CN109263905A - 一种垂直升降的飞机 - Google Patents

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Abstract

一种垂直升降的飞机，属于飞行器技术领域，包括机体、升力装置、动力装置、尾翼。机体呈倒置的扁平三角形状，机体与三角翼相似，机体的两侧边缘设有副翼；机体内设有主控器，主控器与升力装置和动力装置相连。升力装置包括八个配有桨叶的电机，八个电机通过支撑架固定在机体两侧且八个电机对称布置在机体的左右两侧；动力装置包括两个带桨叶的电机，两个电机布置在尾翼的垂直尾翼左右两侧；飞机采用发电机为电池充电，电池供电的形式为飞机提供电源；尾翼位于机体尾部，尾翼采用T形尾翼；机体下方设有后三点式起落架。本发明能够进行垂直升降，拥有两种提供升力的方式，非常适合用于进行空中巡逻、监测。

Description

一种垂直升降的飞机
技术领域
一种垂直升降的飞机，属于飞行器技术领域，尤其涉及一种飞机。
背景技术
固定翼飞机虽然飞行速度快且航行时间长，但其不能够进行定点悬停；多旋翼飞行器虽然能够在空中进行悬停，但其航行时间短，飞行速度慢。虽然目前也有一些通过多旋翼飞行器和固定翼飞机结合起来的飞机，但它们都有一定的缺陷，在使用固定翼模式飞行时必须停掉多旋翼部分的动力，而这一部分就成为了飞机负担，无形中增加了飞机的负担。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种垂直升降的飞机，其能够进行垂直升降、空中悬停、长时间航行。
一种垂直升降的飞机，包括机体、升力装置、动力装置、尾翼。
机体呈倒置的扁平三角形状，机体与三角翼相似，机体的前缘厚，后缘薄，机体的厚度从中部到两侧末端逐渐变小。机体能够减少飞机在进行巡航飞行时与空气之间的阻力，同时还能与常规飞机的机体一样为飞机提供升力。
机体内设有主控器，主控器与升力装置相连，主控器能够控制升力装置和动力装置的启停及调速。机体内配备有辅助飞行的航电设备及传感器，便于确认飞机飞行时飞机的航向、高度、速度及飞机各部位运行状况。
在机体的两侧边缘设有副翼，副翼通过舵机与主控器相连接，通过主控器控制副翼上下运动来调整飞机的飞行姿态。当控制左侧副翼向下运动，右侧副翼向上运动时，飞机向右滚转；当控制左侧副翼向上运动，右侧副翼向下运动时，飞机向左滚转。
升力装置为飞机提供垂直向上的升力；升力装置包括八个配有桨叶的电机，八个电机通过支撑架固定在机体两侧且八个电机对称布置在机体的左右两侧；机体左侧的四个电机所在直线与机体左侧的边缘相平行，机体右侧的四个电机所在直线与机体右侧的边缘相平行；在机体同一侧的电机相邻间转向相反，机体两侧相互对称布置的电机转向相反，八个电机相互之间相互抵消了扭矩，使得飞机能够平稳的飞行及垂直升降。八个电机的桨叶所在平面高于机体的上翼面，在电机带动桨叶转动时，能够将流经机体后缘的气流向下压到机体后缘的下方，加快机体上翼面的气流流速，能够提高机体获得升力的效率。
动力装置为飞机提供前进的拉力，动力装置包括两个带桨叶的电机，两个电机布置在尾翼左右两侧，减少了动力装置所产生的气流对机体的影响，提高飞机的飞行稳定性；两个电机的转向相反，相互抵消扭矩；还能通过调整两个电机的转速来控制飞机进行平滑转向，加快飞机进行偏航的速度；当左侧的电机转速大于右侧的电机时飞机向右偏航，当右侧的电机转速大于左侧的电机时飞机向左偏航。
飞机采用发电机为电池充电，电池供电的形式为飞机提供电源；发电机和电池放置在机体。
所述尾翼位于机体尾部，尾翼采用T形尾翼，尾翼通过舵机与主控器相连接，通过主控器控制舵机运动来控制尾翼的运动来调整飞机的偏航及俯仰。
所述机体下方设有后三点式起落架，在飞机进行垂直降落时起组起支撑作用，同时让飞机能够通过滑翔的方式降落到地面。
