CN109263952A - 一种襟翼分离式垂直起降飞机 - Google Patents
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Abstract
一种襟翼分离式垂直起降飞机,属于飞行器技术领域,包括机身、机翼、飞控装置、尾翼、旋翼装置、转臂机构、牵引装置、操纵杆、襟翼。机翼通过连杆结构布置在机身的上方,尾翼布置在机身的后端;旋翼装置上的电机采用分布式排列方式布局;位于机翼前缘电机通过转臂机构连接在机翼前缘;位于机翼后缘的电机通过转臂机构连接在机身的支撑架上;通过摆动转臂机构改变电机带动螺旋桨转动时所产生升力的方向;位于机翼翼尖部位的电机通过连杆结构固定在机翼翼尖外侧;牵引装置的两端分别连接在两个转臂机构上,操纵杆与牵引装置相连接;襟翼通过横杆活动连接在支撑架上。本发明能够进行垂直升降,航行时间长,飞行过程平稳,安全系数高。
Description
技术领域
一种襟翼分离式垂直起降飞机,属于飞行器技术领域,尤其涉及一种襟翼分离式垂直起降飞机。
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,本发明提供了一种襟翼分离式垂直起降飞机,其能够进行垂直升降,空中悬停,长时间、长距离巡航。
一种襟翼分离式垂直起降飞机,包括机身、机翼、飞控装置、尾翼、旋翼装置、转臂机构、牵引装置、操纵杆、襟翼。
机翼通过连杆机构连接在机身的上方,尾翼布置在机身的后端;旋翼装置上的电机采用分布式排列方式布局在机翼前缘、后缘及翼尖位置;位于机翼前缘的电机通过转臂机构连接在机翼前缘,转臂机构通过轴承结构与机翼前缘相连;位于机翼后缘的电机通过转臂机构连接在机身的支撑架上,支撑架支撑转臂机构并通过轴承结构与转臂机构进行活动连接;通过摆动两条转臂机构带动电机进行转动,从而改变电机的角度,进而改变电机带动螺旋桨转动时所产生升力的方向;位于机翼翼尖部位的电机通过连杆结构固定在机翼翼尖外侧;牵引装置的两端分别连接在两个转臂机构上;当摆动两个转臂机构均使电机上的螺旋桨处在水平位置时,牵引装置处于最长状态;操纵杆与牵引装置相连接;机身上还设有锁死机构,该锁死机构能够将操纵杆锁死在机身上。
在未启动旋翼装置时,位于机翼前缘的转臂机构处于自然垂放状态;同时位于机翼后缘的转臂机构也处于自然垂放状态。
在启动旋翼装置时,在机翼前缘部位的电机带动螺旋桨高速转动下,由于转臂机构通过轴承结构连接在机翼上的,此时电机所产生的作用力会以轴承位置为圆心带动转臂机构进行顺时针转动;由于牵引装置的牵引作用,转臂机构最多转动到将电机的转轴竖直朝上,即电机上的螺旋桨处于水平状态,此时电机上的螺旋桨与轴承所在位置等高;同时位于机翼后缘部位的电机也带动螺旋桨高速转动,电机所产生的作用力会以轴承位置为圆心带动位于机翼后缘部位的转臂机构进行顺时针转动,由于牵引装置的牵引作用下,位于机翼后缘部位的转臂机构最多顺时针转动将电机的转轴竖直朝上,即电机上的螺旋桨处于水平状态;安装在转臂机构上的电机的螺旋桨始终指向转臂机构上的轴承位置。
在旋翼装置启动后,牵引装置两端连接着两个转臂机构,两个转臂机构受到的作用力,使得在两个转臂机构往不同方向转动后牵引装置被绷紧,此时通过拉扯牵引装置能够改变两个转臂机构的转动范围,改变两个转臂机构之间的力平衡,以此来改变旋翼装置为飞机提供动力的方向。
当通过操纵杆放松牵引装置时,位于机翼前缘的转臂机构转动到最大位置且该转臂机构上的电机的螺旋桨处于水平状态,位于机翼后缘部位的转臂机构上的电机的螺旋桨也处在水平状态,锁死操纵杆,牵引装置两端受力平衡,在电机上所产生的升力作用力下,两个转臂机构均同时被牵引装置拉扯着,位于机翼翼尖部位的电机始终为飞机提供垂直向上的升力,此状态下整个旋翼装置为飞机提供垂直向上的升力,此时飞机采用以类似多旋翼飞行器的飞行方式进行飞行,飞机可以通过旋翼装置的这种模式下进行垂直升降。
