CN115806046A - 一种家用小型飞机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家用小型飞机，包括飞行系统和驾乘系统，还包括升力系统；升力系统包括前升力风扇组件、后升力风扇组件、左翼尖喷管和右翼尖喷管；其中，前后升力风扇组件分别设置于机身的前机身和后机身，而且均由动力系统提供驱动力，并且均能够产生向下的气流；左翼尖喷管设置于机翼左主翼的翼尖，且由前升力风扇腔提供引气，并且能够喷出向下的气流；右翼尖喷管设置于机翼右主翼的翼尖，且由前升力风扇腔提供引气，并且能够喷出向下的气流。在本方案中，通过升力系统的协调运作，可实现飞机的就地垂直升降，以及垂直升降与平飞巡航的状态转换，可大大提高了飞机的升降便利性，从而有助于满足就地空中出行的需求。

Description

一种家用小型飞机

技术领域

本发明涉及航空交通技术领域，特别涉及一种家用小型飞机。

背景技术

随着社会的发展，人们对交通出行的需求越来越高，由于传统的航空交通工具对机场的高度依赖和噪音等原因，这使得航空交通工具只能借助跑道才能起降，如此一来，这不利于就地空中出行的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种家用小型飞机，能够通过升力系统的协调运作，可实现飞机的就地垂直升降，以及垂直升降与平飞巡航的状态转换，进而大大提高了飞机的升降便利性，从而有助于满足就地空中出行的需求，可将大大提高交通出行的效率，而且也利于缓解部分交通压力，以及带来更多的综合社会价值。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种家用小型飞机，包括飞行系统和驾乘系统，所述飞行系统包括整流罩、机身、机翼、巡航螺旋桨和动力系统；所述驾乘系统包括操控系统，所述家用小型飞机还包括升力系统；

所述升力系统包括前升力风扇组件、后升力风扇组件、左引气管、右引气管、左翼尖喷管和右翼尖喷管；

所述机身的前机身设有用于安装所述前升力风扇组件的前升力风扇腔，所述前升力风扇组件由所述动力系统提供驱动力，且能够产生向下的气流；所述机身的后机身设有用于安装所述后升力风扇组件的后升力风扇腔，所述后升力风扇组件由所述动力系统提供驱动力，且能够产生向下的气流；

所述左翼尖喷管设置于所述机翼左主翼的翼尖，且能够喷出向下的气流；所述左引气管一端设置于所述前升力风扇腔的进气口，另一端连接于所述左翼尖喷管的进气口；所述右翼尖喷管设置于所述机翼右主翼的翼尖，且能够喷出向下的气流；所述右引气管一端设置于所述前升力风扇腔的进气口，另一端连接于所述右翼尖喷管的进气口。

优选地，所述前升力风扇组件为卧式前升力风扇组件，且其进气方向沿所述机身轴向由前往后；

和/或，所述后升力风扇组件为立式后升力风扇组件，且其进气方向沿竖向方向由上往下。

优选地，所述整流罩为前进气整流罩；

所述前升力风扇腔的进气口位于其前端，且连通于所述前进气整流罩，所述前升力风扇腔的出气口位于其底端；

所述前升力风扇组件包括前升力风扇和导流片；

所述前升力风扇设置于所述前升力风扇腔的前部，且其轴向平行于所述机身的轴向，所述前升力风扇与所述动力系统的驱动部分为传动连接；所述导流片设置于所述前升力风扇腔的后部，且与所述前升力风扇腔的出气口对位，所述导流片能够将所述前升力风扇的出风方向由水平方向导向成竖直向下方向。

优选地，所述前进气整流罩为开闭式前进气整流罩。

优选地，所述开闭式前进气整流罩包括透气底座、整流罩撑杆、执行机构、整流罩拉杆和整流罩瓣；所述整流罩拉杆的数量和所述整流罩瓣的数量均为多个，且一一对应，多个所述整流罩瓣能够围合形成进气整流罩体；