在主控器的控制下：飞机起飞时，控制升力装置的电机启动，使得飞机地面上垂直升起；在飞机升到一定高度后，控制动力装置启动，使得飞机获得前进的拉力，在前进过程中，在机体上产生升力，同时在此过程中主控器降低升力装置的电机转速至原来的10%；在飞机进巡航飞行时，依靠动力装置上的电机带动桨叶转动所产生的拉力在机体上产生升力，升力装置将流经机体后缘的气流下压，提高机体获得升力的效率，飞机通过副翼和尾翼来调整飞机的飞行姿态；降落时，控制动力装置停止，同时在此过程中通过主控器增大升力装置的电机转速，通过升力装置为飞机提供的升力进行降落。
本发明的一种垂直升降的飞机，能够进行垂直升降，空中悬停；通过发电机为电池充电，延长了飞机的航行时间，节能环保；拥有两种提供升力的方式，安全系数高；非常适合用于进行空中巡逻、监测。
附图说明
图1是本发明结构示意图；图2是本发明前视示意图。
图中，1-机体，2-升力装置，3-动力装置，4-尾翼，5-主控器，6-副翼，7-起落架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作具体说明：一种垂直升降的飞机，包括机体1、升力装置2、动力装置3、尾翼4。
机体1呈倒置的扁平三角形状，机体1与三角翼相似，机体1的前缘厚，后缘薄，机体1的厚度从中部到两侧末端逐渐变小。机体1能够减少飞机在进行巡航飞行时与空气之间的阻力，同时还能与常规飞机的机体1一样为飞机提供升力。
机体1内设有主控器5，主控器5与升力装置2相连，主控器5能够控制升力装置2和动力装置3的启停及调速。机体1内配备有辅助飞行的航电设备及传感器，便于确认飞机飞行时飞机的航向、高度、速度及飞机各部位运行状况。
在机体1的两侧边缘设有副翼6，副翼6通过舵机与主控器5相连接，通过主控器5控制副翼6上下运动来调整飞机的飞行姿态。当控制左侧副翼6向下运动，右侧副翼6向上运动时，飞机向右滚转；当控制左侧副翼6向上运动，右侧副翼6向下运动时，飞机向左滚转。
升力装置2为飞机提供垂直向上的升力；升力装置2包括八个配有桨叶的电机，八个电机通过支撑架固定在机体1两侧且八个电机对称布置在机体1的左右两侧；机体1左侧的四个电机所在直线与机体1左侧的边缘相平行，机体1右侧的四个电机所在直线与机体1右侧的边缘相平行；在机体1同一侧的电机相邻间转向相反，机体1两侧相互对称布置的电机转向相反，八个电机相互之间相互抵消了扭矩，使得飞机能够平稳的飞行及垂直升降。八个电机的桨叶所在平面高于机体1的上翼面，在电机带动桨叶转动时，能够将流经机体1后缘的气流向下压到机体1后缘的下方，加快机体1上翼面的气流流速，能够提高机体1获得升力的效率。
动力装置3为飞机提供前进的拉力，动力装置3包括两个带桨叶的电机，两个电机布置在尾翼4的左右两侧，减少了动力装置3所产生的气流对机体1的影响，提高飞机的飞行稳定性；两个电机的转向相反，相互抵消扭矩；还能通过调整两个电机的转速来控制飞机进行平滑转向，加快飞机进行偏航的速度；当左侧的电机转速大于右侧的电机时飞机向右偏航，当右侧的电机转速大于左侧的电机时飞机向左偏航。
飞机采用发电机为电池充电，电池供电的形式为飞机提供电源；发电机和电池放置在机体1。
所述尾翼4位于机体1尾部，尾翼4采用T形尾翼4，尾翼4通过舵机与主控器5相连接，通过主控器5控制舵机运动来控制尾翼4的运动来调整飞机的偏航及俯仰。
所述机体1下方设有后三点式起落架7，在飞机进行垂直降落时起组起支撑作用，同时让飞机能够通过滑翔的方式降落到地面。
在主控器5的控制下：飞机起飞时，控制升力装置2的电机启动，使得飞机地面上垂直升起；在飞机升到一定高度后，控制动力装置3启动，使得飞机获得前进的拉力，在前进过程中，在机体1上产生升力，同时在此过程中主控器5降低升力装置2的电机转速至原来的10%；在飞机进巡航飞行时，依靠动力装置3上的电机带动桨叶转动所产生的拉力在机体1上产生升力，升力装置2将流经机体1后缘的气流下压，提高机体1获得升力的效率，飞机通过副翼6和尾翼4来调整飞机的飞行姿态；降落时，控制动力装置3停止，同时在此过程中通过主控器5增大升力装置2的电机转速，通过升力装置2为飞机提供的升力进行降落。

