CN113879527A - 垂直起降的固定翼飞行器 - Google Patents

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CN113879527A
CN113879527A CN202111231142.5A CN202111231142A CN113879527A CN 113879527 A CN113879527 A CN 113879527A CN 202111231142 A CN202111231142 A CN 202111231142A CN 113879527 A CN113879527 A CN 113879527A
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张育林
项军华
何云瀚
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Huzhou Institute of Zhejiang University
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Huzhou Institute of Zhejiang University
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/22—Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plant in aircraft; Aircraft characterised thereby
    • B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plant
    • B64D27/24—Aircraft characterised by the type or position of power plant using steam, electricity, or spring force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D31/00—Power plant control; Arrangement thereof

Abstract

本发明公开了一种垂直起降的固定翼飞行器，包括机身、四个旋翼模组、控制系统、座舱和动力系统，通过四个旋翼模组形成H型的机翼布局，起飞时通过四个旋翼模组产生的动力垂直起飞，无需跑道，使用环境要求低，凌空后控制系统调整各个旋翼模组转速功率来实现飞行姿态的转换，逐渐倾转机身直至达到固定翼的平飞状态，旋翼上无需安装倾转机构，结构简单，可靠性高，安全性好。并且座舱内的座椅可以根据飞行姿态的调整自适应转动，使乘员一直保持水平正坐姿态，避免坐姿改变导致的生理不适，提高乘坐舒适度。

Description

垂直起降的固定翼飞行器
技术领域
本发明涉及飞行器领域，具体的涉及一种垂直起降的固定翼飞行器。
背景技术
目前在民用载人通航领域,从大型民用客机到中小型民用客机,已经发展相当完善,成为人们日常重要的出行手段。近年来,小型化飞机日益兴起,有小型载人固定翼飞机，也有类似V-22倾转旋翼机的多旋翼载人飞行器。
但是上述两种飞行器都有各自的缺点。小型载人固定翼飞机的缺点是需要飞机跑道进行起飞降落,必须要建设机场才能保证正常的使用,对使用环境要求较高。多旋翼载人飞行器通过改变旋翼的倾转来实现垂直转平飞的姿态调整，旋翼上需要安装倾转机构，结构复杂，可靠性低，存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，提出一种垂直起降的固定翼飞行器，能够解决现有的小型载人固定翼飞机使用环境要求较高，多旋翼载人飞行器结构复杂、可靠性低的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种垂直起降的固定翼飞行器，包括机身、机翼和舱门；机身的两侧分别设置有一个机翼，机身上开设有舱门；固定翼飞行器还包括旋翼模组、控制系统、座舱和动力系统；旋翼模组为四个，分别对称的固定在两个机翼的上方和下方。
旋翼模组包括安装架、动力柱和螺旋桨；安装架的底部固定在机翼上，动力柱安装在安装架的顶部且与机身的中轴线平行，螺旋桨安装在动力柱的前端，螺旋桨的驱动器件安装在动力柱内。动力柱的末端延伸至机尾外且位于同一垂直面上，以用于作为着陆支撑点；动力柱的末端安装有减震装置。
控制系统分别连接四个旋翼模组的驱动器件，调整各旋翼模组的转速功率以实现飞行姿态的转换。
座舱位于机身内，座舱内设置有可旋转的座椅；座椅的旋转轴与座舱的水平中轴线重合。
动力系统安装在所述机身或机翼内，动力系统分别为四个旋翼模组提供动力，动力系统分别连接驱动器件；
所述的舱门，包括可开合的上舱门和下舱门，下舱门的内侧安装有楼梯；上舱门向上打开，下舱门向下打开。
进一步的，座椅的转动角度大于60度。
进一步的，驱动器件为电机或内燃机的一种，安装在动力柱内；每个驱动器件分别连接一个旋翼模组以用于提供驱动力。
进一步的，动力系统分别连接电机的电源端来提供动力；蓄电池或燃料电池或燃油中的一种。
进一步的，旋翼模组形成H型布局在机翼上。
本发明通过四个旋翼模组形成H型的机翼布局，旋翼模组上的四个减震装置落地；起飞时动力系统为四个旋翼模组提供动力，控制产生的动力垂直起飞，无需跑道，使用环境要求低，凌空后控制系统调整各个电机的转速功率来实现飞行姿态的转换，逐渐倾转机身直至达到机翼即固定翼的平飞状态，旋翼模组上无需安装倾转机构，结构简单，可靠性高，安全性好。并且座舱内的座椅可以根据飞行器飞行过程中姿态的调整自适应转动，使乘员一直保持水平正坐姿态，避免坐姿改变导致的生理不适，提高乘坐舒适度。
附图说明
图1为本发明实施例中垂直起降的固定翼飞行器的立体图；
图2为本发明实施例中垂直飞行状态下飞行器的正视图；
图3为本发明实施例中垂直飞行状态下飞行器的侧面透视图；
图4为本发明实施例中水平飞行状态下飞行器的俯视图；
图5为本发明实施例中水平飞行状态下飞行器的侧面透视图。
具体实施方式
以下详细描述本发明的技术方案。本发明实施例仅供说明具体结构，该结构的规模不受实施例的限制。
实施例
如图1至图4所示，一种垂直起降的固定翼飞行器，包括：机身100、旋翼模组、控制系统、座舱和动力系统。其中，机身100的两侧分别设置有一个机翼110，机身100上开设有舱门；旋翼模组为四个，分别对称设置在两个机翼110的上方和下方形成H型的机翼布局，旋翼模组使用电机驱动，每个电机分别连接一个旋翼模组以用于提供驱动力；控制系统分别连接四个电机以用于调整各电机的转速功率实现飞行姿态的转换。
参考图3和图5，座舱位于机身100内，座舱内设置有可旋转的座椅200，座椅200的旋转轴与座舱的水平中轴线重合；座椅200的转动角度为90度，以使乘员一直保持正坐姿态。
动力系统安装在机翼110内，动力系统分别连接四个电机的电源端来提供动力，动力系统包括电池、电池管理模组、电器设备。
参考图1、图2和图4，旋翼模组包括安装架310、动力柱320和螺旋桨330，安装架310的底部固定在机翼110上，动力柱320安装在安装架310的顶部且与机身100的中轴线平行，螺旋桨330安装在动力柱320的前端，电机安装在动力柱320内。
参考图2和图3，四个动力柱320的末端延伸至机尾外且位于同一垂直面上以用于作为着陆支撑点。动力柱320的末端设置有减震装置340以便飞机能够平稳着陆。
参考图3和图5，舱门位于机身100的腹部，舱门包括可开合的上舱门120和下舱门130，下舱门130的内侧面安装有楼梯，使乘客上下时不会受到螺旋桨的干扰，并且通过下舱门130上的楼梯可以很方便的进出座舱。