当将操纵杆收紧时,牵引装置从中间将两端将同时往内拉扯,位于机翼前缘的转臂机构将会逆时针转动,将机翼前缘下方的转臂机构上的电机改变为垂直状态;同时位于机翼后缘部位的转臂机构将会逆时针转动,将位于机翼后缘位置的转臂机构上的电机转动到机翼后缘的上方并倾斜向上,此时电机上的螺旋桨指向机翼后缘并贴近机翼后缘;锁死操纵杆,此时位于机身前端的电机为飞机提供前进的拉力,位于机翼后缘位置的电机为飞机提供倾斜向上的升力,该升力能够分解为前进的拉力和竖直向上的升力,位于机翼翼尖部位的电机始终为飞机提供垂直向上的升力,此状态下飞机以类似固定翼飞机的模式进行飞行。
在位于机翼前缘的电机为飞机提供前进的拉力及位于机翼后缘位置的电机为飞机提供倾斜向上的升力的综合作用下,通过受力分析可得知,飞机在机翼及位于机翼后缘位置的电机上获得的垂直向上的升力,这两个力一前一后,它们的合力在两个升力之间,即飞机的整体升力点在机翼上升力点的后方。
位于机翼后缘位置的电机在为飞机提供倾斜向上的升力的同时还能加快流经机翼上翼面的气流速度,而且电机上的螺旋桨尖端靠近机翼的后缘,螺旋桨所产生的气流还能将流经机翼后缘的气流带往机翼后缘下端,形成下洗气流,提高机翼获得的升力效率。同时位于机翼翼尖部位的电机还能将流经翼尖位置的气流下压,避免的翼尖涡流的产生,同样提高了机翼获得的升力效率。
飞控装置置于飞机的重心位置,飞控装置与旋翼装置上的电机通过电信号相连接,通过控制器能够控制旋翼装置上的电机启停及调速。
机翼采用展弦比小的机翼,整体上飞机机翼翼展小,弦长大,使得飞机机翼短的同时还能拥有较大的机翼面积。
在转臂机构带动电机转动过程中,电机上的螺旋桨始终指向转臂机构的转动支点,螺旋桨的旋转平面与转臂机构的转动支点在同一个平面上,这样使得在转臂机构转动时能减少电机转动螺旋桨所带来的扭矩,只需要较小的力便能转动转臂机构。
优选地,旋翼装置上的电机分成四旋翼组和六旋翼组,四旋翼组和六旋翼组均各自单独连接一个飞控装置;四旋翼组以类似X型的四轴旋翼飞行器的飞行模式飞行,四旋翼组有4个电机且对称布置在两个转臂机构的四端,四旋翼组与四旋翼飞控装置通过电信号相连;六旋翼组有12个电机,这12个电机分成6对,每一对上的2个电机转向相同且相邻布置,这6对电机以类似六轴旋翼飞行器的飞行模式飞行,6对电机均匀布置在两个转臂机构的中间及翼尖位置;整体上看旋翼装置的电机共有16个,在机翼前缘位置有6个,机翼后缘位置有6个,在机翼两端的翼尖部位各设有2个;位于机身左侧上的电机与机身右侧上的电机的转向对应相反,相互抵消扭矩。
旋翼装置上的电机分成两组,而且每组电机均由单独的飞控装置进行控制,即使在某一组上的电机发生故障后飞机还能通过另一组提供的动力快速降落,这样能够提高飞机的安全性和可靠性。
转臂机构包括两条转动臂及电机座,电机座呈长条形,电机座用于安装电机,两条转动臂左右均匀布置连接在电机座上,两条转动臂为异形结构,两条转动臂的另一端均通过轴承结构活动连接在机身或机翼上;转动臂上设有用于连接牵引装置的小孔。
所述尾翼通过连杆结构连接到机身后端,通过控制尾翼来调整飞机的俯仰及偏航。
优选地,所述机身上设有前三点式起落架,这样在飞机进行垂直降落时车轮能起缓冲作用,同时由于有车轮的存在,飞机能够在地面上行驶,在升力装置出现故障时,飞机能够在动力装置的作用下在跑道上进行降落。
优选地,牵引装置采用钢丝绳进行牵引两个转臂机构,钢丝绳通过导轮在机身上进行缠绕布置,在导轮上带有挡板,该挡板能够将避免钢丝绳从导轮的凹槽中脱出;钢丝绳的一端分别连接在操纵杆上,操纵杆活动连接在机身上,驾驶员通过旋转操纵杆来使得钢丝绳被放松或卷收;当操纵杆顺时针转动时,钢丝绳被放松;当操纵杆逆时针转动时,钢丝绳被卷收到操纵杆上;机身内的锁死机构能够将操纵杆锁死,进而使得操纵杆不能自由转动。
