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一种能垂直 起飞的飞机

阅读：254发布：2020-05-23

专利汇可以提供一种能垂直起飞的飞机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种能垂直起飞的飞机，属于飞行器技术领域，包括机身、机翼、飞控装置、尾翼、旋翼装置、转臂机构、牵引装置。机翼布置在机身的上方，机翼上有副翼，尾翼布置在机身的后端；旋翼装置上的电机采用分布式排列方式布局在机翼前缘、后缘及翼尖附近；位于机翼前缘和后缘附近的电机分别通过两个转臂机构连接在机身上，转臂机构通过轴承结构与机身相连，两个轴承结构布置在机翼前缘下方和机翼后缘下方的机身上，通过摆动转臂机构改变电机带动螺旋桨转动时所产生升力的方向；位于机翼翼尖部位的电机通过连杆结构固定在机翼翼尖外侧；牵引装置的两端分别连接在两个转臂机构上。本发明能够进行垂直升降，航行时间长，飞行过程平稳，安全系数高。，下面是一种能垂直起飞的飞机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种能垂直起飞的飞机，其特征在于：包括机身（1）、机翼（2）、飞控装置（3）、尾翼（4）、旋翼装置（5）、转臂机构（6）、牵引装置（7）；机翼（2）布置在机身（1）的上方，机翼（2）上设有副翼（8），尾翼（4）布置在机身（1）的后端；旋翼装置（5）上的电机（9）分布式布局在机翼（2）前缘下方和机翼后缘后方及机翼的左右两翼尖外侧；位于机翼（2）前缘下方和机翼后缘后方的电机（9）分别通过前、后转臂机构（6）连接在机身（1）上，两个转臂机构（6）与机身（1）活连；位于机翼（2）翼尖外侧的电机（9）通过连杆与机翼（2）或机身相连；在机身（1）上带有限位卡销（11）；牵引装置（7）的两端分别连接在两个转臂机构（6）上；机身（1）上还设有锁死机构（12）；
飞控装置（3）置于飞机的重心位置，飞控装置（3）与旋翼装置（5）上的电机（9）存在电连接，通过控制器能够控制旋翼装置（5）上的电机（9）启停及转速；
在未启动旋翼装置（5）时，位于机身（1）前端的转臂机构（6）处于自然垂放状态，此时位于机翼（2）前缘下方部位的电机（9）贴近机身（1）前端，电机（9）的转轴朝向前方；同时位于机翼（2）后缘下方的转臂机构（6）也处于自然垂放状态，通过机身（1）来支撑转臂机构（6），此时机翼（2）后方的电机（9）转轴朝上；
在旋翼装置（5）启动后，牵引装置（7）两端连接着两个转臂机构（6），两个转臂机构（6）受到的作用力相反，使得在两个转臂机构（6）往不同方向转动后牵引装置（7）被绷紧，此时通过拉扯牵引装置（7）前后移动能够改变两个转臂机构（6）的转动范围，改变两个转臂机构（6）之间的力平衡，以此来改变旋翼装置（5）为所述飞机提供不同方向拉力；
当将牵引装置（7）往前拉扯时，位于机身（1）前端的转臂机构（6）顺时针转动到最大位置且该转臂机构（6）上的电机（9）驱动的螺旋桨（10）旋转平面处于水平状态，位于机翼（2）后方的转臂机构（6）上的电机（9）驱动的螺旋桨（10）旋转平面也处在水平状态，位于机翼（2）翼尖外侧的螺旋桨（10）始终为飞机提供向上的升力，此状态下整个旋翼装置（5）为飞机提供向上的升力，此时飞机采用以类似多旋翼飞行器的飞行方式进行飞行，能实现垂直升降和空中悬停；
当将牵引装置（7）往后拉扯时，位于机翼（2）前缘下方的转臂机构（6）将会逆时针转动，将机翼（2）前缘下方的转臂机构（6）上的电机（9）改变为转轴为水平向前状态；同时位于机翼（2）后的转臂机构（6）将会逆时针转动，将位于机翼（2）后方的电机（9）转动到机翼（2）后缘的后上方并使其转轴倾斜向前上方；利用锁死机构（12）锁死牵引装置（7），此时位于机身（1）前方的螺旋桨（10）为飞机提供向前的拉力，位于机翼（2）后上方的螺旋桨（10）为飞机提供斜向前上方的推力，位于机翼（2）翼尖外侧的螺旋桨（10）为飞机提供向上的升力，此状态下飞机以类似固定翼飞机的模式进行飞行。
2.根据权利要求1所述的一种能垂直起飞的飞机，其特征在于：旋翼装置（5）上的电机（9）分成四旋翼组和六旋翼组，四旋翼组和六旋翼组均各自单独连接一个飞控装置（3）；
四旋翼组以类似X型的四轴旋翼飞行器的飞行模式为飞机提供升力，四旋翼组有4个电
机（9）且对称布置在两个转臂机构（6）的四端，四旋翼组与四旋翼飞控装置（3）通过电信号相连；
六旋翼组有12个电机（9），这12个电机（9）分成6对，每一对上的2个电机（9）转向相反且相邻布置，这6对电机（9）以类似六轴旋翼飞行器的飞行模式为飞机提供升力，6对电机（9）均匀布置在两个转臂机构（6）的中间及翼尖位置；