所述整流罩撑杆一端垂直连接于所述透气底座的中心；所述执行机构可滑动设置于所述整流罩撑杆的中间部分；多个所述整流罩瓣依次围绕所述透气底座分布，且每个所述整流罩瓣一端均铰接于所述透气底座的端部；每个所述整流罩拉杆的一端铰接于对应所述整流罩瓣的中间部分，另一端均铰接于所述执行机构。

优选地，所述后升力风扇腔的进气口位于其顶端，且设有开闭式后升力风扇盖板，所述后升力风扇腔的出气口位于其底端；

所述后升力风扇包括后升力风扇；所述后升力风扇设置于所述后升力风扇腔，且其轴向沿竖向方向，所述后升力风扇与所述动力系统的驱动部分为传动连接。

优选地，所述左引气管一端设置于所述前升力风扇腔的进气口，中间部分依次穿过所述机身和所述左主翼，另一端连接于所述左主翼喷管的进气口；

和/或，所述右引气管一端设置于所述前升力风扇腔的进气口，中间部分依次穿过所述机身和所述右主翼，另一端连接于所述右主翼喷管的进气口。

优选地，所述驾乘系统包括驾乘舱；

所述驾乘舱为弹射吊舱，且设置于所述机身中机身的底部。

优选地，还包括：

设置于所述机身后机身的底部，位于所述驾乘舱后侧且连通所述后升力风扇腔的出气口的后升力风扇开闭式整流器。

优选地，所述左主翼和/或所述右主翼为上单翼。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的家用小型飞机中，通过升力系统的协调运作，可实现飞机的就地垂直升降，以及垂直升降与平飞巡航的状态转换，进而大大提高了飞机的升降便利性，从而有助于满足就地空中出行的需求，可将大大提高交通出行的效率，而且也利于缓解部分交通压力，以及带来更多的综合社会价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，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家用小型飞机的结构侧视图；

图2为本发明另一实施例提供的家用小型飞机的结构侧视图；

图3为本发明实施例提供的家用小型飞机的结构正视图；

图4为本发明实施例提供的家用小型飞机的结构俯视图；

图5为本发明实施例提供的开闭式前进气整流罩的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的开闭式前进气整流罩的内部结构示意图。

其中，1为整流罩撑杆，2为巡航螺旋桨，3为右翼尖喷管，4为动力舱，5为右消涡流小翼，6为右主翼，7为垂直尾翼，8为水平尾翼，9为开闭式前进气整流罩，9.1为透气底座，9.2为整流罩撑杆，9.3为执行机构，9.4为整流罩拉杆，9.5为整流罩瓣，9.6为锁止机构，9.7为浮动铰链，10为前升力风扇腔，11为前起落架，12为驾乘舱，13为后起落架，14为后升力风扇开闭式整流器，15为后升力风扇腔，16为行李工具箱门，17为排气管，18为右引气管，19为环形电动机，20为开闭式后升力风扇盖板，21为示廓灯，22为前升力风扇出风区，23为轮舱，24为左翼尖喷管，25为后升力风扇出风区，26为后升力风扇盖板，27为左引气管，28为左主翼，29为前升力风扇，30为后升力风扇，31为导流片，32为机身，33为左消涡流小翼，34为矢量控制机构，35为发动机进气口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的家用小型飞机，如图1至图4所示，包括飞行系统和驾乘系统，飞行系统包括整流罩、机身32、机翼、巡航螺旋桨2和动力系统，驾乘系统包括操控系统；所述家用小型飞机还包括升力系统；

升力系统包括前升力风扇组件、后升力风扇组件、左引气管27、右引气管18、左翼尖喷管24和右翼尖喷管3；

机身32的前机身设有用于安装前升力风扇组件的前升力风扇腔10，前升力风扇组件由动力系统提供驱动力，且能够产生向下的气流；机身32的后机身设有用于安装后升力风扇组件的后升力风扇腔15，后升力风扇组件由动力系统提供驱动力，且能够产生向下的气流；

