CN114572393A - 一种具有复合式升力结构的飞行器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有复合式升力结构的飞行器，包括机身，所述机身的两侧均水平设置有主升力动力组件，所述机身与所述主升力动力组件之间均设置有机翼一和机翼二，所述机翼一和机翼二为相对设置，所述机身的后部设置有推力动力组件，所述推力动力组件位于所述机身的纵向中轴处。本发明提供了具有复合式升力结构的飞行器，主升力动力组件安装在机体两侧，两组主升力动力组件产生向上的升力，并通过控制升力大小、达到控制飞机姿态和飞行高度的目的；推力动力组件产生向前的推力以抵抗飞机前飞时的阻力，通过控制推力大小达到控制飞机飞行速度的目的。

Description

一种具有复合式升力结构的飞行器
技术领域
本发明涉及航空飞行器技术领域，具体来说涉及一种具有复合式升力结构的飞行器。
背景技术
目前，具备垂直起降能力的飞行器由于其能够不受地域限制而实现平稳起降，因而在市场已得到了广泛应用，现在主要有多旋翼飞行器与复合式布局垂直起降飞行器两种技术方案比较普遍。
多旋翼飞行器的动力组件全部用来提供垂直于机体的拉力，其具有很好的悬停性能。但其向前飞行时依靠倾斜机体的方式，会导致阻力迅速增加，故其最大飞行速度普遍较低，而且功耗较大。复合翼布局的垂直起降飞行器以多旋翼模式起飞，以固定翼模式平飞。到达一定高度后，前拉电机启动，加速到目标速度后，关闭多旋翼电机，只依靠机翼产生升力，具有好的平飞巡航性能。但这种布局的飞行器由于具有很大的机翼，使其在悬停模式时性能受到很大的影响。一方面机翼大大增加了整体的转动惯量且受风影响巨大，降低了控制精度，降低了稳定性；另一方面在悬停状态机翼为死重，降低了悬停的续航时间。
总的来说，由于传统的复合翼及多旋翼飞行器均具有一定的缺陷：飞行器在垂直起降与悬停时，机翼受风影响大、控制精度低、稳定性不够高，以及由于机翼重量原因导致悬停续航时间短、影响使用的问题，有待解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有复合式升力结构的飞行器，旨在解决多旋翼飞行器巡航速度低，平飞功耗大、航程短；复合翼布局飞行器在悬停时、机翼受风影响大、控制精度低、稳定性不够高，以及由于机翼重量原因导致悬停续航时间短的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有复合式升力结构的飞行器，包括机身，所述机身的两侧均水平设置有主升力动力组件，所述机身与所述主升力动力组件之间均设置有机翼一和机翼二，所述机翼一和机翼二为相对设置，所述机身的后侧设置有推力动力组件，所述推力动力组件位于所述机身的纵向中轴处；
所述机翼二上分别设置有垂直尾翼一和垂直尾翼二，所述垂直尾翼一和垂直尾翼二均与机身平行，所述垂直尾翼二位于靠近所述机身的一侧。
作为优选，所述主升力动力组件包括固定杆、电子调速器、电机和升力螺旋桨，所述电子调速器固定安装在所述固定杆的外壁上，所述电机固定安装在所述电子调速器的上端，所述升力螺旋桨转动安装在所述电机的上侧，所述升力螺旋桨的下端与所述电机固定连接。
作为优选，所述推力动力组件包括发动机和推力螺旋桨，所述推力螺旋桨的一端与所述发动机固定连接，所述推力螺旋桨与所述发动机垂直，所述发动机与所述机身固定连接、且与所述机身平行。
作为优选，所述机翼一与所述机翼二对称设置于所述机身的两端，分别固定连接在所述机翼一与所述机翼二两侧的主升力动力组件呈一端靠近所述机身、另一端远离所述机身。
作为优选，所述主升力动力组件具体为三组，且具有两种连接状态：状态一：所述的升力螺旋桨位于所述固定杆的一端，所述升力螺旋桨位于所述固定杆中位处，每两个所述固定杆首尾连接，且所述机翼一与所述机翼二分别固定于两个所述固定杆连接处的外壁。
作为优选，所述机翼一的长度小于所述机翼二的长度，且所述机翼一与所述机翼二沿所述位于所述机身飞行方向依次分布。