整体上看旋翼装置（5）的电机（9）共有16个，在机翼（2）前缘下方有6个，机翼（2）后缘位置有6个，在机翼（2）两端的翼尖部位各设有2个；
位于机身（1）左侧上的电机（9）与机身（1）右侧上的电机（9）的转向对应相反，相互抵消扭矩。
3.根据权利要求1所述的一种能垂直起飞的飞机，其特征在于：转臂机构（6）包括两条转动臂（13）及电机座（14），电机座（14）呈长条形，电机座（14）用于安装电机（9），两条转动臂（13）左右均匀布置连接在电机座（14）上，两条转动臂（13）为异形结构，两条转动臂（13）的另一端均通过轴承结构活动连接在机身（1）上；转动臂（13）上设有用于连接牵引装置（7）的小孔；在连接轴承部位的转动臂（13）上有一段弧形延长结构，这部分结构在转动臂（13）转动一定角度后顶到机身（1）上的限位卡销（11），使得转动臂（13）无法再继续转动。
4.根据权利要求1所述的一种能垂直起飞的飞机，其特征在于：牵引装置（7）采用钢丝绳进行牵引两个转臂机构（6），钢丝绳通过导轮（17）在机身（1）内进行缠绕布置；在牵引装置（7）上设有操作杆（18），操作杆（18）的下端与钢丝绳相固定，操作杆（18）的中间部位通过轴承结构活动连接在机身（1）上，驾驶员通过前推或后拉操作杆（18）的上端来使得钢丝绳被往后或往前拉扯；机身（1）内的锁死机构（12）能够将操作杆（18）锁死，进而使得钢丝不能被往后或往前拉扯。
5.根据权利要求1所述的一种能垂直起飞的飞机，其特征在于：飞控装置（3）能够在舵机的作用下进行前后倾斜，飞控装置（3）内部带有陀螺仪，当陀螺仪感应到飞控装置（3）发生倾斜后将会将信号反馈给飞控装置（3），飞控装置（3）通过控制旋翼装置（5）的相应位置电机（9）转速使得飞控装置（3）达到水平位置；
飞机在多旋翼模式下飞行时，在舵机带动飞控装置（3）往后倾斜后，飞控装置（3）加快位于机翼（2）后缘位置的的电机（9）转速，此时机翼（2）后缘获得的升力大于机翼（2）前缘的升力，使得飞机向前倾斜飞行；
在舵机带动飞控装置（3）往前倾斜时，飞控装置（3）加快位于机身前端位置的的电机（9）转速，此时机翼（2）后缘获得的升力小于机翼（2）前缘的升力，使得飞机向后倾斜飞行；
飞机通过控制两侧翼尖部位的电机（9）转速差来控制飞机向左倾斜飞行或向右倾斜飞行；
飞机在固定翼模式下飞行时，在舵机带动飞控装置（3）往后倾斜后，飞控装置（3）加快位于机翼（2）后缘位置的的电机（9）转速，此时由于位于机翼（2）后缘位置的电机（9）处于朝前倾斜向上状态，位于机翼（2）后缘位置的电机（9）为飞机提供倾斜向上的升力能够分解为前进的拉力和竖直向上的升力，此时在机翼（2）后缘的垂直升力变大后使得机翼（2）前缘被下压，机翼（2）飞迎角减小，而且机翼（2）后缘位置的电机（9）为飞机提供的拉力增大，最终飞机以小迎角状态下加速向前飞行；在舵机带动飞控装置（3）往前倾斜后，飞控装置（3）加快位于机身前端位置的的电机（9）转速，机身前端位置的电机（9）为飞机提供的拉力增大，最终飞机加速向前飞行，在飞行过程中飞机通过副翼（8）进行侧向翻滚，通过尾翼（3）控制飞机的俯仰及转向。
6.根据权利要求1所述的一种能垂直起飞的飞机，其特征在于：机身（1）由两块切割出来的异形板材构成，两块板材之间通过多条横杆进行连接，尾翼（4）通过连杆结构连接到机身（1）后下端；在两个板材的上方设有带圆孔凸起结构，在机翼（2）的下方设有插槽，将机翼（2）下方的插槽对准板材上的带圆孔凸起，然后通过插销结构将机翼（2）与机身（1）的两块板材相固定。
7.根据权利要求1所述的一种能垂直起飞的飞机，其特征在于：机翼（2）采用展弦比小的机翼（2），整体上飞机机翼（2）翼展小，弦长大，使得飞机机翼（2）短的同时还能拥有较大的机翼（2）面积。
8.根据权利要求1所述的一种能垂直起飞的飞机，其特征在于：旋翼装置（5）上的电机（9）分成两组，而且每组电机（9）均由单独的飞控装置（3）进行控制，即使在某一组上的电机（9）发生故障后飞机还能通过另一组提供的动力快速降落，提高飞机的安全性和可靠性。
9.根据权利要求1所述的一种能垂直起飞的飞机，其特征在于：所述机身（1）上设有四点式起落架（15），这样在飞机进行垂直降落时车轮能起缓冲作用，同时由于有车轮的存在，飞机能够在地面上行驶，在升力装置出现故障时，飞机能够在动力装置的作用下在跑道上进行降落。
10.根据权利要求1或2或3或4所述的一种能垂直起飞的飞机，其特征在于：尾翼（4）通过连杆结构连接在机身（1）尾部，通过推拉杆来控制尾翼（4）的舵面摆动来控制飞机的俯仰及偏航。

