CN220076660U - 一种可倾转旋翼城市飞行器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可倾转旋翼城市飞行器，包括机身和机翼，机翼包括前翼和后翼，前翼和后翼左右对称布置固定在机身的前段和后端形成左右前翼和左右后翼，左右前翼和左右后翼的下方均布置有左右外撑杆和左右内撑杆，左右外撑杆和左右内撑杆均分别延伸出前翼前部和后翼后部分为前中后三段。前端的外撑杆和内撑杆通过转轴组件转动连接有倾转动力装置组成倾转动力系统，中段和后端的外撑杆和内撑杆上方则布置固定有旋翼动力装置组成旋翼动力系统。本实用新型的动力系统由四套可转动的倾转动力装置和八套旋翼动力装置所组成，飞行器的安全容易更大，控制逻辑简单，一套或者两套动力出现故障时，飞行器仍然可以安全着陆。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通用航空领域，具体涉及一种可倾转旋翼城市飞行器。
背景技术
现如今城市飞行器发展迅猛，当下城市空间很难有较长跑道供飞行器起降，滑跑起降的飞行器无法适应城市运营，故主流飞行器多为复合翼，倾转旋翼等可垂直起降的飞行器。复合翼结构简单、安全稳定，但是在平飞过程中用于垂直起降的旋翼所带来的重量和阻力的多余增量，势必导致飞行器飞行航时的缩减；而纯多旋翼结构和控制逻辑相对复杂，且在垂起转平飞过渡状态时稳定性和安全性略差。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是提供一种控制逻辑简单、安全冗余较大的可倾转旋翼城市飞行器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种可倾转旋翼城市飞行器，包括机身和机翼，所述机翼包括前翼和后翼，所述前翼和所述后翼左右对称布置固定在所述机身的前段和后端形成左右前翼和左右后翼，左前翼和左后翼、右前翼和右后翼下方于所述机身左右平行相间布置固定有外撑杆和内撑杆形成左右外撑杆和左右内撑杆，所述外撑杆和所述内撑杆前后均分别延伸出所述前翼的前部和所述后翼的后部，于所述前翼和所述后翼分为前中后三段；前段的所述外撑杆和所述内撑杆头部均通过转轴组件转动连接有倾转动力装置组成倾转动力系统，中段和后端的所述外撑杆和所述内撑杆上方则布置安装固定有若干旋翼动力装置组成旋翼动力系统，所有倾转动力装置转动向上后作为旋翼动力系统的一部分；所述左右内撑杆的尾部布置有垂尾。
进一步的，所述左右外撑杆固定在所述左右前翼梢部和所述左右后翼外侧，所述左右内撑杆固定在所述左右前翼中部和所述左右后翼内侧。
进一步的，所述外撑杆和所述内撑杆之间的所述左右前翼的后缘对称布置有升降舵，所述外撑杆和所述内撑杆之间的所述左右后翼的后缘对称布置有内副翼，所述外撑杆外侧的所述左右后翼的后缘对称布置有外副翼，所述垂尾的后缘布置有方向舵。
进一步的，所述所有倾转动力装置转动向前或向上后的桨平面处于同一桨平面。
进一步的，所有旋翼动力装置的桨平面处于同一桨平面。
进一步的，所述前翼和所述后翼布置在同一水平面上。
进一步的，所述机身下腹部的前后端布置有起落架组成三点式起落架，所述起落架的下方安装有轮子。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过在左右外撑杆和左右内撑杆的前端布置四套可转动的倾转动力装置，在左右外撑杆和左右内撑杆的中间和后段上方布置有八套旋翼动力装置，四套倾转动力装置转动向上时，与八套旋翼动力装置共同组成旋翼动力系统，转动向前时可作为飞行器的推进动力系统。相比较纯旋翼动力飞行器而言，垂直起降时共计十二套旋翼动力系统提供垂起的动力，安全冗余更大，一套或者两套动力出现故障时，飞行器仍然可以安全着陆，从而更加适应城市复杂环境下的飞行。飞行器的控制逻辑更简单，当飞行器进行巡航飞行时，只需要将前端的倾转动力装置逐渐转动向前为飞行器提供推力即可。巡航过程中，八套旋翼动力装置的螺旋桨方向保持与飞行器巡航方向一致，可减少飞行巡航时的能量损耗，提高飞行器的巡航航时。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构图；
图2为图1垂直起飞状态图；
图3为本实用新型的侧视图；
图4为本实用新型的前视图；
图5为本实用新型的俯视图；
图中标记为：
1、机身，2、前翼，201、升降舵，3、后翼，301、内副翼，302、外副翼，4、外撑杆，5、内撑杆，6、垂尾，601、方向舵，7、主起落架，8、前起落架，A、内倾转动力装置，B、外倾转动力装置，C～F：旋翼动力装置。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1-4所示，本实用新型提供了一种可倾转旋翼城市飞行器，包括：机身1，机身采用流线型机身，可降低飞行阻力。机身1的前后端上侧分别布置固定有前翼2和后翼3，前翼和后翼均左右对称布置在机身1的左右两侧分别形成左右前翼和左右后翼。左右前翼和左右后翼的下方于机身1而言左右对称分别布置固定有外撑杆4和内撑杆5，外撑杆4和内撑杆5平行布置固定在前翼和后翼的下方。外撑杆4固定在前翼梢部和后翼外侧的下方，内撑杆5固定在前翼中部和后翼内侧的下方，左右两侧的外撑杆和内撑杆的前后均分别延伸出前翼前部和后翼后部。
