首页 / 专利库 / 空气动力学 / 起飞 / 垂直起飞 / 一种垂直起降飞行器

一种垂直起降飞行器

阅读:509发布:2021-01-20

专利汇可以提供一种垂直起降飞行器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种垂直起降 飞行器 。它包括机翼、 马 达、螺旋桨、锂 电池 、 电子 调速器、 信号 处理机、升降 舵 、 起落架 、方向舵、垂直 尾翼 和舵机。本发明采用固定翼垂直起降技术,既能够像 直升机 一样垂直 起飞 ,并在空中 悬停 ;又能够像固定翼一样高速巡航。本飞行器采用无 机身 双垂尾布局,结构简单、布局简洁,有利于飞行器获得较好的 气动 性能。,下面是一种垂直起降飞行器专利的具体信息内容。

1. 一种垂直起降飞行器,包括机翼(1)、升降(7)和垂直尾翼(10),其特征在于:所述机翼(1)前部两端分别对称安装有两个达(2),所述马达(2)分别连接两个独立的正反螺旋桨(3);所述机翼(1)的内部装有两个电子调速器(5)用于控制马达(2)的正反转;所述机翼(1)的内部固定一个信号处理机(6);有两个所述的垂直尾翼(10)分别安装在所述机翼(1)的尾部及螺旋桨(3)的正下方;所述两个垂直尾翼(10)尾部分别各安装一个方向舵(9),所述两个垂直尾翼(10)的前后两边分别各安装一个起落架(8);所述机翼(1)和垂直尾翼(10)间分别对称安装了两个升降舵(7),且所述升降舵(7)与所述机翼(1)相铰连;
所述机翼(1)内腔中内置锂电池(4),以及四个舵机(11);所述四个舵机(11)分别驱动所述的两个方向舵(9)和两个升降舵(7)。
2.根据权利要求书1所述的一种垂直起降飞行器,其特征在于:所述螺旋桨(3)相连的马达(2)以及所述舵机(11)都由所述锂电池(4)供电驱动。
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:采用无机身双尾翼布局,且所述机翼(1)、垂直尾翼(10)和方向舵(9)都采用横向平面和纵向平面对称分布。

说明书全文

一种垂直起降飞行器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种无人飞行器,尤其是一种能够垂直起降且快速飞行的无机身尾坐式垂直起降飞行器。