说明书全文

一种能垂直起飞的飞机

技术领域

[0001] 一种能垂直起飞的飞机，属于飞行器技术领域，尤其涉及一种飞机。

背景技术

[0002] 固定翼飞机虽然飞行速度快且航行时间长，但其不能够进行定点悬停；多旋翼飞行器虽然能够在空中进行悬停，但其航行时间短，飞行速度慢。虽然目前也有一些通过多旋翼飞行器和固定翼飞机结合起来的飞机，但它们都有一定的缺陷，在使用固定翼模式飞行时必须停掉多旋翼部分的动力，而这一部分就成为了飞机负担，无形中增加了飞机的负担。发明内容

[0003] 有鉴于此，本发明提供了一种能垂直起飞的飞机，其能够进行垂直升降，空中悬停，长时间、长距离巡航。

[0004] 一种能垂直起飞的飞机，包括机身、机翼、飞控装置、尾翼、旋翼装置、转臂机构、牵引装置。

[0005] 机翼布置在机身的上方，机翼上设有副翼，副翼通过舵机进行控制，飞机通过副翼来进行侧向滚转；旋翼装置上的电机采用分布式排列方式布局在机翼前缘的前下方、机翼后缘的后方及翼尖外侧；位于机翼前缘的前下方和机翼后缘的后方的电机分别安装在前、后转臂机构上，转臂机构通过轴承结构与机身相连，两个轴承结构布置在机翼前缘下方和机翼后缘下方，通过摆动转臂机构带动电机进行倾转，从而改变电机的角度，进而改变电机带动螺旋桨转动时所产生升力的方向；
位于机翼翼尖外侧的电机通过连杆结构与机翼或机身相连；在机身上带有限位卡销，限位卡销能够限制转臂机构的转动范围；牵引装置的两端分别连接在两个转臂机构上；当摆动两个转臂机构均使电机上的螺旋桨处在水平位置时，牵引装置处于最长状态；机身上还设有锁死机构，该锁死机构能够将牵引装置锁死在机身上，防止牵引装置被往前或往后拉扯。