如图3所示，左翼尖喷管24设置于机翼左主翼28的翼尖，且能够喷出向下的气流；左引气管27一端设置于前升力风扇腔10的进气口，另一端连接于左翼尖喷管24的进气口，其中，左翼尖喷管24的引气方向如图4所示；如图3所示，右翼尖喷管3设置于机翼右主翼6的翼尖，且能够喷出向下的气流；右引气管18一端设置于前升力风扇腔10的进气口，另一端连接于右翼尖喷管3的进气口，其中，右引气管18的引气方向如图1、图2和图4所示。

在本方案中，需要说明的是，驾乘系统包括驾乘舱和设置于驾乘舱内的操控系统，而且驾乘系统通过驾驶员的操控操控系统，控制飞行系统的各个部分以实现对整机的操控；此外，本方案还分别通过引气管为每个翼尖喷管提供引气，而且再通过翼尖喷管形成向下喷出的气流，即为达到了翼端姿态控制的效果，进而实现了对飞机垂直升降的姿态控制，从而有助于提高了本机在垂直起降时稳定性；当然，升力系统除了提供垂直起降的升力，还能实现水平平飞与垂直升降之间的状态转换；另外，为了更好地理解本方案中的升力系统，现对其工作原理作如下介绍：

当飞机垂直起飞时，前后升力风扇腔的进气口和出气口都打开，动力系统(动力舱)分别向前后升力风扇组件提供驱动力产生向下的气流，与此同时由前升力风扇腔提供引气的两侧翼尖喷管也会喷出向下的气流，这时来自四个方向且同时向下的高速冷气流为机身提供升力，在操控系统维持下其便可以平稳升空，当达到一定的平飞速度也就大于固定翼飞机的失速速度时，动力系统便向巡航螺旋桨提供动力，同时逐步降低前后升力风扇组件的动力直至切断，当翼面操纵完全接管后，其前后升力风扇腔进气口和相关部件都将关闭，这时飞机进入高效的平飞状态。当然，起落架在本机离地后可择机收起；

当飞机需为垂直降落时，首先将其空速降低至合理范围内时(不低于本机的失速)，再打开升力系统，让其升力由机翼逐步转移到升力系统上，同时降低巡航螺旋桨动力，进一步降低空速直至零，放下起落架。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的家用小型飞机中，通过升力系统的协调运作，可实现飞机的就地垂直升降，以及垂直升降与平飞巡航的状态转换，进而大大提高了飞机的升降便利性，从而有助于满足就地空中出行的需求，可将大大提高交通出行的效率，而且也利于缓解部分交通压力，以及带来更多的综合社会价值。

在本方案中，如果前后升力风扇组件都设计为立式的，在垂直升降状态下，前后升力风扇组件的进气是没有问题的，但在垂直升降与水平平飞的转换过程中，前后升力风扇组件进气就会出现干扰，进而影响航行安全；再如果两种风扇组件都为卧式的，那么后升力风扇组件会面临进气不足，且后升力风扇进气道设计困难等问题，而且在垂直升降与水平平飞转换时，同样也会遇到前后风扇组件进气干扰；基于此考虑，如果将前后升力风扇组件设计成前卧式和后立式形式，一个由机头进气(详情可见下文描述)，另一个由机身后上方进气(详情可见下文描述)，这样不仅能避开进气干扰，还能提高进气效率。相应地，如图2所示，前升力风扇组件为卧式前升力风扇组件，且其进气方向沿机身28轴向由前往后；

和/或，后升力风扇组件为立式后升力风扇组件，且其进气方向沿竖向方向由上往下。如此一来，不仅能够提高进气效率，而且还能避免前后升力风扇组件出现进气干扰而影响航行安全的问题。

