CN108791804A - 一种带拓展平台的可折叠式复合升力飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明是一种带拓展平台的可折叠式复合升力飞行器，包括机体、可折叠安装在机体两侧的复合升力机翼，以及推进器；其中，所述的机体设置为甲板平台；所述的复合升力机翼内置自封闭涵道风扇；所述的复合升力机翼内置水平升降舵翼。所述的复合升力机翼外置垂直尾翼及垂直舵翼。对比现有技术，本发明不仅具有起降距离短，载重大、飞行速度快、航程远、机动灵活、能实现飞行轨迹的超机动能力、避障能力强、能耗低、拓展功能多、滞空时间长\占用空间小等特点，除此之外，减小了储存和运输时的占用空间，特别适合家庭及航母等空间有限的环境下使用。采用该方案可以大大提高航母舰载飞行器的数量。实现中型航母携带的飞行器的数量不逊于大型航母等优点。

Description

一种带拓展平台的可折叠式复合升力飞行器

技术领域

本发明涉及一种飞行器，具体是一种带拓展平台的可折叠式复合升力飞行器，属于飞行器装备技术领域。

背景技术

现有的飞行器主要分为固定翼和垂直起降飞行器（如直升机和多旋翼）两大类。当然也有垂直起降固定翼这一款产品。传统的固定翼有飞行速度快、能耗低、等优点，但是有主翼和水平尾翼前后不连接，机翼结构强度不高，容易损坏，起降要求高，起降距离长缺点；传统的垂直起降飞行器，具有起降方便的优点，但是有能耗大、安全系数低，负载能力差、水平飞行速度慢、容易坠机扥缺点；目前的垂直起降固定翼虽然有起降方便的特点，但是在水平飞行时的可控性不甚理想，且存在着飞行阻力大，耗能高，安全系数仍然不高等缺点。同时，现有安全系数相对较高的固定翼飞行器存在着两侧机翼过长，无法从根部进行折叠，占用机库面积大等缺点，影响了未来的飞行汽车进入家庭，和航母飞行器的舰载数量，限制了航母战斗力的发挥。

目前急需一种能够减小在储存和运输时占地面积小的飞行器，以满足家庭及航母等空间有限的环境下的飞行器存放需求。这样可以大大提高航母舰载飞行器的数量，同样面积的机库，可以存放双倍数量的飞行器，实现中型航母携带的飞行器的数量不逊于大型航母等优点。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明不仅具有起降距离短，飞行速度快、机翼结构强度高、机翼可以储能、飞行能耗低、滞空时间长等特点，大面积的复合升力机翼，应急情况下能起到滑翔机的作用，极大的提高飞行器的安全性，保障人员和物资的安全，同时可从根部折叠的机翼，减小了储存和运输时的占用空间，特别适合家庭及航母等空间有限的环境下使用。采用该方案，可以大大提高航母舰载飞行器的数量。同样面积的机库，可以存放双倍数量的飞行器；或实现中型航母携带的飞行器的数量不逊于大型航母等优点。

为了实现上述目的，本发明包括包括机体、通过折叠铰链安装在机体两侧的复合升力机翼，以及推进器；其中，所述的机体设置为甲板平台；所述的复合升力机翼内置自封闭涵道风扇；所述的复合升力机翼带有水平升降舵翼；甲板平台两侧开有固定孔；所述的甲 板平台表面设计有插座；所述的复合升力机翼可分为升力主翼以及平衡尾翼两个部分，分别设置在复合升力机翼的前后方；升力主翼与平衡尾翼之间预留有空间，空间内设置有水平升降舵翼；其中，升力主翼内部至少安装有一个自封闭涵道风扇。

进一步，复合升力机翼通过折叠铰链安装在机体两侧。

进一步，推进器为电动螺旋桨、油动螺旋桨、电动涵道式推进器涵道式推进器、涡喷、涡扇等多种结构。

进一步，带拓展平台的可折叠式复合升力飞行器，还包括垂直尾翼，所述垂直尾翼设置在机体上方或下方；所述垂直尾翼设置在机翼两侧；所述垂直尾翼可以实现折叠；所述垂直尾翼后面安装有可活动的垂直舵翼。

进一步，,机体设置为甲板平台；所述的甲板平台两侧有规则排列的固定孔；所述甲板平台上设计有插座；所述插座为凹式或凸式。

进一步，复合升力机翼外侧设计有铰链。

进一步，复合升力机翼外侧设计有齿形接口。

进一步，复合升力机翼面内设计有多个空腔，形成分布式翼面能量装置，空腔内填充电池/燃料，并与安装在机体的能量管理系统进行电信号或者管道连接。

进一步，机体前方设置有摄像机。

进一步，摄像机为云台摄像机。

进一步，还包括垂直尾翼，所垂直尾翼设置在机体上方或下方或者机翼两侧，并可以绕轴旋转，实现折叠。

进一步，复合升力机翼的前后方分别设置为凸型串联头和凹型串联座；凸型串联头与凹型串联座尺寸相同。

对比现有技术，发明具有一下的主要特点：

本发明具有起降距离短，飞行速度快、机动灵活、避障能力强、机翼结构强度高、机翼可以储能、飞行能耗低等特点。依托自封闭垂直涵道风扇，可以提供飞行器在水平飞行时的额外机动能力，实现瞬间改变飞行姿态和轨迹的超机动能力。