[0006] 在未启动旋翼装置时，位于机身前端的转臂机构处于自然垂放状态，此时位于机翼前缘下方部位的电机贴近机身前端，电机的转轴朝向前；同时位于机翼后缘下方的转臂机构也处于自然垂放在机身上，通过机身托着转臂机构，此时机翼后缘部位的电机转轴朝上，电机上的螺旋桨处于水平状态。

[0007] 在启动旋翼装置时，在机翼前缘部位的电机带动螺旋桨高速转动下，由于转臂机构通过轴承结构连接在机身上的，此时电机所产生的作用力会以轴承位置为圆心带动转臂机构进行顺时针转动；由于牵引装置的牵引及转臂机构上的限位卡销的作用，转臂机构最多转动到将电机的转轴竖直朝上，即电机上的螺旋桨处于水平状态，此时电机上的螺旋桨与轴承所在位置等高；同时位于机翼后缘部位的电机也带动螺旋桨高速转动，电机所产生的作用力会以轴承位置为圆心带动位于机翼后缘下端部位的转臂机构进行逆时针转动，由于牵引装置的牵引及转臂机构上的限位卡销的作用下，位于机翼后缘部位的转臂机构最多逆时针转动60度，此时电机的转轴朝向前倾斜朝上，电机上的螺旋桨指向机翼后缘位置。

[0008] 在旋翼装置启动后，牵引装置两端连接着两个转臂机构，两个转臂机构受到的作用力相反，使得在两个转臂机构往不同方向转动后牵引装置被绷紧，此时通过拉扯牵引装置前后移动能够改变两个转臂机构的转动范围，改变两个转臂机构之间的力平衡，以此来改变旋翼装置为飞机提供动力的方向。

[0009] 当将牵引装置往前拉扯时，位于机身前端的转臂机构转动到最大位置且该转臂机构上的电机的螺旋桨处于水平状态，位于机翼后缘部位的转臂机构上的电机的螺旋桨也处在水平状态，锁死牵引装置，牵引装置无法被向前及向后拉扯，在电机上所产生的升力作用力下，两个转臂机构均同时被牵引装置拉扯着，位于机翼翼尖部位的电机始终为飞机提供垂直向上的升力，此状态下整个旋翼装置为飞机提供垂直向上的升力，此时飞机采用以类似多旋翼飞行器的飞行方式进行飞行，飞机可以通过旋翼装置的这种模式下进行垂直升降。

[0010] 当将牵引装置往后拉扯时，位于机翼前缘下方的转臂机构将会逆时针转动，将机翼前缘下方的转臂机构上的电机改变为垂直状态；同时位于机翼后缘部位的转臂机构将会逆时针转动，将位于机翼后缘位置的转臂机构上的电机转动到机翼后缘的上方并倾斜向上；锁死牵引装置，此时位于机身前端的电机为飞机提供前进的拉力，位于机翼后缘位置的电机为飞机提供倾斜向上的升力，该升力能够分解为前进的拉力和竖直向上的升力，位于机翼翼尖部位的电机始终为飞机提供垂直向上的升力，此状态下飞机以类似固定翼飞机的模式进行飞行。

[0011] 在位于机身前端的电机为飞机提供前进的拉力及位于机翼后缘位置的电机为飞机提供倾斜向上的升力的综合作用下，通过受力分析可得知，飞机在机翼及位于机翼后缘位置的电机上获得的垂直向上的升力，这两个力一前一后，它们的合力在两个升力之间，即飞机的整体升力点在机翼上升力点的后方。

[0012] 位于机翼后缘位置的电机在为飞机提供倾斜向上的升力的同时还能加快流经机翼上翼面的气流速度，而且电机上的螺旋桨尖端靠近机翼的后缘，螺旋桨所产生的气流还能将流经机翼后缘的气流带往机翼后缘下端，形成下洗气流，提高机翼获得的升力效率。同时位于机翼翼尖部位的电机还能将流经翼尖位置的气流下压，避免的翼尖涡流的产生，同样提高了机翼获得的升力效率。