在上述技术方案中，本发明提供的，具备以下有益效果：
本发明在机身上安装推力动力组件，向前飞行时启动推力动力组件中的发动机驱使推力螺旋桨旋转，进而产生向前推力，使飞行器可以向前飞行，垂直安装在机身两侧的主升力动力组件分为两组，成V字形排列，主升力动力组件安装在机体两侧，两组主升力动力组件分别通过电机带动升力螺旋桨旋转，产生向上的升力，通过电子调速器对电机的旋转速度进行控制以实现控制升力大小、达到控制飞机姿态和飞行高度的目的；在飞行器向前飞行时，机身上安装的机翼一与所述机翼二可以产生一部分升力，从而减小垂直安装的主升力动力组件的能量消耗，减少向前飞行时的巡航功率，进而达到更高的飞行速度以及更好的续航性能。
应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本公开。
本申请文件提供本公开中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的俯视结构示意图；
图3为本发明实施例提供的侧整体结构示意图；
图4为本发明实施例提供的侧动力组件部分结构示意图；
图5为本发明实施例提供的后动力组件部分结构示意图。
附图标记说明：
1、机身；21、机翼一；22、机翼二；3、主升力动力组件；4、垂直尾翼一；5、垂直尾翼二；6、推力动力组件；61、发动机；62、推力螺旋桨；31、固定杆；32、电子调速器；33、电机；34、升力螺旋桨。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
如图1、2、4、5所示，一种具有复合式升力结构的飞行器，包括机身1，所述机身1的两侧均水平设置有主升力动力组件3，所述机身1与所述主升力动力组件3之间均设置有机翼一21和机翼二22，所述机翼一21和机翼二22为相对设置，所述机身1的后侧设置有推力动力组件6，所述推力动力组件6位于所述机身1的纵向中轴处；所述主升力动力组件3包括固定杆31、电子调速器32、电机33和升力螺旋桨34，所述电子调速器32固定安装在所述固定杆31的外壁上，所述电机33固定安装在所述电子调速器32的上端，所述升力螺旋桨34转动安装在所述电机33的上侧，所述升力螺旋桨34的下端与所述电机33固定连接；所述推力动力组件6包括发动机61和推力螺旋桨62，所述推力螺旋桨62的一端与所述发动机61固定连接，所述推力螺旋桨62与所述发动机61垂直，所述发动机61与所述机身1固定连接、且与所述机身1平行。在机身1上安装推力动力组件6，向前飞行时启动推力动力组件6中的发动机61驱使推力螺旋桨62旋转，进而产生向前推力，使飞行器可以向前飞行，垂直安装在机身1两侧的主升力动力组件3分为两组，成V字形排列，主升力动力组件3安装在机体两侧，两组主升力动力组件3分别通过电机33带动升力螺旋桨34旋转，使得机身1产生向上的升力，并可通过电子调速器32对电机33的旋转速度进行控制以实现控制升力大小、达到控制飞机姿态和飞行高度的目的。
参考附图1、2、3所示，所述机翼二22上分别设置有垂直尾翼一4和垂直尾翼二5，所述垂直尾翼一4和垂直尾翼二5均与机身1平行，所述垂直尾翼二5位于靠近所述机身1的一侧；所述机翼一21与所述机翼二22对称设置于所述机身1的两端，分别固定连接在所述机翼一21与所述机翼二22两侧的主升力动力组件3呈一端靠近所述机身1、另一端远离所述机身1；所述机翼一21的长度小于所述机翼二22的长度，且所述机翼一21与所述机翼二22沿所述位于所述机身1飞行方向依次分布；所述主升力动力组件3具体为三组，且具有两种连接状态：状态一：所述的升力螺旋桨34位于所述固定杆31的一端，所述升力螺旋桨34位于所述固定杆31中位处，每两个所述固定杆31首尾连接，且所述机翼一21与所述机翼二22分别固定于两个所述固定杆31连接处的外壁。在机身1受到后侧安装的推力动力组件6向前飞行时，机身1上安装的机翼一21与所述机翼二22可以减少主升力动力组件3上升所产生的阻力，从而减小垂直安装的主升力动力组件3的能量消耗，减少向前飞行的巡航功率以及悬停需用功率，进而达到更好的飞行速度以及续航效果，以使用中对飞行器充分利用，便于使用。
