CN109263920A - 一种异型飞机 - Google Patents

Abstract

一种异型飞机，属于飞行器技术领域，包括机身、机翼、尾翼、左推力装置、右推力装置、前梁、后梁、传动杆、起落架；机翼拥有一定的迎角；机身两侧的两块机翼均分为内翼和外翼，内翼连接在机身上，外翼通过前梁和后梁连接到内翼上，内翼与外翼之间有一定的空隙；前梁和后梁贯穿机身两侧的机翼；传动杆的横向布置在飞机的重心位置；左推力装置和右推力装置结构相同，左推力装置和右推力装置均采用电机带动螺旋桨转动的形式提供推力；左推力装置和右推力装置左右对称布置在机身两侧且均通过支撑架连接到位于内翼与外翼之间传动杆上；本发明结合多旋翼装置和固定翼的飞机的优点，能够进行垂直升降，空中悬停，航行时间长，飞行过程平稳，安全系数高。

Description

一种异型飞机

技术领域

一种异型飞机，属于飞行器技术领域，尤其涉及一种垂直起降固定翼飞机。

背景技术

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，也不能垂直起降；多旋翼飞行器亦称多轴飞行器虽然能够在空中进行悬停，还能垂直起降，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飞机结合起来的飞机，但它们有一定的缺陷，在使用固定翼模式飞行时要停掉多旋翼部分的动力，而这一部分就成为了飞机的负担，这样就增加了飞机的载荷。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种异型飞机，其能够进行垂直升降，空中悬停，长时间、长距离巡航。

一种异型飞机，包括机身、机翼、尾翼、左推力装置、右推力装置、前梁、后梁、传动杆、起落架；机翼拥有一定的迎角，机翼为异形结构，从上往下看，左侧机翼与机身构成H形，右侧机翼与机身构成H形；机身左右两侧的两块机翼均分为内翼和外翼，内翼连接在机身上，外翼通过前梁和后梁连接到内翼上，内翼与外翼之间有一定的空隙；前梁和后梁贯穿机身两侧的机翼；尾翼包括平尾和垂尾，位于机身的末端。机身、机翼和尾翼都配有舵机，位于机身的舵机用于控制传动杆进行倾转，位于机翼上的舵机用于控制机翼上的副翼进行偏转；位于尾翼的舵机用于控制垂尾和平尾的活动部分进行偏转，从而控制所述固定翼飞机的方向和俯仰；传动杆的横向布置在飞机的重心位置，并且杆的两端通过轴承结构连接到机身及机翼上；左推力装置和右推力装置结构相同，左推力装置和右推力装置均采用电机带动螺旋桨转动的形式提供推力；左推力装置和右推力装置左右对称布置在机身两侧且均通过支撑架连接到位于内翼与外翼之间传动杆上；在支撑架处于水平状态时，从侧面看过去，支撑架的前端在前梁的下方，支撑架的后端在后梁的上方；所述的机身还包括飞控系统，飞控系统与左推力装置和右推力装置的电机相连，同时与舵机相连，通过飞控系统能够控制电机的转速及舵机的转动。

在飞机起飞前，舵机带动传动杆转动，由于支撑架的结构作用，使得连接在传动杆上的左推力装置和右推力装置处于水平状态，此时左推力装置和右推力装置的升力方向为竖直向上；飞机起飞时，通过左推力装置和右推力装置提供的向上的升力进行垂直起升；待飞机升到一定高度后，舵机带动传动杆转动，使得连接在传动杆上的左推力装置和右推力装置处于垂直状态，此时两个多旋翼装置的升力方向变为水平方向，使得飞机获得水平向前的拉力，进而飞机在拉力的作用下通过机翼产生的升力进行巡航飞行，在飞行过程中通过飞机上的副翼及尾翼来调整飞机的飞行姿态；待飞机需要降落时，舵机带动传动杆转动，使得连接在传动杆上的左推力装置和右推力装置处于水平状态，左推力装置和右推力装置为飞机提供竖直向上的升力，最后飞机通过左推力装置和右推力装置所提供的升力进行垂直降落。

左推力装置包括两个带螺旋桨的电机和支撑架；两个电机分布在支撑架的前后两端，两个电机转向相反，相互抵消扭矩；支撑架的中部连接到传动杆上。

左推力装置包括四个带桨叶的电机和支撑架；两个电机上下布置在支撑架的前端，另外两个电机上下布置在支撑架的后端，位于支撑架同一端的两个电机转向相同，位于支撑架前端和位于支撑架后端的电机转向相反。

左推力装置采用两个涵道风扇提供升力，左推力装置和右推力装置的涵道风扇通过支撑架连接到传动杆上，位于支撑架前端和位于支撑架后端的涵道风扇转向相反。

优选地，所述起落架采用前三点式起落架。

优选地，本发明的飞机采用电池供电的形式提供电源，电池布置在机身内；为便于电池为多旋翼装置供电线路的铺设，传动杆采用空心结构，电源线在传动杆内穿过连接到左推力装置和右推力装置上。