优选地,襟翼通过横杆活动连接在支撑架上,襟翼与机翼分离,通过控制襟翼向下运动来使飞机升力和阻力同时增大,便于飞机在以固定翼飞机的模式进行增大起飞获得的升力或快速降低降落速度。
机身内配有电池,电池为电机及飞控装置供电。
本发明的一种襟翼分离式垂直起降飞机,能够进行垂直升降,空中悬停,航行时间长,可大迎角起飞,飞行过程平稳,不易失速,安全系数高,适用于物流运输、灾后救援及高空监测等工作。
附图说明
图1是本发明飞机固定翼模式飞行状态侧视示意图;图2是本发明飞机垂直升降状态侧视示意图;图3是本发明飞机垂直升降状态轴侧示意图;图4是本发明转臂机构部位示意图;图5是铅垂线与刻度板连接示意图。
图中,1-机身,2-机翼,3-尾翼,4-旋翼装置,5-转臂机构,6-牵引装置,7-操纵杆,8-电机,9-螺旋桨,10-襟翼,11-转动臂,12-电机座,13-起落架,14-飞控装置,15-导轮,16-摄像头,17-铅垂线,18-刻度板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作具体说明:一种襟翼分离式垂直起降飞机,包括机身1、机翼2、飞控装置14、尾翼3、旋翼装置4、转臂机构5、牵引装置6、操纵杆7、襟翼10。
所述机翼2通过连杆结构布置在机身1的上端,机翼2拥有3-5度的迎角。
旋翼装置4上的电机8采用分布式排列方式布局在机翼2前缘、后缘及翼尖位置;位于机翼2前缘的电机8通过转臂机构5连接在机翼2前缘,转臂机构5通过轴承结构与机翼2前缘相连;位于机翼2后缘的电机8通过转臂机构5连接在机身1的支撑架上,支撑架支撑转臂机构5并通过轴承结构与转臂机构5进行活动连接;通过摆动两条转臂机构5带动电机8进行转动,从而改变电机8的角度,进而改变电机8带动螺旋桨9转动时所产生升力的方向;位于机翼2翼尖部位的电机8通过连杆结构水平固定在机翼2翼尖外侧;牵引装置6的两端分别连接在两个转臂机构5上;当摆动两个转臂机构5均使电机8上的螺旋桨9处在水平位置时,牵引装置6处于最长状态;操纵杆7与牵引装置6相连接,机身1上还设有锁死机构,该锁死机构能够将操纵杆7锁死在机身1上,防止操纵杆7自由转动。
在未启动旋翼装置4时,位于机翼2前缘的转臂机构5处于自然垂放状态;同时位于机翼2后缘的转臂机构5也处于自然垂放状态。
在启动旋翼装置4时,在机翼2前缘部位的电机8带动螺旋桨9高速转动下,由于转臂机构5通过轴承结构连接在机翼2上的,此时电机8所产生的作用力会以轴承位置为圆心带动转臂机构5进行顺时针转动;由于牵引装置6的牵引作用,转臂机构5最多转动到将电机8的转轴竖直朝上,即电机8上的螺旋桨9处于水平状态,此时电机8上的螺旋桨9与轴承所在位置等高;同时位于机翼2后缘部位的电机8也带动螺旋桨9高速转动,电机8所产生的作用力会以轴承位置为圆心带动位于机翼2后缘部位的转臂机构5进行顺时针转动,由于牵引装置6的牵引作用下,位于机翼2后缘部位的转臂机构5最多顺时针转动将电机8的转轴竖直朝上,即电机8上的螺旋桨9处于水平状态;安装在转臂机构5上的电机8的螺旋桨9始终指向转臂机构5上的轴承位置。
在旋翼装置4启动后,牵引装置6两端连接着两个转臂机构5,两个转臂机构5受到的作用力相反,使得在两个转臂机构5往不同方向转动后牵引装置6被绷紧,此时通过拉扯牵引装置6能够改变两个转臂机构5的转动范围,改变两个转臂机构5之间的力平衡,以此来改变旋翼装置4为飞机提供动力的方向。