具体地，整流罩为前进气整流罩；

前升力风扇腔10的进气口位于其前端，且连通于前进气整流罩，前升力风扇腔10的出气口位于其底端；

如图1所示，前升力风扇组件包括前升力风扇29和导流片31；

如图2所示，前升力风扇29设置于前升力风扇腔10的前部，且其轴向平行于机身32的轴向，使得前升力风扇29水平向后出风，前升力风扇29与动力系统的驱动部分为传动连接；导流片31设置于前升力风扇腔10的后部，且与前升力风扇腔10的出气口对位，导流片31能够将前升力风扇29的出风方向由水平方向导向成竖直向下方向。除此之外，如图1所示，本方案通过导流片31将前升力风扇29出风(即为前升力风扇腔10的内部气流)的转向部分分隔为多个独立的流道空间，起始于前升力风扇29的后侧，终止于前升力风扇腔10的出风口(即为前升力风扇矢量控制机构前)，一是起到改变气流方向的作用，二是起到加强前升力风扇腔10结构(机身结构)的作用；当然，导流片31的数量为多个，而且为了符合空气动力学，每个导流片31的形状大小均不一样；也就是说，多个导流片31可理解为面积大小不一样且均平行于气流方向的多个分层弧形板。

在本方案中，首先通过前升力风扇29将机头进来的气流形成水平的高速气流，然后再通过导流片31将水平的高速气流导向为竖向向下的高速气流，进而达到前升力的效果；而且本方案的前升力结构如此设计，具有结构紧凑、结构分布合理等特点。

进一步地，为了便于为前升力风扇组件提供充足的进气，确保前升力风扇组件能够产生足够的升力，以及为了便于增加前升力风扇组件的进气效率，这就要求前升力风扇组件的前端为敞开结构；此外，又为了满足飞机前端的流线型需求，以便于减小飞机平飞状态下的飞行阻力，以及为螺旋桨提供一个稳定的来源气流，这就要求飞机在平飞状态时整流罩为封闭式结构；为达到上述这两种效果，相应地，前进气整流罩为开闭式前进气整流罩9，其结构可参照图5所示。

再进一步地，如图6所示，开闭式前进气整流罩9包括透气底座9.1、整流罩撑杆9.2、执行机构9.3、整流罩拉杆9.4和整流罩瓣9.5；整流罩拉杆9.2的数量和整流罩瓣9.5的数量均为多个，且一一对应，多个整流罩瓣9.5能够围合形成进气整流罩体；

整流罩撑杆9.2一端垂直连接于透气底座9.1的中心；执行机构9.3可滑动设置于整流罩撑杆9.2的中间部分；多个整流罩瓣9.5依次围绕透气底座9.1分布，且每个整流罩瓣9.5一端均铰接于透气底座9.1的端部；每个整流罩拉杆9.4的一端铰接于对应整流罩瓣9.5的中间部分，另一端均铰接于执行机构9.3。在本方案中，通过执行机构9.3(即为滑动机构)的滑动以及多个拉杆结构，可实现了对多个整流罩瓣9.5的开合。本方案的开闭式前进气整流罩9如此设计，具有结构简单、开闭平稳和开闭可靠等特点。

具体地，如图1所示，后升力风扇腔15的进气口位于其顶端，且设有开闭式后升力风扇盖板20，后升力风扇腔15的出气口位于其底端；其中，在飞机为垂直升降状态时打开开闭式后升力风扇盖板20，在平飞状态时关闭开闭式后升力风扇盖板20；

后升力风扇包括后升力风扇30；后升力风扇30设置于后升力风扇腔15，且其轴向沿竖向方向，使得后升力风扇腔15的向下出风；后升力风扇30与动力系统的驱动部分为传动连接。在本方案中，即为通过后升力风扇30将机身28上方的气流形成竖直向下的高速气流，以达到后升力的效果；而且本方案的后升力结构如此设计，具有进气结构简单、进气路径短和进气充足且效率高等特点。当然，为了避免在垂直升降时发生偏转；相应地，如图1所示，前升力风扇30的轴线、后升力风扇30的轴线与机身28的轴线共一个竖直面。

具体地，为了实现引气管的隐藏式安装，以确保飞机的气动布局；相应地，如图4所示，左引气管27一端设置于前升力风扇腔10的进气口，中间部分依次穿过机身32和左主翼28，另一端连接于左主翼喷管24的进气口；

