[發明專利]基于變質心技術的可懸停式折疊機翼升力體飛行器

有效

• 申請號: 201410199232.4
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN103963959A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 唐勝景;陳天悅;李震;周小陳;劉真暢;李博
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B64C3/56
• 分類號: B64C3/56;B64C17/02;B64C29/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 郭德忠;仇蕾安

技術領域

本發明涉及一種航空飛行器，特別涉及一種可懸停式升力體飛行器。

背景技術

目前在世界航空領域，飛行器主要分為兩種：固定翼飛行器和旋翼飛行器。由于這兩種飛行器自身單一且固定的布局，其在各個方面仍有很大的局限性。常規固定翼飛行器需要滑跑起降，在起降方式上存在很大的局限性，并且對跑道質量(長度，寬度，硬度，平整度，材料，保養程度等)有嚴格的要求。旋翼飛行器雖然能夠降低對跑道質量的要求，但其飛行方式使得其飛行速度較低，航程短，有效載荷低。因此，垂直/短距起降固定翼飛行器應運而生，但這類飛行器的機翼尺寸較大，在空中懸停時需要占用較大的空間，無法在狹小空間內懸停飛行。另一類傾轉旋翼飛行器雖然能夠同時實現垂直起降和高速巡航，但同時也存在嚴重缺陷，例如美軍的V-22“魚鷹”，要保證其位于翼尖的大功率、大負荷的發動機和螺旋槳同步轉動，在操縱與控制上是相當困難的。為了克服這些“品質”上的缺陷，“魚鷹”不得不采取許多復雜的、非常規的技術措施，從而使全機的重量、性能和生產成本都受到影響。此外可以垂直/短距起降的固定翼飛行器在起飛、巡航等不同姿態飛行時其氣動性能是不同的，氣動中心和質心距離的不規則變換使得飛行器的穩定性下降，使其不能兼顧不同姿態的飛行任務。因此如何有效地提高固定翼飛行器的起降性能和多姿態飛行性能成為亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是：為解決固定翼飛行器的起降性能和多姿態飛行性能的問題，實現固定翼飛行器的垂直/短距起降、推力矢量以及可以在狹小空間內飛行的功能，提出一種基于變質心技術的可懸停式折疊機翼升力體飛行器。

本發明的技術方案是：基于變質心技術的可懸停式折疊機翼升力體飛行器，它包括：升力體機身，與升力體機身連接的兩個前機翼、兩個后機翼采用翼身融合式串列翼布局，飛行器還包括：變質心機構、矢量推力機構以及機翼旋轉折疊機構；

變質心機構安裝在升力體機身內部，它包括：質量塊以及滑道；質量塊嵌入滑道中，并沿升力體機身軸線方向移動；

矢量推力機構包括：升力風扇、上艙門、下艙門以及矢量推力發動機；升力體機身前部設有垂向的升力風扇氣道，升力風扇安裝于升力風扇氣道內，并在升力風扇氣道的進氣口處設有上艙門，在升力風扇氣道的出氣口處設有下艙門；矢量推力發動機數量有兩個，對稱的安裝在升力體機身尾部兩側，矢量推力發動機的矢量噴口露出升力體機身外，并以垂直于升力體機身軸線的旋轉軸為軸旋轉；矢量推力發動機設有兩個進氣道，分別為：側部進氣道以及背部進氣道；

機翼旋轉折疊機構包括：前機翼翻折裝置以及后機翼翻折裝置；前機翼翻折裝置帶動兩個前機翼水平旋轉運動，后機翼翻折裝置帶動兩個后機翼上下翻折運動。

本發明的有益效果是：(1)本發明可以垂直起降、懸停和低速游弋，并且可以滿足各種飛行狀態對飛行器穩定性的要求；

(2)本發明在飛行器前端的機身內部安裝升力風扇，與后部矢量推力裝置共同形成三點式動力布局，為飛行器提供穩定的升力。所述矢量推力機構無外置螺旋槳，使飛行器能夠在小范圍內實現垂直/短距起降，并且能夠實現空中低速游弋以及懸停以及空中的高效矢量機動；

(3)本發明中的變質心機構能夠在不同飛行狀態下改變質心位置，為飛行器提升飛行性能及穩定性，使飛行器具備多姿態飛行能力；

(4)本發明中的翼機旋轉折疊系統為可以將機翼通過折疊機構在不同需求下折疊的系統，從而減小飛行器的存儲空間，方便運輸及投放，并可使飛行器在狹小空間內游弋巡航。

附圖說明

圖1為本發明的軸測圖；

圖2為本發明中矢量推力機構的布置結構示意圖；

圖3為本發明的結構示意圖；

圖4為本發明中前機翼呈收藏狀態時的結構示意圖；

圖5為本發明中后機翼打開-收藏狀態時的結構示意圖；

其中：1-升力體機身、2-變質心機構、3-矢量推力機構、4-機翼旋轉折疊機構、21-質量塊、22-滑道、31-升力風扇、32-上部艙門滑道、33-升力風扇上部艙門、34-升力風扇氣道進氣口、35-升力風扇氣道、36-升力風扇氣道出氣口、37-升力風扇下部艙門、38-背部進氣道、39-側部進氣道、310-矢量推力發動機、311-矢量推力發動機矢量噴口、312-矢量噴口旋轉軸、41-前機翼、42-后機翼。

具體實施方式：