机体与两侧机翼之间采用可折叠模式；折叠机构为折叠铰链；两侧机翼展开后能锁定。从而减小了储存和运输时的占用空间，特别适合家庭及航母等空间有限的环境下使用。采用该方案，可以大大提高航母舰载飞行器的数量。同样面积的机库，可以存放双倍数量的飞行器；能实现中型航母携带的飞行器的数量不逊于大型航母等优点。

本发明硕大的乘波体机翼，能够起到一定的滑翔伞作用，大大降低重力加速度，大幅提高安全系数，配合水平舵翼和垂直舵翼的控制功能，和自封闭涵道风扇的翼面封闭功能，即使升力涵道风扇和水平推进器同时损坏，也能实现滑翔机式迫降，极大的提高了飞行器的安全性，保障了人员和物资的安全。

本发明采用平台化、模块化设计，能实现多种功能，

本发明采用两侧机翼可拓展设计，能在必要的时候拓展机翼面积，提高水平飞行时的升力，提高负载能力。

本发明还具有前后衔接的插口，方便飞行器的集群飞行，进一步降低集群飞行时的功耗。在前后串行连接时，后方的飞行器只需要少量的能量消耗，就能实现长距离的飞行，不仅为飞行器的集群飞行提供了集群化的低功耗方案，甚至可以实现飞行器之间的空中救援，即前飞行器将后面有故障的飞行器拖拽起飞，实现前所未见的飞行器之间互相救援现象。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中：101：机体；102：复合升力机翼；104：自封闭涵道风扇；105：垂直尾翼；1051.垂直舵翼；106：推进器；107：能量管理系统；1021：升力主翼；1022：水平升降舵翼；1023：平衡尾翼；1025：铰链；1001：插座；1002：空腔；1003：固定孔；1006：电池/燃料；108：摄像机；1026：凸型串联头；1027：凹形串联头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，一种带拓展平台的可折叠式复合升力飞行器，包括机体101、通过折叠铰链109折叠安装在机体101两侧复合升力机翼102，以及推进器106；其中，所述的机体101设置为甲板平台，所述的甲板平台两侧开有固定孔1003；所述的复合升力机翼102可分为升力主翼1021以及平衡尾翼1023两个部分，分别设置在复合升力机翼102的前后方；升力主翼1021与平衡尾翼1023之间预留有空间，空间内设置有水平升降舵翼1022；其中，升力主翼1021内部至少安装有一个自封闭涵道风扇104。进一步，复合升力机翼102通过折叠铰链109折叠安装在机体101两侧。

作为本发明进一步的改进，带拓展平台的可折叠式复合升力飞行器还包括垂直尾翼105，所述垂直尾翼105设置在机体101上方或下方；所述垂直尾翼105设置在机翼两侧；所述垂直尾翼105可以实现折叠；所述垂直尾翼105后面安装有可活动的垂直舵翼1051。垂直尾翼105的作用是防止水平高速飞行时跑偏；垂直舵翼1051的作用是实现水平飞行时的适当偏航；垂直尾翼的折叠功能是为了减少存储空间。

作为本发明进一步的改进，带拓展平台的可折叠式复合升力飞行器，其机体101设置为甲板平台，方便安装各种拓展模块，如载人舱、货舱等等；所述的甲板平台两侧有规则排列的固定孔1003，；所述甲板平台上设计有插座1001，用于连接拓展模块的电气部分；所述插座1001为凹式或凸式。方便模块安装时避开插座，并与插座连接。

作为本发明进一步的改进，带拓展平台的可折叠式复合升力飞行器，复合升力机翼102外侧设计有齿形接口或铰链1025，用于安装和固定扩展翼面。

作为本发明进一步的改进，所述的复合升力机翼102翼面内设计有多个空腔1002，形成分布式翼面能量装置，所述的空腔1002内填充电池/燃料1006，并与安装在机体的能量管理系统107进行电信号或者管道连接。分布式翼面能量装置充分利用的机翼内部的闲置空间，提高了航程，同时这些空腔也与机翼一起，构成了加强筋形式，提高了机翼的刚性和强度。

作为本发明进一步的改进，机体101前方设置有摄像机108。上述设计，实现了飞行器的图像式环境感知的功能。

作为本发明进一步的改进，摄像机108为云台摄像机。方便俯瞰全景和聚焦目标相结合。

作为本发明进一步的改进，复合升力机翼102的前后方分别设置为凸型串联头1026和凹型串联座1027；所述的凸型串联头1026与凹型串联座1027尺寸相同。上述设计，实现了前后机体之间的串行对接，在前后串行连接时，后方的飞行器只需要少量的能量消耗，就能实现长距离的飞行，不仅为飞行器的集群飞行提供了集群化的低功耗方案，甚至可以实现飞行器之间的空中救援，即前飞行器将后面有故障的飞行器拖拽起飞，实现前所未见的飞行器之间互相救援现象。