当将操纵杆7放松牵引装置6时,位于机翼2前缘的转臂机构5转动到最大位置且该转臂机构5上的电机8的螺旋桨9处于水平状态,位于机翼2后缘部位的转臂机构5上的电机8的螺旋桨9也处在水平状态,此时位于机翼2前缘的螺旋桨9所在平面低于位于机翼2后缘部位的螺旋桨9所在平面,锁死操纵杆7,牵引装置6两端受力平衡,在电机8上所产生的升力作用力下,两个转臂机构5均同时被牵引装置6拉扯着,位于机翼2翼尖部位的电机8始终为飞机提供垂直向上的升力,此状态下整个旋翼装置4为飞机提供垂直向上的升力,此时飞机采用以类似多旋翼飞行器的飞行方式进行飞行,飞机可以通过旋翼装置4的这种模式下进行垂直升降。
当将操纵杆7收紧牵引装置6时,位于机翼2前缘的转臂机构5将会逆时针转动,将机翼2前缘下方的转臂机构5上的电机8改变为垂直状态;同时位于机翼2后缘部位的转臂机构5将会逆时针转动,将位于机翼2后缘位置的转臂机构5上的电机8转动到机翼2后缘的上方并倾斜向上,此时电机8上的螺旋桨9指向机翼2后缘并贴近机翼2后缘;锁死操纵杆7,此时位于机身1前端的电机8为飞机提供前进的拉力,位于机翼2后缘位置的电机8为飞机提供倾斜向上的升力,该升力能够分解为前进的拉力和竖直向上的升力,位于机翼2翼尖部位的电机8始终为飞机提供垂直向上的升力,此状态下飞机以类似固定翼飞机的模式进行飞行。
在位于机翼2前缘的电机8为飞机提供前进的拉力及位于机翼2后缘位置的电机8为飞机提供倾斜向上的升力的综合作用下,通过受力分析可得知,飞机在机翼2及位于机翼2后缘位置的电机8上获得的垂直向上的升力,这两个力一前一后,它们的合力在两个升力之间,即飞机的整体升力点在机翼2上升力点的后方。
位于机翼2后缘位置的电机8在为飞机提供倾斜向上的升力的同时还能加快流经机翼2上翼面的气流速度,而且电机8上的螺旋桨9尖端靠近机翼2的后缘,螺旋桨9所产生的气流还能将流经机翼2后缘的气流带往机翼2后缘下端,形成下洗气流,提高机翼2获得的升力效率。同时位于机翼2翼尖部位的电机8还能将流经翼尖位置的气流下压,避免的翼尖涡流的产生,同样提高了机翼2获得的升力效率。
飞控装置14置于飞机的重心位置,飞控装置14与旋翼装置4上的电机8通过电信号相连接,通过控制器能够控制旋翼装置4上的电机8启停及调速。
机翼2采用展弦比小的机翼2,整体上飞机机翼2翼展小,弦长大,使得飞机机翼2短的同时还能拥有较大的机翼2面积。
在转臂机构5带动电机8转动过程中,电机8上的螺旋桨9始终指向转臂机构5的转动支点,螺旋桨9的旋转平面与转臂机构5的转动支点在同一个平面上,这样使得在转臂机构5转动时能减少电机8转动螺旋桨9所带来的扭矩,只需要较小的力便能转动转臂机构5。
优选地,旋翼装置4上的电机8分成四旋翼组和六旋翼组,四旋翼组和六旋翼组均各自单独连接一个飞控装置14;四旋翼组以类似X型的四轴旋翼飞行器的飞行模式飞行,四旋翼组有4个电机8且对称布置在两个转臂机构5的四端,四旋翼组与四旋翼飞控装置14通过电信号相连;六旋翼组有12个电机8,这12个电机8分成6对,每一对上的2个电机8转向相同且相邻布置,这6对电机8以类似六轴旋翼飞行器的飞行模式飞行,6对电机8均匀布置在两个转臂机构5的中间及翼尖位置;整体上看旋翼装置4的电机8共有16个,在机翼2前缘位置有6个,机翼2后缘位置有6个,在机翼2两端的翼尖部位各设有2个;
位于机身1左侧上的电机8与机身1右侧上的电机8的转向对应相反,相互抵消扭矩。
旋翼装置4上的电机8分成两组,而且每组电机8均由单独的飞控装置14进行控制,即使在某一组上的电机8发生故障后飞机还能通过另一组提供的动力快速降落,这样能够提高飞机的安全性和可靠性。
转臂机构5包括两条转动臂11及电机座12,电机座12呈长条形,电机座12用于安装电机8,两条转动臂11左右均匀布置连接在电机座12上,两条转动臂11为异形结构,两条转动臂11的另一端均通过轴承结构活动连接在机身1或机翼2上;转动臂11上设有用于连接牵引装置6的小孔。
