[發(fā)明專利]帶傾轉(zhuǎn)固定翼的多旋翼飛行器及其控制方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510073872.5
• 申請日: 2015-02-12
• 公開（公告）號: CN104608924A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范波翔;周尹強(qiáng);李德;李杰;李杉格;衛(wèi)海粟;孫虎膽;李道斌
• 申請（專利權(quán)）人: 中電科（德陽廣漢）特種飛機(jī)系統(tǒng)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李海建

1.一種帶傾轉(zhuǎn)固定翼的多旋翼飛行器，其特征在于，包括機(jī)身、通過轉(zhuǎn)軸設(shè)置于所述機(jī)身兩側(cè)的固定翼、多個設(shè)置于所述機(jī)身上的旋翼、用于驅(qū)動各個所述旋翼旋轉(zhuǎn)以及固定翼傾轉(zhuǎn)的動力系統(tǒng)、以及用于控制所述固定翼的傾轉(zhuǎn)角度和控制各個所述旋翼的轉(zhuǎn)速和槳距的控制系統(tǒng)；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(tǒng)均通過控制所述旋翼的轉(zhuǎn)速和槳距實現(xiàn)多旋翼飛行器的動力控制，所述控制系統(tǒng)通過控制所述固定翼的傾轉(zhuǎn)角度實現(xiàn)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(shè)置有旋翼；起飛過程中，增加各個旋翼的轉(zhuǎn)速或者槳距以增加升力，使飛行器垂直起飛；由起飛狀態(tài)轉(zhuǎn)為巡航狀態(tài)時，增加飛行器重心之后的旋翼的轉(zhuǎn)速或槳距、減小飛行器重心之前的旋翼的轉(zhuǎn)速或槳距，以使機(jī)身逐漸前傾，利用旋翼產(chǎn)生的向前的拉力向前飛行，同時轉(zhuǎn)動固定翼調(diào)整其攻角以使其升阻比最大。

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

3.如權(quán)利要求1所述的多旋翼飛行器，其特征在于，所述旋翼的數(shù)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(quán)利要求1所述的多旋翼飛行器，其特征在于，所述動力系統(tǒng)包括動力源和航空舵機(jī)，所述動力源為渦輪軸發(fā)動機(jī)、航空活塞發(fā)動機(jī)或電動機(jī)。

5.如權(quán)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(zhuǎn)由所述航空舵機(jī)驅(qū)動。

6.一種帶傾轉(zhuǎn)固定翼的多旋翼飛行器的控制方法，基于如權(quán)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(zhuǎn)速或者槳距以增加升力，使飛行器垂直起飛，同時轉(zhuǎn)動固定翼調(diào)整其攻角以使其阻力最小；當(dāng)飛行器上升到預(yù)設(shè)高度以后，轉(zhuǎn)動固定翼至水平狀態(tài)。

7.如權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于，當(dāng)飛行器由起飛狀態(tài)轉(zhuǎn)為巡航狀態(tài)時，增加飛行器重心之后的旋翼的轉(zhuǎn)速或槳距、減小飛行器重心之前的旋翼的轉(zhuǎn)速或槳距，以使機(jī)身逐漸前傾，利用旋翼產(chǎn)生的向前的拉力向前飛行，同時轉(zhuǎn)動固定翼調(diào)整其攻角以使其升阻比最大。

8.如權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，當(dāng)飛行器由巡航狀態(tài)轉(zhuǎn)為降落狀態(tài)時，減小飛行器重心之后的旋翼的轉(zhuǎn)速或槳距、增加飛行器重心之前的旋翼的轉(zhuǎn)速或槳距，以使機(jī)身的姿態(tài)從前傾逐漸變?yōu)楹髢A，利用旋翼產(chǎn)生的向后的拉力降低飛行器的速度；當(dāng)飛行器速度降低到預(yù)設(shè)速度時1，增加飛行器重心之后的旋翼的轉(zhuǎn)速或槳距、減小飛行器重心之前的旋翼的轉(zhuǎn)速或槳距，使機(jī)身的姿態(tài)從后傾逐漸變?yōu)樗綘顟B(tài)，而后逐漸減小所有旋翼的轉(zhuǎn)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(tài)。

9.如權(quán)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(zhuǎn)方向與飛行器欲要偏轉(zhuǎn)的方向相反的各個旋翼的轉(zhuǎn)速或槳距，同時減小旋轉(zhuǎn)方向與飛行器欲要偏轉(zhuǎn)的方向相同的各個旋翼的轉(zhuǎn)速或槳距，以使飛行器向相應(yīng)方向偏轉(zhuǎn)。

10.如權(quán)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(zhuǎn)速或槳距、增加飛行器重心之前的各個旋翼的轉(zhuǎn)速或槳距，以使機(jī)身抬頭；或者，增加飛行器重心之后的各個旋翼的轉(zhuǎn)速或槳距、減小飛行器重心之前的各個旋翼的轉(zhuǎn)速或槳距，以使機(jī)身低頭。

11.如權(quán)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(jī)身右側(cè)的各個旋翼的轉(zhuǎn)速或槳距、增加機(jī)身左側(cè)的各個旋翼的轉(zhuǎn)速或槳距，以使飛行器向右滾轉(zhuǎn)；或者，增加機(jī)身右側(cè)的各個旋翼的轉(zhuǎn)速或槳距、減小機(jī)身左側(cè)的各個旋翼的轉(zhuǎn)速或槳距，以使飛行器向左滾轉(zhuǎn)。