支撑架的前半段设有一段U形结构，后半段设有一段拱形结构。当支撑在处于水平状态时，前梁位于支撑架前半段的U形结构围成的槽内，后梁位于支撑架后半段的拱形结构围成的槽内。

本发明的一种异型飞机，结合多旋翼装置和固定翼的飞机的优点，能够进行垂直升降，空中悬停，航行时间长，飞行过程平稳，安全系数高，适用于物流运输、空中灭火、灾后救援等工作。

附图说明

图1是实施例一的结构示意图；图2是实施例一机翼部位局部侧视示意图；图3是实施例二的结构示意图；图4是实施例二机翼部位局部侧视示意图；图5是实施例三的结构示意图；图6是实施例三机翼部位局部侧视示意图。

图中，1-机身，2-内翼，3-外翼，4-副翼，5-尾翼，6-左推力装置，7-右推力装置，8-传动杆，9-舵机，10-起落架，11-前梁，12-后梁，13-电机，14-支撑架，15-涵道风扇。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作具体说明。

实施例一：一种异型飞机，包括机身1、机翼、尾翼5、左推力装置6、右推力装置7、前梁11、后梁12、传动杆8、起落架10；机翼拥有一定的迎角，机翼为异形结构，从上往下看，左侧机翼与机身构成H形，右侧机翼与机身构成H形；机身1左右两侧的两块机翼均分为内翼2和外翼3，内翼2连接在机身1上，外翼3通过前梁11和后梁12连接到内翼2上，内翼2与外翼3之间有一定的空隙；副翼4设置在外翼3上；前梁11和后梁12贯穿机身1两侧的机翼；

尾翼5包括平尾和垂尾，位于机身1的末端。机身1、机翼和尾翼5都配有舵机9，位于机身1的舵机9用于控制传动杆8进行倾转，位于机翼上的舵机9用于控制机翼上的副翼4进行偏转；位于尾翼5的舵机9用于控制垂尾和平尾的活动部分进行偏转，从而控制所述固定翼飞机的方向和俯仰；传动杆8的横向布置在飞机的重心位置，并且杆的两端通过轴承结构连接到机身1及机翼上；左推力装置6和右推力装置7左右对称布置在机身1两侧且均通过支撑架14连接到位于内翼2与外翼3之间传动杆8上；左推力装置6和右推力装置7结构相同，左推力装置6包括两个带螺旋桨的电机13和支撑架14；两个电机13分布在支撑架14的前后两端，两个电机13转向相反，相互抵消扭矩；支撑架14的中部连接到传动杆8上；在支撑架14处于水平状态时，从侧面看过去，支撑架14的前端在前梁11的下方，支撑架14的后端在后梁12的上方；支撑架14的前半段设有一段U形结构，后半段设有一段拱形结构；所述的机身1还包括飞控系统，飞控系统与左推力装置6和右推力装置7的电机13相连，同时与舵机9相连，通过飞控系统能够控制电机13的转速及舵机9的转动。

所述起落架10采用前三点式起落架10。

本发明的飞机采用电池供电的形式提供电源，电池布置在机身1内；为便于电池为多旋翼装置供电线路的铺设，传动杆8采用空心结构，电源线在传动杆8内穿过连接到左推力装置6和右推力装置7上。

在飞机起飞前，舵机9带动传动杆8转动，由于支撑架14的结构作用，使得连接在传动杆8上的左推力装置6和右推力装置7处于水平状态，此时左推力装置6和右推力装置7的升力方向为竖直向上；飞机起飞时，通过左推力装置6和右推力装置7提供的向上的升力进行垂直起升；待飞机升到一定高度后，舵机9带动传动杆8转动，使得连接在传动杆8上的左推力装置6和右推力装置7处于垂直状态，此时两个多旋翼装置的升力方向变为水平方向，使得飞机获得水平向前的拉力，进而飞机在拉力的作用下通过机翼产生的升力进行巡航飞行，在飞行过程中通过飞机上的副翼4及尾翼5来调整飞机的飞行姿态；待飞机需要降落时，舵机9带动传动杆8转动，使得连接在传动杆8上的左推力装置6和右推力装置7处于水平状态，左推力装置6和右推力装置7为飞机提供竖直向上的升力，最后飞机通过左推力装置6和右推力装置7所提供的升力进行垂直降落。