和/或，如图4所示，右引气管18一端设置于前升力风扇腔10的进气口，中间部分依次穿过机身32和右主翼6，另一端连接于右主翼喷管3的进气口。

进一步地，如图1所示，巡航螺旋桨2位于整流罩与前升力风扇腔10之间，且包括电动机和螺旋桨本体；

电动机由动力系统提供电力，且为环形电动机19，环形电动机19的内环定子设置于机身32的前机身，外环转子设有所述螺旋桨本体。本方案的电动机如此设计，相当于巨型轴承结构，其内部中空，以便于为前升力风扇组件提供海量进气。

再进一步地，如图1所示，驾乘系统包括驾乘舱12；

驾乘舱12为弹射吊舱，且设置于机身32中机身的底部。本方案如此设计，以便于满足飞机的气动布局要求，而且在紧急情况下，可实现驾驶员和乘坐员的弹射抛离降落，从而保证了舱内人员安全。

在本方案中，飞机在平飞时由于驾乘舱12与机身32的后机身存在一个相当大的低压区，这样会造成相当大的平飞阻力；为了消除这部分平飞阻力，需在驾乘舱12的后侧设计消低压整流罩，但考虑到消低压整流罩的存在，它会遮挡部分后升力风扇出风区；对此，这就要在整流罩上设计出风囗，以满足后升力风扇的出风需求；也就是说，本方案为了满足后升力风扇的出风需求以及降低飞机平飞时的阻力，相应地，如图1所示，本发明实施例提供的家用小型飞机还包括：

设置于机身32后机身的底部，位于驾乘舱12后侧且连通后升力风扇腔15的出气口的后升力风扇开闭式整流器14。其中，飞机在垂直升降时，后升力风扇开闭式整流器14打开；飞机在平飞时，后升力风扇开闭式整流器14关闭，形成完整的后升力风扇整流器，以降低平飞阻力。当然，后升力风扇开闭式整流器14的开闭结构与开闭式前进气整流罩9的开闭结构相同，此处不再赘述。

具体地，如图3所示，左主翼28和/或右主翼6为上单翼。本方案如此设计，以便于符合低空低速、高效率高机动等飞行要求，从而满足乘客空中出行的需求。

下面再结合具体实施例对本方案作进一步介绍：

本发明结合了航空交通的高效率和汽车交通的高便利性这两种理念使得对交通的高需求迎刃而解。

本发明由飞行系统和驾乘系统两部分组成。

各组成部分的特征及作用：本发明的飞行系统由机身、机翼、巡航螺旋桨、起落架、升力系统和动力系统组成，用于飞行和起降。驾乘系统也就是三合一弹射式吊舱(即为驾乘舱)，其由舱体、座椅、操控系统和安全系统构成，用于驾驶和保护驾驶人员和乘座人员在任何情况下的安全问题。

本发明的驾乘系统通过驾驶员的操控操控系统，控制飞行系统的各个部分以实现对整机的操控。

本发明提供的家用小型飞机，其运行程序和工作原理如下：本发明的飞行系统中由前置巡航螺旋桨(即为拉进式静音螺旋桨)提供水平拉力。机翼提供升力和平飞的各项操控需求。升力系统为其提供垂直起降的升力，以及水平平飞与垂直升降之间的状态转换；其中，升力系统由前后升力风扇，左右引气管和左右主翼尖喷管组成。起落架为其提供着陆需求和地面移动。当飞机垂直起飞时，前后升力风扇的进气排气口都打开，动力舱(即为动力系统)向前后升力风扇都提供动力，同时由前升力风扇提供引气的翼尖姿态喷管也会获得动力，这时来自四个方向同时向下的高速冷气流为机身提供升力，在控制系统维持下其便可以平稳升空，当达到一定的平飞速度也就大于固定翼飞机的失速速度时，动力舱便向巡航螺旋桨提供动力，同时逐步降低升力风扇的动力直至切断，当翼面操纵完全接管后，其前后升力风扇进气口和相关部件都将关闭，这时飞机进入高效的平飞状态。当然，起落架在本机离地后可择机收起。当其需为垂直降落时，首先将其空速降低至合理范围内时(不低于本机的失速)，再打开升力系统，让其升力由机翼逐步转移到升力系统上，同时降低巡航螺旋桨动力，进一步降低空速直至零，放下起落架，控制好升力，择机降落。当然，有条件的话，本机也可以选择滑跑起降。