所述尾翼3通过连杆结构连接到机身1后端,通过推拉杆来控制尾翼3的转动舵面左右摆动来调整飞机的俯仰及偏航。
所述机身1上设有前三点式起落架13,这样在飞机进行垂直降落时车轮能起缓冲作用,同时由于有车轮的存在,飞机能够在地面上行驶,在旋翼装置出现故障时,飞机能够在动力装置的作用下在跑道上进行降落。
牵引装置6采用钢丝绳进行牵引两个转臂机构5,钢丝绳通过导轮15在机身1上进行缠绕布置,在导轮15上带有挡板,该挡板能够将避免钢丝绳从导轮15的凹槽中脱出;操纵杆7活动连接在机身1上,驾驶员通过旋转操纵杆7来使得钢丝绳被放松或卷收;当操纵杆7顺时针转动时,钢丝绳被放松;当操纵杆7逆时针转动时,钢丝绳被卷收到操纵杆7上;机身1内的锁死机构能够将操纵杆7锁死,进而使得操纵杆7不能自由转动。
襟翼10通过横杆活动连接在支撑架上,通过控制襟翼10向下运动来使增大飞机升力和阻力同时增大,便于飞机在以固定翼飞机的模式进行增大起飞获得的升力或快速降低降落速度。
机身1内配有电池,电池为电机8及飞控装置14供电。
飞机在以固定翼模式进行高速巡航飞行时,由于位于机翼2后缘位置的电机8为飞机提供倾斜向上的升力能够分解为前进的拉力和竖直向上的升力,通过控制位于机身1左右两侧的尾翼3后缘部位的电机8转速差来改变机翼2两端的力平衡,进而来控制飞机进行侧向翻滚,同时还能加快转向速度。
飞机在以多旋翼模式进行飞行时,通过飞控装置14控制旋翼装置4的不同部位电机8转速来调整飞行姿态。
在飞机机身1的前下方设有摄像头16,将摄像头16的视频信号传输到显示屏上,便于驾驶员观察与地面的距离。
在飞机机身1内还设有铅垂线17和刻度板18,刻度板18呈半圆形,且在刻度板18上标有刻度,铅垂线17的上端连接在刻度板18的圆心位置;当飞机发生倾斜时,刻度板18随着机身1一起发生倾斜,而铅垂线17始终保持垂直状态,驾驶员通过观察此时铅垂线17在刻度板18上的刻来了解飞机的倾斜角度。
Claims (8)
1.一种襟翼分离式垂直起降飞机,其特征在于:包括机身(1)、机翼(2)、飞控装置(14)、尾翼(3)、旋翼装置(4)、转臂机构(5)、牵引装置(6)、操纵杆(7)、襟翼(10);
机翼(2)通过连杆机构连接在机身(1)的上方,尾翼(3)布置在机身(1)的后端;
旋翼装置(4)上的电机(8)采用分布式排列方式布局在机翼(2)前缘、后缘及翼尖位置;
位于机翼(2)前缘的电机(8)通过转臂机构(5)连接在机翼(2)前缘,转臂机构(5)通过轴承结构与机翼(2)前缘相连;
位于机翼(2)后缘的电机(8)通过转臂机构(5)连接在机身(1)的支撑架上,支撑架支撑转臂机构(5)并通过轴承结构与转臂机构(5)进行活动连接;通过摆动两条转臂机构(5)带动电机(8)进行转动,从而改变电机(8)的角度,进而改变电机(8)带动螺旋桨(9)转动时所产生升力的方向;
位于机翼(2)翼尖部位的电机(8)通过连杆结构固定在机翼(2)翼尖外侧;
牵引装置(6)的两端分别连接在两个转臂机构(5)上;当摆动两个转臂机构(5)均使电机(8)上的螺旋桨(9)处在水平位置时,牵引装置(6)处于最长状态;操纵杆(7)与牵引装置(6)相连接;机身(1)上还设有锁死机构,该锁死机构能够将操纵杆(7)锁死在机身(1)上;
在未启动旋翼装置(4)时,位于机翼(2)前缘的转臂机构(5)处于自然垂放状态;同时位于机翼(2)后缘的转臂机构(5)也处于自然垂放状态;