Claims (10)

1.一种垂直起降的固定翼飞行器，包括机身、机翼和舱门；机身的两侧分别设置有一个机翼，机身上开设有舱门；其特征在于，还包括旋翼模组、控制系统、座舱和动力系统；所述的旋翼模组为四个，分别对称的固定在所述的两个机翼的上方和下方；其中，
所述的控制系统，分别连接四个旋翼模组的驱动器件，调整各旋翼模组的转速功率以实现飞行姿态的转换；
所述的座舱，位于所述机身内，所述座舱内设置有可旋转的座椅；
所述的动力系统，安装在所述机身或机翼内，所述动力系统分别为四个旋翼模组的提供动力。
2.根据权利要求1所述的一种垂直起降的固定翼飞行器，其特征在于所述的旋翼模组，包括安装架、动力柱和螺旋桨；所述安装架的底部固定在所述机翼上，所述动力柱安装在所述安装架上；所述螺旋桨安装在所述动力柱上。
3.根据权利要求2所述的一种垂直起降的固定翼飞行器，其特征在于所述动力柱安装在所述安装架的顶部，所述动力柱与所述机身的中轴线平行。
4.根据权利要求2所述的一种垂直起降的固定翼飞行器，其特征在于所述螺旋桨安装在所述动力柱的前端，所述的螺旋桨的驱动器件安装在所述动力柱内。
5.根据权利要求1所述的一种垂直起降的固定翼飞行器，其特征在于所述座椅的旋转轴与座舱的水平中轴线重合。
6.根据权利要求1所述的一种垂直起降的固定翼飞行器，其特征在于所述的动力柱的末端延伸至机尾外且位于同一垂直面上以用于作为着陆支撑点；所述动力柱的末端安装有减震装置。
7.根据权利要求1所述的一种垂直起降的固定翼飞行器，其特征在于所述的座椅的转动角度大于60度。
8.根据权利要求1所述的一种垂直起降的固定翼飞行器，其特征在于所述的驱动器件为电机或内燃机的一种，安装在所述的动力柱内；每个驱动器件分别连接一个旋翼模组以用于提供驱动力。
9.根据权利要求1所述的一种垂直起降的固定翼飞行器，其特征在于所述的动力系统分别连接四个电机的电源端来提供动力，蓄电池或燃料电池或燃油中的一种。
10.根据权利要求1所述的一种垂直起降的固定翼飞行器，其特征在于所述的旋翼模组，形成H型的机翼布局。
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