本方案中的驾乘系统为一个小整体，有机的依附于飞行系统下方与飞行系统形成本发明的整体气动布局，本系统在遇到各种紧急情况下，均可实现整体抛离机身，也可零高度抛离。其中舱体设置整体降落伞，缓冲气垫。舱内内置安全座椅，安全带等全方位保护舱内人员安全。

进一步地，本发明中的巡航螺旋桨为拉进式静音螺旋桨，其作用为本机提供巡航状态下的拉力需求，它的动力来自于环形电动机，电动机的形态类似于一个巨型轴承，内部中空，供前升力风扇海量进气所用，电动机的内环定子附着于前段机体上，电动机的外环转子上有螺旋桨，构成拉力装置。

进一步地，升力系统是供垂直起降必不可少的配置，前后升力风扇是指前卧式升力风扇和后立式升力风扇。左右引气管是指从前升力风扇正下部(风扇圆周面下部，非前升力风扇出风区)水平引导一部分气流至主翼正中部，然后分为左右两股气流分别通过主翼中的水平引气管引导至翼尖喷管，翼尖喷管的作用为将来自于主翼左右引气管的气流由水平改为垂直向下来产生升力和姿态控制。主翼内左右各一条引气管，翼尖喷管左右各一个。

进一步地，本发明中的动力系统包括动力舱，作为整机动力来源，其可以选用纯电动结构或者是选用燃料发动机结构。在纯电动结构下动力舱由高倍率电池和高功重比电动机以及电控构成，电动机为前后升力风扇提供动力，此外电池还为环形电动机提供电力。在燃料结构下动力舱由燃料箱和发动机构成，发动机不但光为前后升力风扇提供动力，还将发出一部分电力，为环形电动机提供电力。动力舱不论选用哪种动力结构，其都能完成各种工况下的动力需求，除此之外，动力舱还为其它设备提供安装空间。

此外，若本机使用燃料加发动机形式，就会有位于机背的发动机进气口；若使用电力，则没有发动机进气口和排气口，只有新风进气口。不论本机使用哪种动力形式，本机的前后升力风扇和左右翼尖喷口，向下排出的都是冷空气。

进一步地，本方案将整流罩设计成开闭式整流罩有以下两个作用：

第一个作用是为前升力风扇提供海量冷空气以便于产生足够向上的升力，为尽可能增加进气效率，而且风扇前端最好无任何遮挡，所以在升力风扇工作时，前升力风扇开闭式整流罩需处于打开状态。顺带提一下，同理地，后升力风扇在工作时后升力风扇盖板也是处理打开状态，以供其海量冷空气进来满足进气需求。

第二作用便是飞机处于平飞状态下为减小飞行阻力和为螺旋桨提供一个稳定的来源气流，而且飞机前端必需设计成流线型，这使得在平飞状态时整流罩需关闭锁止，使机头呈流线型以满足平飞状态下的气动布局。为达到上述这两种效果，所以前整流罩需需设计成开闭式。

进一步地，本发明中的翼尖喷管是向下喷气的，它的作用是提高升力的作用中心，以提高本机在垂直起降时稳定性，同时也是本机在垂直起降时姿态控制的重要作用点。当然，喷管内有气流导向片可一定范围内改变气流方向，以实现本机在垂直起降时机头指向改变，偏航等需求，此处不再赘述。