实施例二：一种异型飞机，包括机身1、机翼、尾翼5、左推力装置6、右推力装置7、前梁11、后梁12、传动杆8、起落架10；机翼拥有一定的迎角，机翼为异形结构，从上往下看，左侧机翼与机身构成H形，右侧机翼与机身构成H形；机身1左右两侧的两块机翼均分为内翼2和外翼3，内翼2连接在机身1上，外翼3通过前梁11和后梁12连接到内翼2上，内翼2与外翼3之间有一定的空隙；前梁11和后梁12贯穿机身1两侧的机翼；尾翼5包括平尾和垂尾，位于机身1的末端。机身1、机翼和尾翼5都配有舵机9，位于机身1的舵机9用于控制传动杆8进行倾转，位于机翼上的舵机9用于控制机翼上的副翼4进行偏转；位于尾翼5的舵机9用于控制垂尾和平尾的活动部分进行偏转，从而控制所述固定翼飞机的方向和俯仰；传动杆8的横向布置在飞机的重心位置，并且杆的两端通过轴承结构连接到机身1及机翼上；左推力装置6和右推力装置7左右对称布置在机身1两侧且均通过支撑架14连接到位于内翼2与外翼3之间传动杆8上；左推力装置6和右推力装置7结构相同，左推力装置6包括四个带桨叶的电机13和支撑架14；两个电机13上下布置在支撑架14的前端，另外两个电机13上下布置在支撑架14的后端，位于支撑架14同一端的两个电机13转向相同，位于支撑架14前端和位于支撑架14后端的电机13转向相反；在支撑架14处于水平状态时，从侧面看过去，支撑架14的前端在前梁11的下方，支撑架14的后端在后梁12的上方；支撑架14的前半段设有一段U形结构，后半段设有一段拱形结构；所述的机身1还包括飞控系统，飞控系统与左推力装置6和右推力装置7的电机13相连，同时与舵机9相连，通过飞控系统能够控制电机13的转速及舵机9的转动。

所述起落架10采用前三点式起落架10。

本发明的飞机采用电池供电的形式提供电源，电池布置在机身1内；为便于电池为多旋翼装置供电线路的铺设，传动杆8采用空心结构，电源线在传动杆8内穿过连接到左推力装置6和右推力装置7上。

在飞机起飞前，舵机9带动传动杆8转动，由于支撑架14的结构作用，使得连接在传动杆8上的左推力装置6和右推力装置7处于水平状态，此时左推力装置6和右推力装置7的升力方向为竖直向上；飞机起飞时，通过左推力装置6和右推力装置7提供的向上的升力进行垂直起升；待飞机升到一定高度后，舵机9带动传动杆8转动，使得连接在传动杆8上的左推力装置6和右推力装置7处于垂直状态，此时两个多旋翼装置的升力方向变为水平方向，使得飞机获得水平向前的拉力，进而飞机在拉力的作用下通过机翼产生的升力进行巡航飞行，在飞行过程中通过飞机上的副翼4及尾翼5来调整飞机的飞行姿态；待飞机需要降落时，舵机9带动传动杆8转动，使得连接在传动杆8上的左推力装置6和右推力装置7处于水平状态，左推力装置6和右推力装置7为飞机提供竖直向上的升力，最后飞机通过左推力装置6和右推力装置7所提供的升力进行垂直降落。

实施例三：一种异型飞机，包括机身1、机翼、尾翼5、左推力装置6、右推力装置7、前梁11、后梁12、传动杆8、起落架10；机翼拥有一定的迎角，机翼为异形结构，从上往下看，左侧机翼与机身构成H形，右侧机翼与机身构成H形；机身1左右两侧的两块机翼均分为内翼2和外翼3，内翼2连接在机身1上，外翼3通过前梁11和后梁12连接到内翼2上，内翼2与外翼3之间有一定的空隙；前梁11和后梁12贯穿机身1两侧的机翼；尾翼5包括平尾和垂尾，位于机身1的末端。机身1、机翼和尾翼5都配有舵机9，位于机身1的舵机9用于控制传动杆8进行倾转，位于机翼上的舵机9用于控制机翼上的副翼4进行偏转；位于尾翼5的舵机9用于控制垂尾和平尾的活动部分进行偏转，从而控制所述固定翼飞机的方向和俯仰；传动杆8的横向布置在飞机的重心位置，并且杆的两端通过轴承结构连接到机身1及机翼上；左推力装置6和右推力装置7左右对称布置在机身1两侧且均通过支撑架14连接到位于内翼2与外翼3之间传动杆8上；左推力装置6和右推力装置7结构相同，左推力装置6采用两个涵道风扇15提供升力，左推力装置6和右推力装置7的涵道风扇15通过支撑架14连接到转动轴上，位于支撑架14前端和位于支撑架14后端的涵道风扇15转向相反；

在支撑架14处于水平状态时，从侧面看过去，支撑架14的前端在前梁11的下方，支撑架14的后端在后梁12的上方；支撑架14的前半段设有一段U形结构，后半段设有一段拱形结构；所述的机身1还包括飞控系统，飞控系统与左推力装置6和右推力装置7的电机13相连，同时与舵机9相连，通过飞控系统能够控制电机13的转速及舵机9的转动。

