[發明專利]帶傾轉固定翼的多旋翼飛行器及其控制方法

在審

• 申請號: 201510073872.5
• 申請日: 2015-02-12
• 公開（公告）號: CN104608924A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 范波翔;周尹強;李德;李杰;李杉格;衛海粟;孫虎膽;李道斌
• 申請（專利權）人: 中電科（德陽廣漢）特種飛機系統工程有限公司
• 主分類號: B64C27/26
• 分類號: B64C27/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李海建

1.一種帶傾轉固定翼的多旋翼飛行器，其特征在于，包括機身、通過轉軸設置于所述機身兩側的固定翼、多個設置于所述機身上的旋翼、用于驅動各個所述旋翼旋轉以及固定翼傾轉的動力系統、以及用于控制所述固定翼的傾轉角度和控制各個所述旋翼的轉速和槳距的控制系統；在所述多旋翼飛行器的起降過程中以及巡航過程中，所述控制系統均通過控制所述旋翼的轉速和槳距實現多旋翼飛行器的動力控制，所述控制系統通過控制所述固定翼的傾轉角度實現所述固定翼的攻角的獨立控制；所述多旋翼飛行器的重心前后分別設置有旋翼；起飛過程中，增加各個旋翼的轉速或者槳距以增加升力，使飛行器垂直起飛；由起飛狀態轉為巡航狀態時，增加飛行器重心之后的旋翼的轉速或槳距、減小飛行器重心之前的旋翼的轉速或槳距，以使機身逐漸前傾，利用旋翼產生的向前的拉力向前飛行，同時轉動固定翼調整其攻角以使其升阻比最大。

2.如權利要求1所述的多旋翼飛行器，其特征在于，所述轉軸垂直于所述多旋翼飛行器的對稱面。

3.如權利要求1所述的多旋翼飛行器，其特征在于，所述旋翼的數量為四個，四個所述旋翼以所述多旋翼飛行器的對稱面為對稱面對稱分布，且均勻分布于所述多旋翼飛行器的重心前后。

4.如權利要求1所述的多旋翼飛行器，其特征在于，所述動力系統包括動力源和航空舵機，所述動力源為渦輪軸發動機、航空活塞發動機或電動機。

5.如權利要求4所述的多旋翼飛行器，其特征在于，所述固定翼的傾轉由所述航空舵機驅動。

6.一種帶傾轉固定翼的多旋翼飛行器的控制方法，基于如權利要求1-5任一項所述的多旋翼飛行器，其特征在于，在飛行器起飛過程中，逐漸增加各個所述旋翼的轉速或者槳距以增加升力，使飛行器垂直起飛，同時轉動固定翼調整其攻角以使其阻力最小；當飛行器上升到預設高度以后，轉動固定翼至水平狀態。

7.如權利要求6所述的控制方法，其特征在于，當飛行器由起飛狀態轉為巡航狀態時，增加飛行器重心之后的旋翼的轉速或槳距、減小飛行器重心之前的旋翼的轉速或槳距，以使機身逐漸前傾，利用旋翼產生的向前的拉力向前飛行，同時轉動固定翼調整其攻角以使其升阻比最大。

8.如權利要求7所述的控制方法，其特征在于，當飛行器由巡航狀態轉為降落狀態時，減小飛行器重心之后的旋翼的轉速或槳距、增加飛行器重心之前的旋翼的轉速或槳距，以使機身的姿態從前傾逐漸變為后傾，利用旋翼產生的向后的拉力降低飛行器的速度；當飛行器速度降低到預設速度時1，增加飛行器重心之后的旋翼的轉速或槳距、減小飛行器重心之前的旋翼的轉速或槳距，使機身的姿態從后傾逐漸變為水平狀態，而后逐漸減小所有旋翼的轉速或者槳距來減小升力，使飛行器垂直降落；在此過程中，固定翼保持水平狀態。

9.如權利要求8所述的控制方法，其特征在于，在飛行器起降階段，通過增加旋轉方向與飛行器欲要偏轉的方向相反的各個旋翼的轉速或槳距，同時減小旋轉方向與飛行器欲要偏轉的方向相同的各個旋翼的轉速或槳距，以使飛行器向相應方向偏轉。

10.如權利要求9所述的控制方法，其特征在于，在飛行器起降階段，減小飛行器重心之后的各個旋翼的轉速或槳距、增加飛行器重心之前的各個旋翼的轉速或槳距，以使機身抬頭；或者，增加飛行器重心之后的各個旋翼的轉速或槳距、減小飛行器重心之前的各個旋翼的轉速或槳距，以使機身低頭。

11.如權利要求10所述的控制方法，其特征在于，在飛行器起降階段，減小機身右側的各個旋翼的轉速或槳距、增加機身左側的各個旋翼的轉速或槳距，以使飛行器向右滾轉；或者，增加機身右側的各個旋翼的轉速或槳距、減小機身左側的各個旋翼的轉速或槳距，以使飛行器向左滾轉。