进一步地，本发明将前升力风扇为卧式前升力风扇，后升力风扇设计为立式后升力风扇，其不同设计意图是为了提高进气效率和避免前后升力风扇出现进气干扰而影响航行安全。比如说前后升力风扇都为立式的，在垂直升降状态下，前后升力风扇的进气是没有问题的，但在垂直升降与水平平飞的转换过程中，前后升力风扇进气就会出现干扰，进而影响航行安全；再比如说两种风扇都为卧式的，那么后升力风扇会面临进气不足且后升力风扇进气道设计困难等问题，而且在垂直升降与水平平飞转换时，也会遇到前后进气干扰，所以本发明设计成前卧式后立式的两升力风扇，一个由机头进气，另一个由机身后上方进气，这样不仅能避开进气干扰，还能提高进气效率。

进一步地，前升力风扇的开闭式整流罩在开启状态下，为前升力风扇提供进气，在关闭状态下，为减小平飞状态下的飞行阻力和为螺旋桨提供一个干净稳定的气流；此外，在地面存放状态时，飞机上所有的进气口排气囗包括前升力风扇开闭式整流罩除前后起落架盖板外都处于关闭状态，以防止异物侵入而影响安全。

具体地，开闭式整流罩由透气式底座、整流罩撑杆、整流罩拉杆、执行机构、多片整流罩瓣、浮动绞链和锁止机构等组成。其中，浮动绞链是消除多片式整流罩瓣在开闭过程中产生的机械干涉；锁止机构是当整流罩完全关闭后，锁止机构将所有整流罩瓣的顶部汇集点完全盖住使整流罩更加牢固，即锁止机构也为可沿整流罩撑杆运动的滑动机构。

进一步地，本发明还包括：矢量控制机构，其位于前升力风扇出风口区内，且由桁架，和安装在桁架上的多片活动式导向片以及动作机构组成。其目的改变本机在垂直起降时受力方向，以达到精准控制降落地点和完全水平与垂直状态的转换。

进一步地，本发明有全新架构的电动机和全新架构的发动机，以满足垂直起降的高功重比动力需求。此外，本发明的前后起落架均为大收放行程且带有锁止机构的设计，在起飞时通过调整各个起落架长度，使本机的纵轴和横轴都与水平面平行，锁定起落架的收起行程，以便平稳起飞，降落时则解锁起落架的行程，以减小最先触地的起落架的冲击。另外，本发明为单人座设计方案，在本发明的架构下，可支持双人座和多人座方案。

本发明的主要保护点：

(1)以飞行系统中以符合低空低速高效率高机动的上单翼为主翼，正常尾翼设计和位于机正身下方的三合一弹射吊舱另加以机身中部为动力舱为主的主要气动布局。

(2)以前卧式升力风扇加后立式升力风扇以及以穿过主翼的引气管为动力的翼端姿态控制喷管构成的升力系统。

(3)为前升力风扇提供进气而不影响整体气动布的可开闭式进气和整流双重作用的整流罩技术方案。

(4)位于前升力风扇整流罩后面的环形式用于驱动螺旋桨的电机动设计。

本发明的有益效果：

本发明在安全性、舒适性、实用性、美观性全面超过现有的相似产品，如广普及将大大提高交通效率，缓解部分交通压力，以及带来更多的综合社会价值。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种家用小型飞机，包括飞行系统和驾乘系统，所述飞行系统包括整流罩、机身(32)、机翼、巡航螺旋桨(2)和动力系统；所述驾乘系统包括操控系统，其特征在于，所述家用小型飞机还包括升力系统；

所述升力系统包括前升力风扇组件、后升力风扇组件、左引气管(27)、右引气管(18)、左翼尖喷管(24)和右翼尖喷管(3)；

所述机身(32)的前机身设有用于安装所述前升力风扇组件的前升力风扇腔(10)，所述前升力风扇组件由所述动力系统提供驱动力，且能够产生向下的气流；所述机身(32)的后机身设有用于安装所述后升力风扇组件的后升力风扇腔(15)，所述后升力风扇组件由所述动力系统提供驱动力，且能够产生向下的气流；

所述左翼尖喷管(24)设置于所述机翼左主翼(28)的翼尖，且能够喷出向下的气流；所述左引气管(27)一端设置于所述前升力风扇腔(10)的进气口，另一端连接于所述左翼尖喷管(24)的进气口；所述右翼尖喷管(3)设置于所述机翼右主翼(6)的翼尖，且能够喷出向下的气流；所述右引气管(18)一端设置于所述前升力风扇腔(10)的进气口，另一端连接于所述右翼尖喷管(3)的进气口。