[0013] 飞控装置置于飞机的重心位置，飞控装置与旋翼装置上的电机通过电信号相连接，通过控制器能够控制旋翼装置上的电机启停及调速，同时还能控制舵机的转动。

[0014] 优选地，飞控装置能够在舵机的作用下进行前后倾斜，飞控装置内部带有陀螺仪，当陀螺仪感应到飞控装置发生倾斜后将会将信号反馈给飞控装置，飞控装置通过控制旋翼装置的相应位置电机转速使得飞控装置达到水平位置；飞机在多旋翼模式下飞行时，在舵机带动飞控装置往后倾斜后，飞控装置加快位于机翼后缘位置的的电机转速，此时机翼后缘获得的升力大于机翼前缘的升力，使得飞机向前倾斜飞行；
在舵机带动飞控装置往前倾斜时，飞控装置加快位于机身前端位置的的电机转速，此时机翼后缘获得的升力小于机翼前缘的升力，使得飞机向后倾斜飞行；飞机通过控制两侧翼尖部位的电机转速差来控制飞机向左倾斜飞行或向右倾斜飞行；
飞机在固定翼模式下飞行时，在舵机带动飞控装置往后倾斜后，飞控装置加快位于机翼后缘位置的的电机转速，此时由于位于机翼后缘位置的电机处于朝前倾斜向上状态，位于机翼后缘位置的电机为飞机提供倾斜向上的升力能够分解为前进的拉力和竖直向上的升力，此时在机翼后缘的垂直升力变大后使得机翼前缘被下压，机翼飞迎角减小，而且机翼后缘位置的电机为飞机提供的拉力增大，最终飞机以小迎角状态下加速向前飞行；
在舵机带动飞控装置往前倾斜后，飞控装置加快位于机身前端位置的的电机转速，机身前端位置的电机为飞机提供的拉力增大，最终飞机加速向前飞行，在飞行过程中飞机通过副翼进行侧向翻滚，通过尾翼控制飞机的俯仰及转向。

[0015] 机翼采用展弦比小的机翼，整体上飞机机翼翼展小，弦长大，使得飞机机翼短的同时还能拥有较大的机翼面积。

[0016] 在转臂机构带动电机转动过程中，电机上的螺旋桨始终指向转臂机构的转动支点，螺旋桨的旋转平面与转臂机构的转动支点在同一个平面上，这样使得在转臂机构转动时能减少电机转动螺旋桨所带来的扭矩，只需要较小的力便能转动转臂机构。

[0017] 优选地，旋翼装置上的电机分成四旋翼组和六旋翼组，四旋翼组和六旋翼组均各自单独连接一个飞控装置；四旋翼组以类似X型的四轴旋翼飞行器模式为飞机提供升力，四旋翼组有4个电机且对称布置在两个转臂机构的四端，四旋翼组与四旋翼飞控装置通过电信号相连；六旋翼组有12个电机，这12个电机分成6对，每一对上的2个电机转向相反且相邻布置，这6对电机以类似六轴旋翼飞行器的飞行模式为飞机提供升力，6对电机均匀布置在两个转臂机构的中间及翼尖位置；整体上看旋翼装置的电机共有16个，在机翼前缘下方有6个，机翼后缘位置有6个，在机翼两端的翼尖部位各设有2个；位于机身左侧上的电机与机身右侧上的电机的转向对应相反，相互抵消扭矩。

[0018] 旋翼装置上的电机分成两组，而且每组电机均由单独的飞控装置进行控制，即使在某一组上的电机发生故障后飞机还能通过另一组提供的动力快速降落，这样能够提高飞机的安全性和可靠性。

[0019] 转臂机构包括两条转动臂及电机座，电机座呈长条形，电机座用于安装电机，两条转动臂左右均匀布置连接在电机座上，两条转动臂为异形结构，两条转动臂的另一端均通过轴承结构活动连接在机身上；转动臂上设有用于连接牵引装置的小孔；在连接轴承部位的转动臂上有一段弧形延长结构，这部分结构在转动臂转动一定角度后顶到机身上的限位卡销，使得转动臂无法再继续转动。

[0020] 所述尾翼位于机身尾部，通过控制尾翼来调整飞机的俯仰及偏航。

[0021] 优选地，所述机身上设有四点式起落架，这样在飞机进行垂直降落时车轮能起缓冲作用，同时由于有车轮的存在，飞机能够在地面上行驶，在升力装置出现故障时，飞机能够在动力装置的作用下在跑道上进行降落。

[0022] 优选地，牵引装置采用钢丝绳进行牵引两个转臂机构，钢丝绳通过导轮在机身内进行缠绕布置，在导轮上带有挡板，该挡板能够将避免钢丝绳从导轮的凹槽中脱出；在牵引装置上设有操作杆，操作杆的下端与钢丝绳相固定，操作杆的中间部位通过轴承结构活动连接在机身上，驾驶员通过前推或后拉操作杆的上端来使得钢丝绳被往后或往前拉扯。机身内的锁死机构能够将操作杆锁死，进而使得钢丝不能被往后或往前拉扯。