在启动旋翼装置(4)时,在机翼(2)前缘部位的电机(8)带动螺旋桨(9)高速转动下,由于转臂机构(5)通过轴承结构连接在机翼(2)上的,此时电机(8)所产生的作用力会以轴承位置为圆心带动转臂机构(5)进行顺时针转动;由于牵引装置(6)的牵引作用,转臂机构(5)最多转动到将电机(8)的转轴竖直朝上,即电机(8)上的螺旋桨(9)处于水平状态,此时电机(8)上的螺旋桨(9)与轴承所在位置等高;同时位于机翼(2)后缘部位的电机(8)也带动螺旋桨(9)高速转动,电机(8)所产生的作用力会以轴承位置为圆心带动位于机翼(2)后缘部位的转臂机构(5)进行顺时针转动,由于牵引装置(6)的牵引作用下,位于机翼(2)后缘部位的转臂机构(5)最多顺时针转动将电机(8)的转轴竖直朝上,即电机(8)上的螺旋桨(9)处于水平状态;安装在转臂机构(5)上的电机(8)的螺旋桨(9)始终指向转臂机构(5)上的轴承位置;
在旋翼装置(4)启动后,牵引装置(6)两端连接着两个转臂机构(5),两个转臂机构(5)受到的作用力,使得在两个转臂机构(5)往不同方向转动后牵引装置(6)被绷紧,此时通过拉扯牵引装置(6)能够改变两个转臂机构(5)的转动范围,改变两个转臂机构(5)之间的力平衡,以此来改变旋翼装置(4)为飞机提供动力的方向;
当通过操纵杆(7)放松牵引装置(6)时,位于机翼(2)前缘的转臂机构(5)转动到最大位置且该转臂机构(5)6上的电机(8)的螺旋桨(9)处于水平状态,位于机翼(2)后缘部位的转臂机构(5)上的电机(8)的螺旋桨(9)也处在水平状态,锁死操纵杆(7),牵引装置(6)两端受力平衡,在电机(8)上所产生的升力作用力下,两个转臂机构(5)均同时被牵引装置(6)拉扯着,位于机翼(2)翼尖部位的电机(8)始终为飞机提供垂直向上的升力,此状态下整个旋翼装置(4)为飞机提供垂直向上的升力,此时飞机采用以类似多旋翼飞行器的飞行方式进行飞行,飞机可以通过旋翼装置(4)的这种模式下进行垂直升降;
当将操纵杆(7)收紧时,牵引装置(6)从中间将两端将同时往内拉扯,位于机翼(2)前缘的转臂机构(5)将会逆时针转动,将机翼(2)前缘下方的转臂机构(5)上的电机(8)改变为垂直状态;同时位于机翼(2)后缘部位的转臂机构(5)将会逆时针转动,将位于机翼(2)后缘位置的转臂机构(5)上的电机(8)转动到机翼(2)后缘的上方并倾斜向上,此时电机(8)上的螺旋桨(9)指向机翼(2)后缘并贴近机翼(2)后缘;锁死操纵杆(7),此时位于机身(1)前端的电机(8)为飞机提供前进的拉力,位于机翼(2)后缘位置的电机(8)为飞机提供倾斜向上的升力,该升力能够分解为前进的拉力和竖直向上的升力,位于机翼(2)翼尖部位的电机(8)始终为飞机提供垂直向上的升力,此状态下飞机以类似固定翼飞机的模式进行飞行;
飞控装置(14)置于飞机的重心位置,飞控装置(14)与旋翼装置(4)上的电机(8)通过电信号相连接,通过控制器能够控制旋翼装置(4)上的电机(8)启停及调速;
襟翼(10)通过横杆活动连接在支撑架上,襟翼(10)与机翼(2)分离。
2.根据权利要求1所述的一种襟翼分离式垂直起降飞机,其特征在于:旋翼装置(4)上的电机(8)分成四旋翼组和六旋翼组,四旋翼组和六旋翼组均各自单独连接一个飞控装置(14);四旋翼组以类似X型的四轴旋翼飞行器的飞行模式飞行,四旋翼组有4个电机(8)且对称布置在两个转臂机构(5)的四端,四旋翼组与四旋翼飞控装置(14)通过电信号相连;六旋翼组有12个电机(8),这12个电机(8)分成6对,每一对上的2个电机(8)转向相同且相邻布置,这6对电机(8)以类似六轴旋翼飞行器的飞行模式飞行,6对电机(8)均匀布置在两个转臂机构(5)的中间及翼尖位置;整体上看旋翼装置(4)的电机(8)共有16个,在机翼(2)前缘位置有6个,机翼(2)后缘位置有6个,在机翼(2)两端的翼尖部位各设有2个;位于机身(1)左侧上的电机(8)与机身(1)右侧上的电机(8)的转向对应相反,相互抵消扭矩。
