂直起降固定翼式飞行器，包括机身1、旋转式机翼2、可伸缩式尾翼5和起落架6，两组旋转式机翼2位于机身1两侧，一组靠近机身1前部，另一组靠近机身1尾部；可伸缩式尾翼5相连位于机身1的尾部，起落架6位于机身1腹部；每组旋转式机翼2在机身1的连接处可绕机身1旋转；每组旋转式机翼2设有两个固定式螺旋桨3、四个折叠式螺旋桨4；固定式螺旋桨3位于旋转式机翼2的内侧，靠近机身1的位置；折叠式螺旋桨4包括桨叶和驱动装置，桨叶安设在驱动装置的转轴上，桨叶可折叠贴于驱动装置两侧；可伸缩式尾翼5包括伸缩杆和尾翼；机身1尾部与尾翼之间通过伸缩杆相连；尾翼可沿着伸缩杆伸张方向拉伸。在飞机高速飞行时，尾杆伸出，加长尾翼与机身1之间的距离，提高飞行稳定性。垂直起降、悬停、慢速飞行等飞行状态时，两组机翼旋转至垂直位置，螺旋桨方向向上，每组旋转式机翼2上的两个固定式螺旋桨3和四个折叠式螺旋桨4可同时工作，亦可根据需要部分工作。高速飞行状态时，两对机翼旋转至水平位置，固定式螺旋桨3继续工作提供前进的动力，折叠式螺旋桨4停止工作，桨叶折叠贴于驱动装置两侧，减少飞行器飞行时的阻力。
作为本实施例技术方案的一种改进，机身1上还设有上盖，上盖位于机身1顶部。
作为本实施例技术方案的一种改进，驱动装置为电动机或发动机。使用发动机，可根据任务情况选择携带的燃油重量，执行长时间的飞行任务，折叠式螺旋桨4的桨叶可折叠贴于电动机两侧。
作为本实施例技术方案的一种改进，旋转式机翼2和可伸缩式尾翼5的机翼尾端上设有舵面。舵面用来控制飞行器倾转，从而改变飞行方向。
作为本实施例技术方案的一种改进，起落架6上设有减震机构。减震机构吸收飞行器着陆时的撞击能量，减小撞击力，并减弱在滑行和滑跑时的颠簸跳动。
作为本实施例技术方案的一种改进，可伸缩式尾翼5展开为V型。
作为本实施例技术方案的一种改进，可伸缩式尾翼5中伸缩杆为螺杆8与螺母7以及轴承构成，螺杆8与机身1尾部固定连接，螺母7通过轴承固定在机身1上，通过转动螺母7控制螺杆8的伸缩运动。
实施例2:
结合图1至5，本发明的一种垂直起降固定翼式飞行器，一种垂直起降固定翼式飞行器，包括机身1、旋转式机翼2、可伸缩式尾翼5和起落架6，两组旋转式机翼2位于机身1两侧，一组靠近机身1前部，另一组靠近机身1尾部；可伸缩式尾翼5相连位于机身1的尾部，起落架6位于机身1腹部；每组旋转式机翼2在机身1的连接处可绕机身1旋转；每组旋转式机翼2设有两个固定式螺旋桨3、四个折叠式螺旋桨4；固定式螺旋桨3位于旋转式机翼2的内侧，靠近机身1的位置；折叠式螺旋桨4包括桨叶和驱动装置，桨叶安设在驱动装置的转轴上，桨叶可折叠贴于驱动装置两侧；可伸缩式尾翼5包括伸缩杆和尾翼；机身1尾部与尾翼之间通过伸缩杆相连；尾翼可沿着伸缩杆伸张方向拉伸。在飞机高速飞行时，尾杆伸出，加长尾翼与机身1之间的距离，提高飞行稳定性。垂直起降、悬停、慢速飞行等飞行状态时，两组机翼旋转至垂直位置，螺旋桨方向向上，每组旋转式机翼2上的两个固定式螺旋桨3和四个折叠式螺旋桨4可同时工作，亦可根据需要部分工作。高速飞行状态时，两对机翼旋转至水平位置，固定式螺旋桨3继续工作提供前进的动力，折叠式螺旋桨4停止工作，桨叶折叠贴于驱动装置两侧，减少飞行器飞行时的阻力。