[0023] 机身内配有电池，电池为电机及飞控装置供电。

[0024] 本发明的一种能垂直起飞的飞机，能够进行垂直升降，空中悬停，航行时间长，飞行过程平稳，拥有两种提供升力的方式，安全系数高，适用于物流运输、灾后救援及高空监测等工作。附图说明

[0025] 图1是本发明飞机固定翼模式飞行状态轴侧示意图；图2是本发明飞机固定翼模式飞行状态侧视示意图；图3是本发明飞机垂直升降状态侧视示意图；图4是本发明机翼后缘位置的转臂机构部位放大示意图。

[0026] 图中，1-机身，2-机翼，3-飞控装置，4-尾翼，5-旋翼装置，6-转臂机构，7-牵引装置，8-副翼，9-电机，10-螺旋桨，11-限位卡销，12-锁死机构，13-转动臂，14-电机座，15-起落架，16-控制器，17-导轮，18-操作杆。

具体实施方式

[0027] 下面结合附图对本发明作具体说明：一种能垂直起飞的飞机，包括机身1、机翼2、飞控装置3、尾翼4、旋翼装置5、转臂机构6、牵引装置7。

[0028] 所述机身1由两块切割出来的异形板材构成，两块板材之间通过多条横杆进行连接，尾翼4通过连杆结构连接到机身1后下端；在两个板材的上方设有带圆孔凸起结构，在机翼2的下方设有插槽，将机翼2下方的插槽对准板材上的带圆孔凸起，然后通过插销结构将机翼2与机身1的两块板材相固定。机翼2上设有左、右两个副翼8，飞机通过控制副翼8的偏转来进行侧向滚转。

[0029] 旋翼装置5上的电机9采用分布式排列方式布局在机翼2前缘下方的机身1前端、后缘下方及翼尖的左右两侧位置；位于机翼2前缘和后缘附近的电机9分别通过两个转臂机构6连接在机身1上，转臂机构6通过轴承结构与机身1相连，两个轴承结构布置在机翼2前缘下方和机翼2后缘下方，通过摆动转臂机构6带动电机9进行转动，从而改变电机9的角度，进而改变电机9带动螺旋桨10转动时所产生升力的方向；位于机翼2翼尖部位的电机9通过连杆结构固定在机翼2翼尖外侧；在机身1上带有限位卡销11，限位卡销11靠近转臂机构6与机身
1相连处，限位卡销11横穿机身1的两块板材，限位卡销11能够限制转臂机构6的转动范围；
牵引装置7的两端分别连接在两个转臂机构6上；当摆动两个转臂机构6均使电机9上的螺旋桨10处在水平位置时，牵引装置7处于最长状态；机身1内还设有锁死机构12，该锁死机构12能够将牵引装置7锁死在机身1上，防止牵引装置7被往前或往后拉扯。

[0030] 在未启动旋翼装置5时：位于机身1前端的转臂机构6处于自然垂放状态，此时位于机翼2前缘下方部位的电机9贴近机身1前端，电机9的转轴朝向前；同时位于机翼2后缘下端的转臂机构6也处于自然垂放状态，通过机身1来支撑转臂机构6，此时机翼2后缘部位的电机9转轴朝上，电机9上的螺旋桨10处于水平状态。

[0031] 在启动旋翼装置5时：在机翼2前缘部位的电机9带动螺旋桨10高速转动下，由于转臂机构6通过轴承结构连接在机身1上的，此时电机9所产生的作用力会以轴承位置为圆心带动转臂机构6进行顺时针转动；由于牵引装置7及限位卡销11的作用，转臂机构6最多转动到将电机9的转轴竖直朝上，即电机9上的螺旋桨10处于水平状态，此时电机9上的螺旋桨10与轴承所在位置等高；同时位于机翼2后缘部位的电机9也带动螺旋桨10高速转动，电机9所产生的作用力会以轴承位置为圆心带动位于机翼2后缘下端部位的转臂机构6进行逆时针转动，由于牵引装置7及限位卡销11的作用下，位于机翼2后缘部位的转臂机构6最多逆时针转动60度，此时电机9的转轴朝向前倾斜朝上，电机9上的螺旋桨10指向并靠近机翼2后缘。