在一实施例中，外撑杆固定在前翼梢部和后翼三分之二展长处的下方，内撑杆固定在前翼中部和后翼三分之一展长处的下方。通过在前翼和后翼的下方固定外撑杆和内撑杆，可以有效的提高飞行器的整体结构刚度，提高飞行器的可靠性和安全性。
如图3和4所示，左右两侧的前翼和后翼处于同一水平面上。
如图1所示，左右外撑杆和左右内撑杆于左右前翼和左右后翼分为前中后三段，前翼2前部的左右外撑杆和左右内撑杆顶部均布置安装有可垂直转动的倾转动力装置，倾转动力装置通过转轴组件转动连接在左右内撑杆和左右外撑杆的顶部，在外撑杆4前部形成外倾转动力装置B，在内撑杆5前部形成内倾转动力装置A，从而在内外撑杆的前部形成四组倾转动力装置。内外倾转动力装置均通过系统控制绕转轴组件向前和向上沿90°角度垂直转动。在一实施例中，如图3所示，四组倾转动力装置向前和向上后的桨平面均处于同一桨平面，转动向前时位于Aplane平面，转动向上时位于Bplane平面。在另一实施例中，四组倾转动力装置向前和向上后的桨平面处于不同桨平面，左右外撑杆的倾转动力装置的桨平面处于第一桨平面，左右内撑杆的倾转动力装置的桨平面处于第二桨平面，第一桨平面和第二桨平面前后布置，转动向上以后实现上下排布。
前翼和后翼中间段、以及后翼后段的左右外撑杆和左右内撑杆上于机身而言左右对称布置安装有旋翼动力装置C～F，中间段和后端的旋翼动力装置共八组，可提高飞行器的安全冗余，增加了其稳定性和可靠性，在一组旋翼动力装置出现故障时，飞行器依然可安全着陆。在一实施例中，八组旋翼动力装置的桨平面处于同一桨平面Cplane。
如图2所示，在飞行器垂直起降阶段，四组倾转动力装置垂直向上转动，与八组旋翼动力装置共同组成旋翼动力系统。如图1所示，在飞行器平飞巡航阶段，四组倾转动力装置逐渐向前转动，为飞行器提供向前的推力，八组旋翼动力装置的螺旋桨均控制处于飞行器的巡航方向。
如图5所示，一实施例中，在飞行器垂直起降阶段，机身左侧的内倾转动力装置A的螺旋桨逆时针转动，外倾转动力装置B的螺旋桨顺时针转动，旋翼动力装置C的螺旋桨顺时针转动，旋翼动力装置D的螺旋桨逆时针转动，旋翼动力装置E的螺旋桨逆时针转动，旋翼动力装置F的螺旋桨顺时针转动，机身右侧与左侧对应位置的各个倾转动力装置和旋翼动力装置的螺旋桨转动方向相反。
进一步的，如图1所示，左右前翼在左右外撑杆和左右内撑杆之间的后缘还对称布置有升降舵201，升降舵用于控制飞行器的俯仰动作。左右后翼在左右外撑杆和左右内撑杆之间的后缘对称布置有内副翼301，在左右外撑杆的外侧后缘布置有外副翼302，内副翼和外副翼均用于控制飞行器的滚转动作。进一步的，左右内撑杆的尾部对称布置固定有垂尾6，垂尾6的后缘还布置有方向舵601，方向舵601则用于控制飞行器的偏航动作。
如图1和图4所示，机身1下腹部的前后段还布置固定有前起落架8和主起落架7，主起落架7设置有两组，与前起落架8组成三点式起落架。主起落架和前起落架下方均布置有轮子，从而可适配滑跑起降，为飞行器提供缓冲。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种可倾转旋翼城市飞行器，包括机身和机翼，其特征在于：所述机翼包括前翼和后翼，所述前翼和所述后翼左右对称布置固定在所述机身的前段和后端形成左右前翼和左右后翼，左前翼和左后翼、右前翼和右后翼下方于所述机身左右平行相间布置固定有外撑杆和内撑杆形成左右外撑杆和左右内撑杆，所述外撑杆和所述内撑杆前后均分别延伸出所述前翼的前部和所述后翼的后部，于所述前翼和所述后翼分为前中后三段；前段的所述外撑杆和所述内撑杆头部均通过转轴组件转动连接有倾转动力装置组成倾转动力系统，中段和后端的所述外撑杆和所述内撑杆上方则布置安装固定有若干旋翼动力装置组成旋翼动力系统，所有倾转动力装置转动向上后作为旋翼动力系统的一部分；所述左右内撑杆的尾部布置有垂尾。
2.如权利要求1所述的一种可倾转旋翼城市飞行器，其特征在于：所述左右外撑杆固定在所述左右前翼梢部和所述左右后翼外侧，所述左右内撑杆固定在所述左右前翼中部和所述左右后翼内侧。
3.如权利要求2所述的一种可倾转旋翼城市飞行器，其特征在于：所述外撑杆和所述内撑杆之间的所述左右前翼的后缘对称布置有升降舵，所述外撑杆和所述内撑杆之间的所述左右后翼的后缘对称布置有内副翼，所述外撑杆外侧的所述左右后翼的后缘对称布置有外副翼，所述垂尾的后缘布置有方向舵。
4.如权利要求3所述的一种可倾转旋翼城市飞行器，其特征在于：所述所有倾转动力装置转动向前或向上后的桨平面处于同一桨平面。
5.如权利要求3所述的一种可倾转旋翼城市飞行器，其特征在于：所有旋翼动力装置的桨平面处于同一桨平面。
6.如权利要求1-5任一权利要求所述的一种可倾转旋翼城市飞行器，其特征在于：所述前翼和所述后翼布置在同一水平面上。
7.如权利要求6所述的一种可倾转旋翼城市飞行器，其特征在于：所述机身下腹部的前后端布置有起落架组成三点式起落架，所述起落架的下方安装有轮子。
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