[發明專利]一種可螺旋飛行的弧形翼飛行器

有效

• 申請號: 201410103724.9
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN103847964A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 杜歡;王正平;周洲;李家樂;牛鑫
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B64C39/00
• 分類號: B64C39/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本發明屬于航空飛行器領域，具體地說,涉及一種可螺旋飛行的弧形翼飛行器。

背景技術

飛機設計專家和研究人員一直在嘗試設計一種能夠短距離或垂直起降的飛行器。目前在實際的應用中，比較成熟的可短距離或垂直起降的飛行器有類似F-35B型“閃電Ⅱ”的噴氣式戰斗機，類似UH-60“黑鷹”的旋翼直升機以及像V-22“魚鷹”這樣的傾轉旋翼飛機。但是F-35B型飛機為常規布局，主要利用升力風扇和尾部矢量噴管，二者組合產生向上的升力實現短距離或垂直起降，但這種實現方法耗油量較大，對發動機要求很高，短距離或垂直起降時飛機載荷有限，航程和續航時間較短；旋翼直升機通過發動機驅動旋翼提供升力，實現短距離或垂直起降，其缺點是振動和噪聲較高，維護檢修工作量較大、使用成本較高，速度較低，航程較短。傾轉旋翼飛機利用機翼兩端的可傾轉旋翼實現垂直起降，前飛時旋翼向前傾轉成為螺旋槳提供飛機前飛拉力，該類飛行器機械傳動系統復雜，結構復雜度高，導致安全性和維護性不佳，旋翼傾轉過渡過程控制難度較高，動力穩定性差，而且，旋翼與機翼之間的氣動干擾非常嚴重。

在現有技術中，動力傘作為一種簡易的個人飛行器，其在飛行過程中的螺旋下降段，可視作為一種短距盤旋降落方式；同時，由于動力傘外形的弧形翼特征，使其具有良好的自穩定性。但由于動力傘為軟翼結構，飛行過程需要有翼傘拉直、充氣、轉換吊掛等繁瑣過程，對飛行環境的風場要求高，同時也無法螺旋式起飛。因此需要對動力傘這樣的弧形翼構型進行進一步的研究，設計一款新式布局的弧形固定翼飛行器，使其滿足螺旋飛行起降的要求。

發明內容

為避免現有技術存在的不足,本發明提出一種可螺旋飛行的弧形翼飛行器，其具有螺旋旋翼飛行和直翼飛行兩種飛行模式，且飛行過程可操縱，可短距起降。在起降過程中，通過兩臺涵道式發動機的推力差動，完成螺旋式滑跑飛行動作，實現短距離起降。在螺旋飛行時，將整個直飛翼視作單旋翼，繞其螺旋飛行軌跡的軸線旋轉，提供飛行器可控飛行所需的升力；通過中央弧形機翼和兩側上反的直機翼來實現飛行器固有的縱向和橫航向飛行模態的自穩定。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:包括弧形機翼、動力系統、直機翼、升降副翼，中央機身采用單弧形機翼、兩側為直機翼，弧形機翼和直機翼在橫向為直飛翼布局，弧形機翼外形輪廓引導線為一段左右對稱的半橢圓弧線形成機身，直機翼為等弦長矩形直翼，在直機翼的后緣安裝有升降副翼，兩組動力系統對稱安裝在弧形機翼的兩側翼梢部位，直機翼對稱固定在兩組動力系統的外側，飛行器展弦比為9～25；直機翼的上反角為20°～30°；弧形機翼翼展長與全機展長之比為50%～70%。

所述弧形機翼的半橢圓弧線，其短軸與長軸之比為15%～25%。

所述動力系統采用兩組涵道式風扇發動機。

有益效果

本發明提出的一種可螺旋飛行的弧形翼飛行器，中央機身采用單弧形機翼、兩側為直機翼，弧形機翼和直機翼在橫向為直飛翼布局；其具有螺旋旋翼飛行和直翼飛行兩種飛行模式，且飛行過程可操縱，可短距起降。在起降過程中，通過動力系統的兩組涵道式發動機的推力差動，完成螺旋式滑跑飛行的動作，實現短距離起降。同時該飛行器也具有正常的固定翼滑跑起降模式。

可螺旋飛行的弧形翼飛行器，在螺旋飛行時，可將整個直飛翼，即弧形翼和外側直機翼視作單旋翼，繞其螺旋飛行軌跡的軸線旋轉，能夠提供飛行器可控飛行所需的升力。安裝升降副翼主要用于起降的操縱，橫航向飛行操縱依靠動力系統的兩組涵道式發動機的動力差動與升降副翼；通過中央弧形翼和上反的外側直機翼來實現飛行器固有的縱向和橫航向飛行模態的自穩定。

附圖說明

下面結合附圖和實施方式對本發明一種可螺旋飛行的弧形翼飛行器作進一步的詳細說明。

圖1為本發明可螺旋飛行的弧形翼飛行器結構示意圖。

圖2為本發明可螺旋飛行的弧形翼飛行器主視圖。

圖3為本發明可螺旋飛行的弧形翼飛行器俯視圖。

圖4為本發明可螺旋飛行的弧形翼飛行器側向視圖。

圖中:

1.弧形機翼2.動力系統3.直機翼4.升降副翼

具體實施方式

本實施例為一種可螺旋飛行的弧形翼飛行器。