[0032] 在旋翼装置5启动后，牵引装置7两端连接着两个转臂机构6，两个转臂机构6受到的作用力相反，使得在两个转臂机构6往不同方向转动后牵引装置7被绷紧，此时通过拉扯牵引装置7前后移动能够改变两个转臂机构6的转动范围，改变两个转臂机构6之间的力平衡，以此来改变旋翼装置5为飞机提供动力的方向。

[0033] 当将牵引装置7往前拉扯时，位于机身1前端的转臂机构6顺时针转动到最大位置且该转臂机构6上的电机9的螺旋桨10旋转平面处于水平状态，位于机翼2后缘部位的转臂机构6上的电机9的螺旋桨10也处在水平状态，位于机身1前端的螺旋桨10与位于机翼2后缘的螺旋桨10在同一水平面上，锁死牵引装置7，牵引装置7无法被向前及向后拉扯，在电机9上所产生的升力作用力下，两个转臂机构6均同时被牵引装置7拉扯着，此状态下整个旋翼装置5为飞机提供垂直向上的升力，位于机翼2翼尖部位的电机9始终为飞机提供垂直向上的升力，此时飞机采用以类似多旋翼飞行器的飞行方式进行飞行，飞机可以通过旋翼装置5的这种模式下进行垂直升降。

[0034] 当将牵引装置7往后拉扯时，位于机翼2前缘下方的转臂机构6将会逆时针转动，将机翼2前缘下方的转臂机构6上的电机9改变为垂直状态；同时位于机翼2后缘部位的转臂机构6将会逆时针转动，将位于机翼2后缘位置的转臂机构6上的电机9转动到机翼2后缘的上方并倾斜向上；锁死牵引装置7，此时位于机身1前端的电机9为飞机提供前进的拉力，位于机翼2后缘位置的电机9为飞机提供倾斜向上的升力，该升力能够分解为前进的拉力和竖直向上的升力，位于机翼2翼尖部位的电机9始终为飞机提供垂直向上的升力，此状态下飞机以类似固定翼飞机的模式进行飞行。

[0035] 在位于机身1前端的电机9为飞机提供前进的拉力及位于机翼2后缘位置的电机9为飞机提供倾斜向上的升力的综合作用下，通过受力分析可得知，飞机在机翼2及位于机翼2后缘位置的电机9上获得的垂直向上的升力，这两个力一前一后，它们的合力在两个升力之间，即飞机的整体升力点在机翼2上升力点的后方。

[0036] 位于机翼2后缘位置的电机9在为飞机提供倾斜向上的升力的同时还能加快流经机翼2上翼面的气流速度，而且电机9上的螺旋桨10尖端靠近机翼2的后缘，螺旋桨10所产生的气流还能将流经机翼2后缘的气流带往机翼2后缘下端，形成下洗气流，提高机翼2获得的升力效率。同时位于机翼2翼尖部位的电机9还能将流经翼尖位置的气流下压，避免的翼尖涡流的产生，同样提高了机翼2获得的升力效率。

[0037] 飞控装置3置于飞机的重心位置，飞控装置3与旋翼装置5上的电机9通过电信号相连接，控制器16与飞控装置3相连，通过控制器16能够控制旋翼装置5上的电机9启停及调速，同时还能控制舵机的转动。

[0038] 飞控装置3能够在舵机的作用下进行前后倾斜，飞控装置3内部带有陀螺仪，当陀螺仪感应到飞控装置3发生倾斜后将会将信号反馈给飞控装置3，飞控装置3通过控制旋翼装置5的相应位置电机9转速使得飞控装置3达到水平位置；飞机在多旋翼模式下飞行时，在舵机带动飞控装置3往后倾斜后，飞控装置3加快位于机翼2后缘位置的的电机9转速，此时机翼2后缘获得的升力大于机翼2前缘的升力，使得飞机向前倾斜飞行；
在舵机带动飞控装置3往前倾斜时，飞控装置3加快位于机身前端位置的的电机9转速，此时机翼2后缘获得的升力小于机翼2前缘的升力，使得飞机向后倾斜飞行；飞机通过控制两侧翼尖部位的电机9转速差来控制飞机向左倾斜飞行或向右倾斜飞行；
飞机在固定翼模式下飞行时，在舵机带动飞控装置3往后倾斜后，飞控装置3加快位于机翼2后缘位置的的电机9转速，此时由于位于机翼2后缘位置的电机9处于朝前倾斜向上状态，位于机翼2后缘位置的电机9为飞机提供倾斜向上的升力能够分解为前进的拉力和竖直向上的升力，此时在机翼2后缘的垂直升力变大后使得机翼2前缘被下压，机翼2飞迎角减小，而且机翼2后缘位置的电机9为飞机提供的拉力增大，最终飞机以小迎角状态下加速向前飞行；在舵机带动飞控装置3往前倾斜后，飞控装置3加快位于机身前端位置的的电机9转速，机身前端位置的电机9为飞机提供的拉力增大，最终飞机加速向前飞行，在飞行过程中飞机通过副翼8进行侧向翻滚，通过尾翼3控制飞机的俯仰及转向。

