[實用新型]一種復合式垂直起降飛行器

有效

• 申請號: 201420705329.3
• 申請日: 2014-11-22
• 公開（公告）號: CN204279944U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 吳建偉
• 申請（專利權）人: 吳建偉
• 主分類號: B64C27/24
• 分類號: B64C27/24;B64C29/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種垂直起降飛行器，尤其涉及一種復合式的垂直起降飛行器。

背景技術

S-72型復合式飛行器為西科斯基研制的“X翼”系統的復合式垂直起降試驗機，該飛行器使用了“旋翼/機翼”技術（Rotor/Wing，RW）。“X翼”是作為“停轉旋翼”?（stopped?rotor）系統的構思，四片槳葉的主旋翼能用于像常規直升機一樣垂直飛行，一旦達到足夠的前飛速率后就在半空中停止轉動，作為像“X形狀”的固定翼飛行。此外，“X翼”采用了環流控制旋翼（circulation?control?rotor，CCR），依靠CCR旋翼從旋翼槳葉葉片后緣吹出高壓空氣，推動旋翼轉動。

????波音公司研制的?X-50A“蜻蜓”無人機是一種復合式垂直起降試驗機，這種復合式飛行器稱之為鴨式旋翼/機翼（Canard?Rotor/Wing，CRW）飛行器，X-50A“蜻蜓”設計有類似直升機的寬旋翼，它在起飛時就像普通直升機一樣使用頂部旋翼，當飛機平飛時，旋翼被鎖定在機身上，它就成為固定機翼，從而使飛機既具有直升機一樣的垂直起降和空中懸停能力，又能像固定翼飛機那樣高速巡航飛行，這種設計不僅融合了兩種不同種類飛機的飛行性能，提高了各自的飛行包線，而且還具有較低的信號特征值和很好的高速飛行生存性。X-50A?“蜻蜓”無人機具有鴨式前翼和寬大的水平尾翼，機頂上有一字形的旋翼/機翼。在直升機模式狀態下，旋翼/機翼在噴氣翼尖的作用下旋轉，產生升力。一字形的旋翼/機翼相當于雙葉旋翼，可以用蹺蹺板鉸鏈完成揮舞和領先-滯后動作，所以X-50A?“蜻蜓”無人機對非對稱升力的補償還是常規的。X-50A?“蜻蜓”無人機的動力裝置是一臺渦扇發動機，從壓縮機引出高壓氣流，通過管路輸送到旋翼/機翼的翼尖，驅動噴氣翼尖。由于噴氣翼尖不產生反扭力，X-50A“蜻蜓”無人機沒有尾槳。達到一定的平飛速度后，鴨式前翼和水平尾翼產生足夠的升力，旋翼/機翼鎖住，作為固定的機翼，飛機轉入固定翼狀態。

X-50A“蜻蜓”采用寬弦剛性槳轂可鎖定的兩用旋翼/機翼（stopped?rotor）。粗短寬厚的剛性旋轉機翼從根本上解決了很多細長的柔性旋翼槳葉難以解決的問題，但是和常規直升機相比，這些飛機的懸停和非常規機動性能受到一定損失。CRW飛行器最主要的技術問題是來自于升力產生機制轉換期間的飛行控制問題，容易造成控制交叉耦合；而且機身容易受到了嚴重的氣流擾動，在兩個方向的空速發生疊加而且機翼仍處于旋翼的旋轉工作狀態時，飛機會產生一個難以恢復的抬頭力矩，可以直接導致飛機失控。事實上，所有在升力產生機制中轉換的“旋翼/機翼”技術（Rotor/Wing，?RW）都有這個機制轉換期間的控制問題，機制轉換動輒幾十秒，快的也要?10?幾秒，轉換過快容易造成失控，同時機制轉換也有速度和高度的限制，不是隨時隨地想轉換就可以轉換的。在戰斗中，這個轉換時間和高度、速度的要求給戰術動作帶來很大的困擾。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種可以更加平穩地轉換升力產生機制的復合式垂直起降飛行器。

為解決上述的技術問題，本實用新型一種復合式的垂直起降飛行器包括機身、可以切換為旋翼狀態或固定翼狀態的旋翼/機翼、用于鎖定旋翼/機翼的鎖定裝置；其中，該復合式垂直起降飛行器還包括用于姿態控制的調姿噴嘴、高壓空氣導管、用于產生高壓空氣的發動機，調姿噴嘴與高壓空氣導管連接，高壓空氣導管用于輸送發動機所產生的高壓空氣；調姿噴嘴的方向設置為使調姿噴嘴可以產生垂直推力或垂直推力的矢量分量的方向；至少有兩個調姿噴嘴分別置于飛行器的左部及右部作為滾轉調姿裝置，該復合式垂直起降飛行器還包括俯仰調姿裝置。

這樣的好處是，通過設置有獨立于旋翼/機翼（Rotor/Wing，RW）的調姿噴嘴，使升力產生機制轉換期間的飛行控制更加穩定，獨立于旋翼/機翼的調姿噴嘴不會造成飛行控制交叉耦合的問題；調姿噴嘴用作滾轉姿態的控制可以使飛行器在升力產生機制轉換期間不會發生機身翻滾而導致失速的情況，可以保持機身的水平狀態，使飛行器可以更加安全、平穩地轉換到固定翼模式或直升機模式。