工作原理：在机身1上安装推力动力组件6，向前飞行时启动推力动力组件6中的发动机61驱使推力螺旋桨62旋转，进而产生向前推力，使机身1可以向前飞行，垂直安装在机身1两侧的主升力动力组件3分为两组，成V字形排列，主升力动力组件3安装在机体两侧，两组主升力动力组件3分别通过电机33带动升力螺旋桨34旋转，产生向上的升力，并可通过电子调速器32对电机33的旋转速度进行控制以实现控制升力大小、达到控制飞机姿态和飞行高度的目的；推力动力组6件通过发动机61带动推力螺旋桨62旋转，产生向前的推力以抵抗飞机前飞时的阻力，通过电子调速器对电机的旋转速度进行控制，以控制推力大小，进而达到控制飞机飞行速度的目的；机身1上安装的机翼一21与所述机翼二22可以减少主升力动力组件3上升所产生的阻力，从而减小垂直安装的主升力动力组件3的能量消耗，减少向前飞行的巡航功率以及悬停需用功率，进而达到更好的飞行速度以及续航效果，通过对飞行平飞以及悬停时的状态改进，使得飞行器兼顾多旋翼和复合翼各自优势。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种具有复合式升力结构的飞行器，其特征在于，包括机身（1），所述机身（1）的两侧均水平设置有主升力动力组件（3），所述机身（1）与所述主升力动力组件（3）之间均设置有机翼一（21）和机翼二（22），所述机翼一（21）和机翼二（22）为相对设置，所述机身（1）的后侧设置有推力动力组件（6），所述推力动力组件（6）位于所述机身（1）的纵向中轴处；
所述机翼二（22）上分别设置有垂直尾翼一（4）和垂直尾翼二（5），所述垂直尾翼一（4）和垂直尾翼二（5）均与机身（1）平行，所述垂直尾翼二（5）位于靠近所述机身（1）的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种具有复合式升力结构的飞行器，其特征在于，所述主升力动力组件（3）包括固定杆（31）、电子调速器（32）、电机（33）和升力螺旋桨（34），所述电子调速器（32）固定安装在所述固定杆（31）的外壁上，所述电机（33）固定安装在所述电子调速器（32）的上端，所述升力螺旋桨（34）转动安装在所述电机（33）的上侧，所述升力螺旋桨（34）的下端与所述电机（33）固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有复合式升力结构的飞行器，其特征在于，所述推力动力组件（6）包括发动机（61）和推力螺旋桨（62），所述推力螺旋桨（62）的一端与所述发动机（61）固定连接，所述推力螺旋桨（62）与所述发动机（61）垂直，所述发动机（61）与所述机身（1）固定连接、且与所述机身（1）平行。
4.根据权利要求1所述的一种具有复合式升力结构的飞行器，其特征在于，所述机翼一（21）与所述机翼二（22）对称设置于所述机身（1）的两端，分别固定连接在所述机翼一（21）与所述机翼二（22）两侧的主升力动力组件（3）呈一端靠近所述机身（1）、另一端远离所述机身（1）。
5.根据权利要求2所述的一种具有复合式升力结构的飞行器，其特征在于，所述主升力动力组件（3）具体为三组，且具有两种连接状态：状态一：所述的升力螺旋桨（34）位于所述固定杆（31）的一端，所述升力螺旋桨（34）位于所述固定杆（31）中位处，每两个所述固定杆（31）首尾连接，且所述机翼一（21）与所述机翼二（22）分别固定于两个所述固定杆（31）连接处的外壁。
6.根据权利要求2所述的一种具有复合式升力结构的飞行器，其特征在于，所述机翼一（21）的长度小于所述机翼二（22）的长度，且所述机翼一（21）与所述机翼二（22）沿所述位于所述机身（1）飞行方向依次分布。
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