[0039] 机翼2采用展弦比小的机翼2，整体上飞机机翼2翼展小，弦长大，使得飞机机翼2短的同时还能拥有较大的机翼2面积。

[0040] 在转臂机构6带动电机9转动过程中，电机9上的螺旋桨10始终指向转臂机构6与机身1连接位置的轴承上，螺旋桨10的旋转平面与转臂机构6的转动支点在同一个平面上，这样使得在转臂机构6转动时能减少电机9转动螺旋桨10所带来的扭矩，只需要较小的力便能转动转臂机构6。

[0041] 旋翼装置5上的电机9分成四旋翼组和六旋翼组，四旋翼组和六旋翼组均各自单独连接一个飞控装置3；四旋翼组以类似X型的四轴旋翼飞行器的飞行模式飞行，四旋翼组有4个电机9且对称布置在两个转臂机构6的四端，四旋翼组与四旋翼飞控装置3通过电信号相连；六旋翼组有12个电机9，这12个电机9分成6对，每一对上的2个电机9转反相同且相邻布置，这6对电机9以类似六轴旋翼飞行器的飞行模式飞行，6对电机9均匀布置在两个转臂机构6的中间及翼尖位置；整体上看旋翼装置5的电机9共有16个，在机翼2前缘下方有6个，机翼2后缘位置有6个，在机翼2两端的翼尖部位各设有2个；位于机身1左侧上的电机9与机身1右侧上的电机9的转向对应相反，相互抵消扭矩。

[0042] 旋翼装置5上的电机9分成两组，而且每组电机9均由单独的飞控装置3进行控制，即使在某一组上的电机9发生故障后飞机还能通过另一组提供的动力快速降落，这样能够提高飞机的安全性和可靠性。

[0043] 转臂机构6包括两条转动臂13及电机座14，电机9座14呈长条形，电机座14用于安装电机9，两条转动臂13左右均匀布置连接在电机座14上，两条转动臂13为异形结构，两条转动臂13的另一端均通过轴承结构活动连接在机身1的两块板材上；转动臂13上设有用于连接牵引装置7的小孔；在连接轴承部位的转动臂13上有一段弧形延长结构，这部分结构在转动臂13转动一定角度后顶到机身1上的限位卡销11，使得转动臂13无法再继续转动。

[0044] 所述尾翼4通过连杆结构连接在机身1尾部，通过推拉杆来控制尾翼4的舵面摆动来控制飞机的俯仰及偏航。

[0045] 所述机身1上设有四点式起落架15，这样在飞机进行垂直降落时车轮能起缓冲作用，同时由于有车轮的存在，飞机能够在地面上行驶，在升力装置出现故障时，飞机能够在动力装置的作用下在跑道上进行降落。

[0046] 牵引装置7采用钢丝绳进行牵引两个转臂机构6，钢丝绳通过导轮17在机身1内进行缠绕布置，在导轮17上带有挡板，该挡板能够将避免钢丝绳从导轮17的凹槽中脱出；在牵引装置7上设有操作杆18，操作杆18的下端与钢丝绳相固定，操作杆18的中间部位通过轴承结构活动连接在机身1上，驾驶员通过前推或后拉操作杆18的上端来使得钢丝绳被往后或往前拉扯。机身1内的锁死机构12能够将操作杆18锁死，进而使得钢丝不能被往后或往前拉扯。

[0047] 机身1内配有电池，电池为电机9及飞控装置3供电，电池采用快插式安装方式安装在机身的后部。

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