CN217754097U - 一种垂直起降飞行器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种垂直起降飞行器，包括机身，该机身从前部至后部依次设置有第一复合翼、第二复合翼、涵道倾转装置和尾翼；该尾翼为V型构件；所述的第一复合翼和第二复合翼上设有多个可提供垂直方向升力的涵道螺旋桨；所述涵道倾转装置连接有多模式涵道，该多模式涵道能够相对机身作倾转运动以便在垂直起降模式和平飞巡航模式之间切换。本实用新型提出的垂直起降飞行器垂直起降更加快速且稳定，飞行器起降更加安全。飞行器具有鸭式布局的优点，机动性更好，易于控制，升力更强，不易失速，且本实用新型的升降设计消除了传统鸭式布局起飞着陆性能等缺点。
Description
技术领域
本实用新型涉及飞行器技术领域，特别是一种垂直起降飞行器。
背景技术
随着飞行器的发展，目前已经有多种可实现垂直起降和平飞巡航的飞行器方案，如油动倾转旋翼方案，以黑鹰直升机为代表，如复合旋翼方案。
但现有的飞行器中，油动倾转旋翼方案在垂直起降和平飞巡航的模式切换中，控制难度大，易产生安全事故。
而采用复合旋翼方案的飞行器，在垂直起降时依靠旋翼，在平飞时依靠固定机翼和向飞行器后方产生推力的螺旋桨，此时旋翼不进行工作。这说明该方案的飞行器各个动力部分不能完全发挥动力作用。使得飞行器的各个部件在飞行模式的先后时间中闲置，白白增加机体重量。且旋翼在平飞过程中易产生阻力，降低飞行效率。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型的在于提供一种垂直起降飞行器，实现更加安全且高效地垂直起飞和平飞巡航。
本实用新型的技术解决方案是：一种垂直起降飞行器，包括机身，该机身从前部至后部依次设置有第一复合翼、第二复合翼、涵道倾转装置和尾翼(7)；该尾翼为V型构件；
所述的第一复合翼和第二复合翼上设有多个可提供垂直方向升力的涵道螺旋桨；
所述涵道倾转装置连接有多模式涵道，该多模式涵道能够相对机身作倾转运动以便在垂直起降模式和平飞巡航模式之间切换，其中，在所述垂直起降模式下，所述涵道倾转装置带动所述多模式涵道旋转使所述多模式涵道喷出的气流竖直向下；在所述平飞巡航模式下，所述涵道倾转装置带动所述多模式涵道旋转使所述多模式涵道喷出的气流水平并朝向机身后部。
优选地，所述第二复合翼安装在机身的位置高于所述第一复合翼安装在机身的位置。
优选地，所述涵道倾转装置包括机身隔框、轴承座、涵道转轴和支线舵机，所述机身隔框竖置在机身内部，所述轴承座为设置在机身隔框上的凸起，轴承座上开设供涵道转轴穿过的孔，所述涵道转轴由杆件和连接在杆件一端的摇臂组成，所述杆件的另一端与多模式涵道固定连接，所述支线舵机的两端分别铰接在机身隔框和涵道转轴的摇臂上；所述支线舵机在工作时进行伸缩，支线舵机推动摇臂使所述涵道转轴转动以带动多模式涵道倾转。
优选地，所述涵道螺旋桨包括涵道壁、第一固定杆和固定旋翼，多个涵道壁分别对称地开设在第一复合翼和第二复合翼上，涵道壁连通机翼的上下面，固定旋翼通过第一固定杆设置在涵道壁内。
优选地，所述多模式涵道包括涵道外壳、连接块、第二固定杆和转动旋翼，涵道外壳通过连接块与涵道倾转装置连接，第二固定杆将转动旋翼固定设置在涵道外壳内部。
优选地，所述第一复合翼两端翼尖均设置有一分叉小翼，所述第二复合翼两端翼尖均设置有一圆弧小翼。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种垂直起降飞行器，相较于现有技术，本实用新型至少具有如下技术效果：
1、本实用新型提出的垂直起降飞行器垂直起降更加快速且稳定，飞行器起降更加安全。
2、飞行器具有鸭式布局的优点，机动性更好，易于控制，升力更强，不易失速，且本实用新型的升降设计消除了传统鸭式布局起飞着陆性能等缺点。
3、采用V型构件尾翼，使飞行器在垂直起降模式和平飞巡航模式的工作状态中更平稳，V型构件尾翼进一步控制机体重量。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的俯视图；
图3是本实用新型的侧视图；
图4是本实用新型的正视图；
图5是本实用新型垂直起降的示意图；
图6是本实用新型涵道倾转装置的结构示意图一；
图7是本实用新型涵道倾转装置的结构示意图二。
符号说明：机身-1、第一复合翼-2、第二复合翼-3、涵道倾转装置-4、涵道螺旋桨-5、多模式涵道-6、机身隔框-41、轴承座-42、涵道转轴-43、支线舵机-44、涵道壁-51、第一固定杆-52、固定旋翼-53、涵道外壳-61、连接块- 62、第二固定杆-63、转动旋翼-64、分叉小翼-21、圆弧小翼-31、尾翼-7。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