2.根据权利要求1所述的家用小型飞机，其特征在于，所述前升力风扇组件为卧式前升力风扇组件，且其进气方向沿所述机身(28)轴向由前往后；

和/或，所述后升力风扇组件为立式后升力风扇组件，且其进气方向沿竖向方向由上往下。

3.根据权利要求2所述的家用小型飞机，其特征在于，所述整流罩为前进气整流罩；

所述前升力风扇腔(10)的进气口位于其前端，且连通于所述前进气整流罩，所述前升力风扇腔(10)的出气口位于其底端；

所述前升力风扇组件包括前升力风扇(29)和导流片(31)；

所述前升力风扇(29)设置于所述前升力风扇腔(10)的前部，且其轴向平行于所述机身(32)的轴向，所述前升力风扇(29)与所述动力系统的驱动部分为传动连接；所述导流片(31)设置于所述前升力风扇腔(10)的后部，且与所述前升力风扇腔(10)的出气口对位，所述导流片(31)能够将所述前升力风扇(29)的出风方向由水平方向导向成竖直向下方向。

4.根据权利要求3所述的家用小型飞机，其特征在于，所述前进气整流罩为开闭式前进气整流罩(9)。

5.根据权利要求4所述的家用小型飞机，其特征在于，所述开闭式前进气整流罩(9)包括透气底座(9.1)、整流罩撑杆(9.2)、执行机构(9.3)、整流罩拉杆(9.4)和整流罩瓣(9.5)；所述整流罩拉杆(9.2)的数量和所述整流罩瓣(9.5)的数量均为多个，且一一对应，多个所述整流罩瓣(9.5)能够围合形成进气整流罩体；

所述整流罩撑杆(9.2)一端垂直连接于所述透气底座(9.1)的中心；所述执行机构(9.3)可滑动设置于所述整流罩撑杆(9.2)的中间部分；多个所述整流罩瓣(9.5)依次围绕所述透气底座(9.1)分布，且每个所述整流罩瓣(9.5)一端均铰接于所述透气底座(9.1)的端部；每个所述整流罩拉杆(9.4)的一端铰接于对应所述整流罩瓣(9.5)的中间部分，另一端均铰接于所述执行机构(9.3)。

6.根据权利要求2所述的家用小型飞机，其特征在于，所述后升力风扇腔(15)的进气口位于其顶端，且设有开闭式后升力风扇盖板(20)，所述后升力风扇腔(15)的出气口位于其底端；

所述后升力风扇包括后升力风扇(30)；所述后升力风扇(30)设置于所述后升力风扇腔(15)，且其轴向沿竖向方向，所述后升力风扇(30)与所述动力系统的驱动部分为传动连接。

7.根据权利要求1所述的家用小型飞机，其特征在于，所述左引气管(27)一端设置于所述前升力风扇腔(10)的进气口，中间部分依次穿过所述机身(32)和所述左主翼(28)，另一端连接于所述左主翼喷管(24)的进气口；

和/或，所述右引气管(18)一端设置于所述前升力风扇腔(10)的进气口，中间部分依次穿过所述机身(32)和所述右主翼(6)，另一端连接于所述右主翼喷管(3)的进气口。

8.根据权利要求1所述的家用小型飞机，其特征在于，所述驾乘系统包括驾乘舱(12)；

所述驾乘舱(12)为弹射吊舱，且设置于所述机身(32)中机身的底部。

9.根据权利要求8所述的家用小型飞机，其特征在于，还包括：

设置于所述机身(32)后机身的底部，位于所述驾乘舱(12)后侧且连通所述后升力风扇腔(15)的出气口的后升力风扇开闭式整流器(14)。

10.根据权利要求1所述的家用小型飞机，其特征在于，所述左主翼(28)和/或所述右主翼(6)为上单翼。

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