本发明具有起降距离短，飞行速度快、机动灵活、避障能力强、机翼结构强度高、机翼可以储能、飞行能耗低等特点。依托自封闭垂直涵道风扇，可以提供飞行器在水平飞行时的额外机动能力，实现瞬间改变飞行姿态和轨迹的超机动能力。

机体与两侧机翼之间采用可折叠模式；折叠机构为折叠铰链；两侧机翼展开后能锁定。从而减小了储存和运输时的占用空间，特别适合家庭及航母等空间有限的环境下使用。采用该方案，可以大大提高航母舰载飞行器的数量。同样面积的机库，可以存放双倍数量的飞行器；或实现中型航母携带的飞行器的数量不逊于大型航母等优点。

本发明硕大的乘波体机翼，能够起到一定的滑翔伞作用，大大降低重力加速度，大幅提高安全系数，配合水平舵翼和垂直舵翼的控制功能，和自封闭涵道风扇的翼面封闭功能，即使升力涵道风扇和水平推进器同时损坏，也能实现滑翔机式迫降，极大的提高了飞行器的安全性，保障了人员和物资的安全。

本发明采用平台化、模块化设计，能实现多种功能，

本发明采用两侧机翼可拓展设计，能在必要的时候拓展机翼面积，提高水平飞行时的升力，提高负载能力。

本发明还具有前后衔接的插口，方便飞行器的集群飞行，进一步降低集群飞行时的功耗。在前后串行连接时，后方的飞行器只需要少量的能量消耗，就能实现长距离的飞行，不仅为飞行器的集群飞行提供了集群化的低功耗方案，甚至可以实现飞行器之间的空中救援，即前飞行器将后面有故障的飞行器拖拽起飞，实现前所未见的飞行器之间互相救援现象。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种带拓展平台的可折叠式复合升力飞行器，其特征在于，包括机体（101）、可折叠安装在机体（101）两侧复合升力机翼（102）以及推进器（106）；其中，所述的机体（101）设置为甲板平台，所述的甲板平台两侧开有固定孔（1003）；所述的甲板平台表面设计有插座（1001）；所述的机体两侧铰接安装有复合升力机翼（102）；所述的复合升力机翼（102）可分为升力主翼（1021）以及平衡尾翼（1023）两个部分，分别设置在复合升力机翼（102）的前后方；升力主翼（1021）与平衡尾翼（1023）之间预留有空间，空间内设置有水平升降舵翼（1022）；其中，升力主翼（1021）内部至少安装有一个自封闭涵道风扇（104）。

2.根据权利要求1所述的一种带拓展平台的可折叠式复合升力飞行器，其特征在于，所述的复合升力机翼（102）通过折叠铰链（109）与机体（101）铰接。

3.根据权利要求1所述的一种带拓展平台的可折叠式复合升力飞行器，其特征在于，所述的推进器（106）为电动螺旋桨、油动螺旋桨、电动涵道式推进器涵道式推进器、涡喷、涡扇等多种结构。

4.根据权利要求1所述的一种带拓展平台的可折叠式复合升力飞行器，其特征在于，还包括垂直尾翼（105），所述垂直尾翼（105）设置在机体（101）上方或下方；所述垂直尾翼（105）设置在机翼两侧；所述垂直尾翼（105）可以实现折叠；所述垂直尾翼（105）后面安装有可活动的垂直舵翼（1051）。

5.根据权利要求1所述的一种带拓展平台的可折叠式复合升力飞行器，其特征在于，所述的机体（101）设置为甲板平台；所述的甲板平台两侧有规则排列的固定孔（1003）；所述甲板平台上设计有插座（1001）；所述插座（1001）为凹式或凸式。

6.根据权利要求1所述的一种带拓展平台的可折叠式复合升力飞行器，其特征在于，所述的复合升力机翼（102）外侧设计有齿形接口或铰链(1025)。

7.根据权利要求1所述的一种带拓展平台的可折叠式复合升力飞行器，其特征在于，所述的复合升力机翼（102）翼面内设计有多个空腔（1002），形成分布式翼面能量装置，所述的空腔（1002）内填充电池/燃料（1006），并与安装在机体的能量管理系统（107）进行电信号或者管道连接。

8.根据权利要求1所述的一种带拓展平台的可折叠式复合升力飞行器，其特征在于，所述的机体（101）前方设置有摄像机（108）。

9.根据权利要求1所述的一种带拓展平台的可折叠式复合升力飞行器，其特征在于，所述的摄像机（108）为云台摄像机。

10.根据权利要求1所述的一种带拓展平台的可折叠式复合升力飞行器，其特征在于，所述的复合升力机翼（102）的前后方分别设置为凸型串联头（1026）和凹型串联座（1027）；所述的凸型串联头（1026）与凹型串联座（1027）尺寸相同。