所述起落架10采用前三点式起落架10。

本发明的飞机采用电池供电的形式提供电源，电池布置在机身1内；为便于电池为多旋翼装置供电线路的铺设，传动杆8采用空心结构，电源线在传动杆8内穿过连接到左推力装置6和右推力装置7上。

在飞机起飞前，舵机9带动传动杆8转动，由于支撑架14的结构作用，使得连接在传动杆8上的左推力装置6和右推力装置7处于水平状态，此时左推力装置6和右推力装置7的升力方向为竖直向上；飞机起飞时，通过左推力装置6和右推力装置7提供的向上的升力进行垂直起升；待飞机升到一定高度后，舵机9带动传动杆8转动，使得连接在传动杆8上的左推力装置6和右推力装置7处于垂直状态，此时两个多旋翼装置的升力方向变为水平方向，使得飞机获得水平向前的拉力，进而飞机在拉力的作用下通过机翼产生的升力进行巡航飞行，在飞行过程中通过飞机上的副翼4及尾翼5来调整飞机的飞行姿态；待飞机需要降落时，舵机9带动传动杆8转动，使得连接在传动杆8上的左推力装置6和右推力装置7处于水平状态，左推力装置6和右推力装置7为飞机提供竖直向上的升力，最后飞机通过左推力装置6和右推力装置7所提供的升力进行垂直降落。

Claims (8)

1.一种异型飞机，其特征在于：包括机身（1）、机翼、尾翼（5）、左推力装置（6）、右推力装置（7）、前梁（11）、后梁（12）、传动杆（8）、起落架（10）；机翼为异形结构，从上往下看，左侧机翼与机身（1）形似H形，右侧机翼与左侧机翼对称；机身（1）左右两侧的两块机翼均分为内翼（2）和外翼（3），内翼（2）连接在机身（1）上，外翼（3）通过前梁（11）和后梁（12）连接到内翼（2）上，内翼（2）与外翼（3）之间有空隙；前梁（11）和后梁（12）贯穿机身（1）两侧的机翼；尾翼（5）包括平尾和垂尾，位于机身（1）的末端；机身（1）、机翼和尾翼（5）都配有舵机（9）；传动杆（8）过所述异形飞机的重心位置或附近，并且杆的通过轴承连接到机身（1）及机翼上；左推力装置（6）和右推力装置（7）结构相同，左推力装置（6）和右推力装置（7）均采用电机（13）带动螺旋桨转动的形式提供推力；左推力装置（6）和右推力装置（7）左右对称布置在机身（1）两侧且均通过支撑架（14）连接到位于内翼（2）与外翼（3）之间传动杆（8）上；

在支撑架（14）处于水平状态时，从侧面看过去，支撑架（14）的前端在前梁（11）的下方，支撑架（14）的后端在后梁（12）的上方；

机身（1）还包括飞控系统，左推力装置（6）和右推力装置（7）两者的电机（13）由飞控系统控制转速。

2.根据权利要求1所述的一种异型飞机，其特征在于：左推力装置（6）包括两个带螺旋桨的电机（13）和支撑架（14）；两个电机（13）分布在支撑架（14）的前后两端，两个电机（13）转向相反；支撑架（14）的中部连接到传动杆（8）上。

3.根据权利要求1所述的一种异型飞机，其特征在于：左推力装置（6）包括四个带桨叶的电机（13）和支撑架（14）；两个电机（13）上下布置在支撑架（14）的前端，另外两个电机（13）上下布置在支撑架（14）的后端，位于支撑架（14）同一端的两个电机（13）转向相同，位于支撑架（14）前端和位于支撑架（14）后端的电机（13）转向相反。

4.根据权利要求1所述的一种异型飞机，其特征在于：左推力装置（6）采用两个涵道风扇（15）提供升力，左推力装置（6）和右推力装置（7）的涵道风扇（15）通过支撑架（14）连接到传动杆（8）上，位于支撑架（14）前端和位于支撑架（14）后端的涵道风扇（15）转向相反。

5.根据权利要求1所述的一种异型飞机，其特征在于：支撑架（14）的前半段呈U形，后半段呈拱形。

6.根据权利要求1所述的一种异型飞机，其特征在于：本发明的飞机采用电池供电的形式提供能源。

7.根据权利要求1所述的一种异型飞机，其特征在于：为便于电池为多旋翼装置供电线路的铺设，传动杆（8）采用空心结构，电源线在传动杆（8）内穿过连接到左推力装置（6）和右推力装置（7）上。

8.根据权利要求1所述的一种异型飞机，其特征在于：所述起落架（10）采用前三点式起落架（10）。