Claims (2)

1.一种垂直升降的飞机，其特征在于：包括机体（1）、升力装置（2）、动力装置（3）、尾翼（4）；机体（1）呈倒置的扁平三角形状，机体（1）与三角翼相似，机体（1）的前缘厚，后缘薄，机体（1）的厚度从中部到两侧末端逐渐变小；机体（1）能够减少飞机在进行巡航飞行时与空气之间的阻力，同时还能与常规飞机的机体（1）一样为飞机提供升力；机体（1）内设有主控器（5），主控器（5）与升力装置（2）相连，主控器（5）能够控制升力装置（2）和动力装置（3）的启停及调速；在机体（1）的两侧边缘设有副翼（6），副翼（6）通过舵机与主控器（5）相连接，通过主控器（5）控制副翼（6）上下运动来调整飞机的飞行姿态；当控制左侧副翼（6）向下运动，右侧副翼（6）向上运动时，飞机向右滚转；当控制左侧副翼（6）向上运动，右侧副翼（6）向下运动时，飞机向左滚转；升力装置（2）为飞机提供垂直向上的升力；升力装置（2）包括八个配有桨叶的电机，八个电机通过支撑架固定在机体（1）两侧且八个电机对称布置在机体（1）的左右两侧；机体（1）左侧的四个电机所在直线与机体（1）左侧的边缘相平行，机体（1）右侧的四个电机所在直线与机体（1）右侧的边缘相平行；在机体（1）同一侧的电机相邻间转向相反，机体（1）两侧相互对称布置的电机转向相反，八个电机相互之间相互抵消了扭矩，使得飞机能够平稳的飞行及垂直升降；八个电机的桨叶所在平面高于机体（1）的上翼面，在电机带动桨叶转动时，能够将流经机体（1）后缘的气流向下压到机体（1）后缘的下方，加快机体（1）上翼面的气流流速，能够提高机体（1）获得升力的效率；动力装置（3）为飞机提供前进的拉力，动力装置（3）包括两个带桨叶的电机，两个电机布置在尾翼（4）的垂直尾翼左右两侧，减少了动力装置（3）所产生的气流对机体（1）的影响，提高飞机的飞行稳定性；两个电机的转向相反，相互抵消扭矩；还能通过调整两个电机的转速来控制飞机进行平滑转向，加快飞机进行偏航的速度；当左侧的电机转速大于右侧的电机时飞机向右偏航，当右侧的电机转速大于左侧的电机时飞机向左偏航；飞机采用发电机为电池充电，电池供电的形式为飞机提供电源；发电机和电池放置在机体（1）；尾翼（4）位于机体（1）尾部，尾翼（4）采用T形尾翼（4），尾翼（4）通过舵机与主控器（5）相连接，通过主控器（5）控制舵机运动来控制尾翼（4）调整飞机的偏航及俯仰；机体（1）下方设有后三点式起落架（7），在飞机进行垂直降落时起组起支撑作用，同时让飞机能够通过滑翔的方式降落到地面。
2.根据权利要求1所述的一种垂直升降的飞机，其特征在于：机体（1）内配备有辅助飞行的航电设备及传感器，便于确认飞机飞行时飞机的航向、高度、速度及飞机各部位运行状况。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115970192A (zh) * 2022-12-06 2023-04-18 国星农机装备(新昌)有限公司 一种森林防火机器人

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