请参阅图1至图5，一种垂直起降飞行器，包括机身1，该机身1从前部至后部依次设置有第一复合翼2、第二复合翼3、涵道倾转装置4和尾翼7；该尾翼7为V型构件；
所述的第一复合翼2和第二复合翼3上设有多个可提供垂直方向升力的涵道螺旋桨5；涵道螺旋桨5嵌入设置在第一复合翼2和第二复合翼3上，相较于一般设计，大大减小了飞行器的空气阻力。
所述涵道倾转装置4连接有多模式涵道6，该多模式涵道6能够相对机身1作倾转运动以便在垂直起降模式和平飞巡航模式之间切换，其中，在所述垂直起降模式下，所述涵道倾转装置4带动所述多模式涵道6旋转使所述多模式涵道6喷出的气流竖直向下；在所述平飞巡航模式下，所述涵道倾转装置4 带动所述多模式涵道6旋转使所述多模式涵道6喷出的气流水平并朝向机身1 后部。在垂直起降模式中，涵道螺旋桨5和多模式涵道6均喷出竖直向下的气流，使飞行器快速起飞或降落。并且多个涵道螺旋桨5和多模式涵道对飞行器进行多点受力，使飞行器起降更加稳定，提高了飞行器起降的安全性。在平飞巡航模式中，多模式涵道6向后产生推力，而涵道螺旋桨5产生向下推力，保持飞行器的升力，可使飞行器获得比一般的固定翼飞行器更好的机动性。由此可见，本实用新型提出的垂直起降飞行器相较于现有方案，垂直起降更加快速且稳定，飞行器起降更加安全。并且在飞行器平飞过程中，涵道螺旋桨5继续为飞行器提供部分升力，便于飞行器进行机动控制。
设置的V型构件尾翼7可使飞行器在垂直起降模式和平飞巡航模式的工作状态中更平稳，V型构件尾翼进一步控制机体重量。V型尾翼同时兼有垂直尾翼和水平尾翼的功能，能同时起纵向和航向稳定作用，当两边舵面向相同方向偏转时，起升降舵的作用；相反的，向不同方向偏转时，则起方向舵作用，因此V尾翼大仰角可控性好，且飞行器的隐身性能得到提升。
且所述涵道螺旋桨5在多模式涵道6平飞巡航模式时的工作模式可以是多种多样的，除了上述提出的涵道螺旋桨5继续提供升力，增加飞行器的机动性。涵道螺旋桨5还可以降低升力，涵道螺旋桨5保持一个低升力的工作状态，以稳定第一复合翼2和第二复合翼3表面的流场，使飞行器飞行更加安静和稳定。
所述第二复合翼3安装在机身1的位置高于所述第一复合翼2安装在机身1的位置。所述第一复合翼2和第二复合翼3构成了鸭式布局，机动性好，飞行器易于控制，升力更强，不易失速，有利于简化飞机驾驶和保证飞行安全。虽然传统鸭式布局有诸多优点，但仍具有“起飞着陆性能不好”和“鸭翼受损时，容易发生失速问题”，而本实用新型的升降设计消除了传统鸭式布局的缺点，使得本实用新型既具有良好的机动性、操控性也具有更好的起降性能。并且本实用新型采用错层式机翼设计，机身1前部的第一复合翼2安装位置低，机身中后部的第二复合翼3安装位置高，该设计降低飞行器的重心，飞行器飞行更加稳定。
请参阅图6至图7，所述涵道倾转装置4的结构可以是多种多样的，可以通过齿轮连杆结构，也可以通过链传动结构。本案的所述涵道倾转装置4包括机身隔框41、轴承座42、涵道转轴43和支线舵机44，所述机身隔框41竖置在机身1内部，所述轴承座42为设置在机身隔框41上的凸起，轴承座42上开设供涵道转轴43穿过的孔，所述涵道转轴43由杆件和连接在杆件一端的摇臂组成，所述杆件的另一端与多模式涵道6固定连接，所述支线舵机44的两端分别铰接在机身隔框41和涵道转轴43的摇臂上；所述支线舵机44在工作时进行伸缩，支线舵机44推动摇臂使所述涵道转轴43转动以带动多模式涵道6 倾转。
所述涵道螺旋桨5包括涵道壁51、第一固定杆52和固定旋翼53，多个涵道壁51分别对称地开设在第一复合翼2和第二复合翼3上，涵道壁51连通机翼的上下面，固定旋翼53通过第一固定杆52设置在涵道壁51内。
所述多模式涵道6包括涵道外壳61、连接块62、第二固定杆63和转动旋翼64，涵道外壳61通过连接块62与涵道倾转装置4连接，第二固定杆63 将转动旋翼64固定设置在涵道外壳61内部。
在本实用新型中，第一复合翼2和第二复合翼3上均对称设置有4个涵道螺旋桨5
所述第一复合翼2两端翼尖均设置有一分叉小翼21。分叉小翼21用于减少第一复合翼2的翼尖涡流，降低机翼产生的噪音。
所述第二复合翼3两端翼尖均设置有一圆弧小翼31。圆弧小翼31用于减少第二复合翼3的翼尖涡流。
此外本实用新型所涉及的问题中，起落架等部件并未涉及问题，故未指出。
工作过程：
起飞前准备：检查飞行器各部件，进行起飞检查。
起飞：飞行器启动，涵道螺旋桨5和多模式涵道6均开启，固定旋翼53 和转动旋翼64高速旋转以产生气流，涵道倾转装置4带动多模式涵道6旋转至多模式涵道6竖直向下，此时多模式涵道6喷出的气流竖直向下。多模式涵道6处于垂直起降模式。飞行器因涵道螺旋桨5和多模式涵道6提供的升力而逐渐上升。
