[發明專利]不對稱飛行器

有效

• 申請號: 201780094458.X
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN111051197B
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 陳健元
• 申請（專利權）人: 新科宇航
• 主分類號: B64C11/46
• 分類號: B64C11/46;B64U30/20;A63H27/127;B64C29/02;B64C39/08;B64C39/10;A63H27/18
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 遲姍;匡麗娟

一種飛行器，該飛行器包括：第一機翼結構；和第二機翼結構，該第二機翼結構在一位置處與第一機翼結構垂直相交，該位置在朝向第一機翼結構的第一翼尖的方向上從第一機翼結構的橫軸的中點偏移。該飛行器還可包括第一組至少兩個螺旋槳，其相應的螺旋槳旋轉軸沿著第一機翼結構的一部分并排布置，該部分在第一機翼結構的橫軸的中點與第一機翼結構的第二翼尖之間延伸。飛行器還可包括第二組至少兩個螺旋槳，其相應的螺旋槳旋轉軸沿著第二機翼結構的第一部分并排布置，該第一部分從第一機翼結構的第一面延伸。飛行器還可包括第三組至少兩個螺旋槳，其相應的螺旋槳旋轉軸沿著第二機翼結構的第二部分并排布置，該第二部分從第一機翼結構的第二面延伸。

技術領域

實施方式總體涉及不對稱飛行器、組裝不對稱飛行器的方法以及用于組裝不對稱飛行器的一套零件。

背景技術

能夠垂直起降(VTOL)的飛行器，例如諸如20世紀50年的XFV-1的尾座式飛機，通常將同一組飛行控制用于垂直和水平飛行，并且表示實現過渡飛行的最直接方式。然而，在飛行員在垂直飛行期間面向上的情況下，例如在降落期間進行視覺評估可能是困難的。

進一步地，尾座式飛機具有其他技術問題。例如，它們往往容易傾倒，例如當在風中降落時。這是由于相對于尾座尺寸的高重心引起。為了解決該問題，可以安裝大跨度的起落架，或者可以加大尾座的跨度，以覆蓋地面上的更寬區域。這些措施通常增加重量和氣動阻力，這轉而危害了飛機的性能(例如巡航持續時間)。

能夠VTOL的另一種飛行器將是具有傾斜機翼或傾斜旋翼構造的飛機。這些飛機在過渡期間通常保持水平。由此，這些構造將致使飛機適于載客。然而，具有傾斜機翼或傾斜旋翼構造的飛機將需要用于直升機模式和飛機模式飛行的單獨組的飛行控制，這導致它們的開發和實現的高復雜性。

另一方面，無人駕駛飛行器(UAV)或無人機不載客或飛行員。因此，能夠VTOL的飛機的乘客和飛行員相關限制不適用于UAV。

然而，還存在與UAV的自主過渡的開發有關的另外問題。典型過渡操縱通常跨大范圍的空速和攻角。當在與其他變量的組合中覆蓋大范圍的值的變量相乘時，這些變量的存在可能潛在地導致大規模氣動數據庫，以便充分覆蓋過渡包絡線。這在開發自主過渡時，將招致由諸如風洞測試、CFD等生成的大量努力和成本。另外，高度非線性氣動特性以及穩定性特性在高攻角范圍內的變化將需要開發復雜的非線性控制策略和算法，這進一步增加開發努力的復雜性。

PCT國際公報號WO2013/048339中公開了一種已知四旋翼無人駕駛飛行器。所描述的四旋翼無人駕駛飛行器可以能夠垂直起降(VTOL)以及在垂直飛行模式(或直升機模式)與水平飛行模式(或飛機模式)之間過渡。然而，四旋翼無人駕駛飛行器的操作限制是在螺旋槳中的一個發生故障的情況下，對于相應的控制軸完全喪失可控性。

在PCT國際公報號WO2015/099603中公開了一種無人駕駛飛行器，該無人駕駛飛行器被提出來通過具有三對同軸且反向旋轉的螺旋槳來提供冗余，以解決螺旋槳故障的場景。然而，驅動每對同軸且反向旋轉的螺旋槳的每對馬達都涉及復雜的機構。所公開的該三對同軸且反向旋轉的螺旋槳構造的操作限制還在于：它在懸停或直升機模式飛行期間在偏航上具有弱控制權，偏航控制也是飛機模式飛行中的側滾控制。懸停期間的偏航控制可能較弱，因為偏航控制只能使用差動轉矩。在直升機模式期間的偏航(或飛機模式期間的側滾)的弱控制權往往劣化飛機的可控性，特別是在側風中懸停(這是重要的實際操作場景)時。

發明內容