背景技术

[0002] 目前,飞行机器人在军事和民用等多种领域发挥着越来越重要的作用,有些甚至是不可替代的。各种大小和类型的飞行机器人随着计算机技术、通信技术和电子技术等的发展而蓬勃发展。
[0003] 现在已有的飞行器,如果按机翼的类型划分,大致可分为固定翼飞机(例如普通的民航客机、战斗机等)和旋转翼飞机(直升机)两大类。这两类飞行器都有着横截面相似的机翼,只是实现机翼与空气产生相对运动的方式不同:固定翼飞机依靠引擎推动,使飞机在空气中高速移动,机翼与空气产生相对运以获得升。因此,现有的固定翼飞机起飞时需要较长的跑道,以便飞机能从静止加速到一定的速度,才能获得足够的升力起飞,并且在空中也必须保持足够的飞行速度。而旋转翼飞机(直升机)依靠引擎使旋翼绕旋转轴旋转,使旋翼与空气产生相对运动获得起飞所需的升力,无需在跑道上滑行即可垂直起飞,并且在空中可以悬停、垂直升降、向前后左右飞行。固定翼飞机具有可靠、高速、高空、载重量大等优点,被广泛应用于多种领域,但在一些起降场所小、对速度要求不大高、或需要在空中进行长时间悬停的场合,旋转翼飞机则得到了广泛的应用。
[0004] 由于固定翼飞行机器人和传统的旋翼机在一些特定场合的应用有一定的局限性,近二三十年涌现出一些新型的飞行机器人,特别是垂直起降技术在飞行机器人上的应用。
[0005] 垂直起降飞行器(VTOL)的准确定义是:能够以零速度起飞/着陆,具备悬停能力,并能以固定翼飞行的方式平飞行。与传统飞机相比,垂直起降飞行器对跑道无依赖,且具有可悬停的优势,与传统直升机相比,垂直起降飞行器具有高得多的前飞速度,并具有更大的航程。正是基于这些优点,垂直起降飞行器尤其适用于需要悬停或对起降场地有特殊要求的场合。早期开发的试验样机类型多种多样,包括尾坐式、倾转涵道式、喷气流转向式以及喷气升力发动机式等。垂直起降技术使得飞行器具有集直升机与固定翼的性能、优点于一身的可能。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于克服现有的上述不足,提供一种垂直起降飞行器,兼顾直升机垂直起降与固定翼飞机高速巡航的特点,而且结构简单、动力简化、操控灵活、飞行轨迹更加平滑、受限制更少。
[0007] 基于上述目的,本发明是通过以下技术方案实现:一种垂直起降飞行器,包括机翼、升降和垂直尾翼,其特征在于:所述机翼前部两端分别对称安装有两个达,所述马达分别连接两个独立的正反螺旋桨;所述机翼的内部装有两个电子调速器用于控制马达的正反转;所述机翼的内部固定一个信号处理机;所述机翼的尾部及螺旋桨的正下方分别安装两个所述垂直尾翼;所述两个垂直尾翼尾部分别各安装一个方向舵,所述两个垂直尾翼的前后两边分别各安装一个起落架;所述机翼和垂直尾翼间分别对称安装了两个升降舵,且所述升降舵与所述机翼相铰连;所述机翼内腔中内置锂电池,以及四个舵机;所述四个舵机分别驱动所述的方向舵和升降舵。所述两个马达和四个舵机均由所述锂电池供电驱动。
[0008] 所述机翼、垂直尾翼以及方向舵都采用横向平面与纵向平面对称型分布和设计。
[0009] 本发明与现有技术相比较,具有如下显而易见的突出特点和显著优势:1)采用无机身双垂尾布局,结构简单、布局简洁,有利于飞行器获得较好的气动性能;
2)双电机独立驱动,简化动力传递机构,减轻飞行器重量;
3)飞行器关于横向平面与纵向平面完全对称;有利于飞行器姿态控制;
4)双垂尾分布在螺旋桨的正下方,由于螺旋桨下洗流的作用,飞行器姿态调整更灵敏;
5)飞行器升降舵面与滚转舵面合二为一,减少操纵舵面,简化布局;
6)飞行器垂直起飞后通过调节升降舵面可使飞行器水平飞行。
附图说明
[0010] 图1是本发明一种垂直起降飞行器的结构示意图;图2是本发明一种垂直起降飞行器的飞行过程示意图。

具体实施方式

[0011] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明:实施例:参见图1,一种垂直起降飞行器,包括机翼1、升降舵7和垂直尾翼10。其特征在于:所述机翼1前部两端分别对称安装有两个马达2,所述马达2分别连接两个独立的正反螺旋桨3;所述机翼1的内部装有两个电子调速器5用于控制马达2的正反转;所述机翼
1的内部固定一个信号处理机6;所述机翼1的尾部及螺旋桨3的正下方分别安装有两个垂直尾翼10;所述垂直尾翼10尾部分别安装两个方向舵9,所述垂直尾翼10的前后两边分别安装四个起落架8;所述机翼1和垂直尾翼10间分别对称安装了两个升降舵7,且所述升降舵7与所述机翼1相铰连;所述机翼1内腔中内置锂电池4,以及四个舵机11;所述四个舵机11分别驱动所述的方向舵9和升降舵7。所述螺旋桨3相连的马达2以及所述舵机11都采用锂电池4驱动。所述机翼1、所述垂直尾翼10都采用对称翼型
[0012] 上述无机身尾坐式垂直起降无人飞行器的工作过程是:起飞时,垂直起降飞行器四个起落架8着地,机翼1与地面垂直;由锂电池4驱动马达2,并带动螺旋桨3转动,产生向上的拉力,克服重力起飞;当上升到一定高度后,锂电池4驱动舵机11,并带动升降舵面7,调节升降舵面,使得飞行器绕横轴向前倾转,飞行器进入竖直飞行向水平飞行过渡阶段,随着螺旋桨3产生的拉力逐渐转变为水平飞行动力,飞行器进入高速水平飞行阶段。当飞行器需要降落时,同样是锂电池4驱动升降舵7,调节升降舵面,使得飞行器绕横轴向后倾转,飞行器进入水平向竖直飞行过渡阶段,随着螺旋桨3提供的水平飞行动力逐渐转变为向上的拉力,机翼1产生的升力逐渐减小,最终螺旋桨3产生的升力与飞行器自身重力在一条线上,飞行器缓缓垂直降落。纵向平面内的飞行轨迹如图2所示。当飞行器需要偏航时,可以通过舵机11调节垂直尾翼10后面的方向舵面9。当飞行器需要滚转飞行时,可以通过舵机11调节机翼1后缘的升降舵面7。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