巡航：飞行器上升至一定高度后，涵道倾转装置4带动多模式涵道6旋转至多模式涵道6水平方向，使所述多模式涵道6喷出的气流水平并朝向机身 1后部，多模式涵道6处于平飞巡航模式。此时涵道螺旋桨5内的固定旋翼53 可以保持高转速，为飞行器提供较大的升力，便于飞行器的动作控制。涵道螺旋桨5内的固定旋翼53也可以进行低速转速，稳定第一复合翼2和第二复合翼3表面的流场。
降落：飞行器进行降落时，涵道倾转装置4带动多模式涵道6旋转，多模式涵道6从水平方向旋转至竖直向下，涵道倾转装置4从平飞巡航模式切换至垂直起降模式。固定旋翼53和转动旋翼64均高速旋转以产生竖直向下的气流，并随着飞行器高度下降，固定旋翼53和转动旋翼64逐渐降低转速直至飞行器下降至地面。
应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变。
其次，本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合。
最后，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种垂直起降飞行器，其特征在于：包括机身(1)，该机身(1)从前部至后部依次设置有第一复合翼(2)、第二复合翼(3)、涵道倾转装置(4)和尾翼(7)；该尾翼(7)为V型构件；
所述的第一复合翼(2)和第二复合翼(3)上设有多个可提供垂直方向升力的涵道螺旋桨(5)；
所述涵道倾转装置(4)连接有多模式涵道(6)，该多模式涵道(6)能够相对机身(1)作倾转运动以便在垂直起降模式和平飞巡航模式之间切换，其中，在所述垂直起降模式下，所述涵道倾转装置(4)带动所述多模式涵道(6)倾转使所述多模式涵道(6)喷出的气流竖直向下；在所述平飞巡航模式下，所述涵道倾转装置(4)带动所述多模式涵道(6)倾转使所述多模式涵道(6)喷出的气流水平并朝向机身(1)后部。
2.根据权利要求1所述的一种垂直起降飞行器，其特征在于：所述第二复合翼(3)安装在机身(1)的位置高于所述第一复合翼(2)安装在机身(1)的位置。
3.根据权利要求1所述的一种垂直起降飞行器，其特征在于：所述涵道倾转装置(4)包括机身隔框(41)、轴承座(42)、涵道转轴(43)和支线舵机(44)，所述机身隔框(41)竖置在机身(1)内部，所述轴承座(42)为设置在机身隔框(41)上的凸起，轴承座(42)上开设供涵道转轴(43)穿过的孔，所述涵道转轴(43)由杆件和连接在杆件一端的摇臂组成，所述杆件的另一端与多模式涵道(6)固定连接，所述支线舵机(44)的两端分别铰接在机身隔框(41)和涵道转轴(43)的摇臂上；所述支线舵机(44)在工作时进行伸缩，支线舵机(44)推动摇臂使所述涵道转轴(43)转动以带动多模式涵道(6)倾转。
4.根据权利要求1所述的一种垂直起降飞行器，其特征在于：所述涵道螺旋桨(5)包括涵道壁(51)、第一固定杆(52)和固定旋翼(53)，多个涵道壁(51)分别对称地开设在第一复合翼(2)和第二复合翼(3)上，涵道壁(51)连通机翼的上下面，固定旋翼(53)通过第一固定杆(52)设置在涵道壁(51)内。
5.根据权利要求1所述的一种垂直起降飞行器，其特征在于：所述多模式涵道(6)包括涵道外壳(61)、连接块(62)、第二固定杆(63)和转动旋翼(64)，涵道外壳(61)通过连接块(62)与涵道倾转装置(4)连接，第二固定杆(63)将转动旋翼(64)固定设置在涵道外壳(61)内部。
6.根据权利要求1所述的一种垂直起降飞行器，其特征在于：所述第一复合翼(2)两端翼尖均设置有一分叉小翼(21)，所述第二复合翼(3)两端翼尖均设置有一圆弧小翼(31)。
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| CN202221866010.XU CN217754097U (zh) | 2022-07-13 | 2022-07-13 | 一种垂直起降飞行器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115027669A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-09-09 | 厦门腾希航空科技有限公司 | 一种垂直起降飞行器 |
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2022
- 2022-07-13 CN CN202221866010.XU patent/CN217754097U/zh active Active
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