作为本实施例技术方案的一种改进，机身1上还设有上盖，上盖位于机身1顶部。
作为本实施例技术方案的一种改进，驱动装置为电动机或发动机。使用发动机，可根据任务情况选择携带的燃油重量，执行长时间的飞行任务，折叠式螺旋桨4的桨叶可折叠贴于电动机两侧。
作为本实施例技术方案的一种改进，旋转式机翼2和可伸缩式尾翼5的机翼尾端上设有舵面。舵面用来控制飞行器倾转，从而改变飞行方向。
作为本实施例技术方案的一种改进，起落架6上设有减震机构。减震机构吸收飞行器着陆时的撞击能量，减小撞击力，并减弱在滑行和滑跑时的颠簸跳动。
作为本实施例技术方案的一种改进，可伸缩式尾翼5展开为V型。
作为本实施例技术方案的一种改进，可伸缩式尾翼5中伸缩杆包括尾杆、绞轮10、电机9、轴承、钢丝绳、伸缩轴以及弹簧11；绞轮10通过轴承固定在机身1上；绞轮10两端的钢丝绳分别连接伸缩轴的两端，弹簧11一端连接钢丝绳，另一端连接尾杆的伸缩轴，电机9带动绞轮10正反向旋转，通过钢丝绳的收放带动伸缩轴前后移动。
在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种垂直起降固定翼式飞行器，其特征在于：包括机身、旋转式机翼、可伸缩式尾翼和起落架，两组旋转式机翼位于机身两侧，一组靠近机身前部，另一组靠近机身尾部；可伸缩式尾翼相连位于机身的尾部，起落架位于机身腹部；每组旋转式机翼在机身的连接处可绕机身旋转；每组旋转式机翼设有两个固定式螺旋桨、四个折叠式螺旋桨；固定式螺旋桨位于旋转式机翼的内侧，靠近机身的位置；折叠式螺旋桨包括桨叶和驱动装置，桨叶安设在驱动装置的转轴上，桨叶可折叠贴于驱动装置两侧；可伸缩式尾翼包括伸缩杆和尾翼；机身尾部与尾翼之间通过伸缩杆相连；尾翼可沿着伸缩杆伸张方向拉伸。
2.根据权利要求1所述的垂直起降固定翼式飞行器，其特征在于：所述机身上还设有上盖，上盖位于机身顶部。
3.根据权利要求1所述的垂直起降固定翼式飞行器，其特征在于：所述驱动装置为电动机或发动机。
4.根据权利要求1所述的垂直起降固定翼式飞行器，其特征在于：所述旋转式机翼和可伸缩式尾翼的机翼尾端上设有舵面。
5.根据权利要求1所述的垂直起降固定翼式飞行器，其特征在于：所述起落架上设有减震机构。
6.根据权利要求1所述的垂直起降固定翼式飞行器，其特征在于：所述可伸缩式尾翼展开为V型。
7.根据权利要求1所述的垂直起降固定翼式飞行器，其特征在于：所述可伸缩式尾翼中伸缩杆包括螺杆与螺母以及轴承，螺杆与机身尾部固定连接，螺母通过轴承固定在机身上，通过转动螺母控制螺杆的伸缩运动。
8.根据权利要求1所述的垂直起降固定翼式飞行器，其特征在于：所述可伸缩式尾翼中伸缩杆包括尾杆、绞轮、电机、轴承、钢丝绳、伸缩轴以及弹簧；绞轮通过轴承固定在机身上；绞轮两端的钢丝绳分别连接伸缩轴的两端，弹簧一端连接钢丝绳，另一端连接尾杆的伸缩轴，电机带动绞轮正反向旋转，通过钢丝绳的收放带动伸缩轴前后移动。
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