3.根据权利要求1所述的一种襟翼分离式垂直起降飞机,其特征在于:转臂机构(5)包括两条转动臂(11)及电机座(12),电机座(12)呈长条形,电机座(12)用于安装电机(8),两条转动臂(11)左右均匀布置连接在电机座(12)上,两条转动臂(11)为异形结构,两条转动臂(11)的另一端均通过轴承结构活动连接在机身(1)或机翼(2)上;转动臂(11)上设有用于连接牵引装置(6)的小孔。
4.根据权利要求1所述的一种襟翼分离式垂直起降飞机,其特征在于:牵引装置(6)采用钢丝绳进行牵引两个转臂机构(5),钢丝绳通过导轮(15)在机身(1)上进行缠绕布置,在导轮(15)上带有挡板,该挡板能够将避免钢丝绳从导轮(15)的凹槽中脱出;钢丝绳的一端分别连接在操纵杆(7)上,操纵杆(7)活动连接在机身(1)上,驾驶员通过旋转操纵杆(7)来使得钢丝绳被放松或卷收;当操纵杆(7)顺时针转动时,钢丝绳被放松;当操纵杆(7)逆时针转动时,钢丝绳被卷收到操纵杆(7)上;机身(1)内的锁死机构能够将操纵杆(7)锁死,进而使得操纵杆(7)不能自由转动。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种襟翼分离式垂直起降飞机,其特征在于:机翼(2)采用展弦比小的机翼(2),整体上飞机机翼(2)翼展小,弦长大,使得飞机机翼(2)短的同时还能拥有较大的机翼(2)面积。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种襟翼分离式垂直起降飞机,其特征在于:所述机身(1)上设有前三点式起落架(13),这样在飞机进行垂直降落时车轮能起缓冲作用,同时由于有车轮的存在,飞机能够在地面上行驶,在升力装置出现故障时,飞机能够在动力装置的作用下在跑道上进行降落。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种襟翼分离式垂直起降飞机,其特征在于:在飞机机身(1)的前下方设有摄像头(16),将摄像头(16)的视频信号传输到显示屏上,便于驾驶员观察与地面的距离。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的一种襟翼分离式垂直起降飞机,其特征在于:在飞机机身(1)内还设有铅垂线(17)和刻度板(18),刻度板(18)呈半圆形,且在刻度板(18)上标有刻度,铅垂线(17)的上端连接在刻度板(18)的圆心位置;当飞机发生倾斜时,刻度板(18)随着机身(1)一起发生倾斜,而铅垂线(17)始终保持垂直状态,驾驶员通过观察此时铅垂线(17)在刻度板(18)上的刻来了解飞机的倾斜角度。
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CN201811276287.5A CN109263952A (zh) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | 一种襟翼分离式垂直起降飞机 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114919742A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-08-19 | 陈华 | 一种多旋翼飞行器 |
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2018
- 2018-10-30 CN CN201811276287.5A patent/CN109263952A/zh not_active Withdrawn
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