[發明專利]一種可垂直起降的飛行器

在審

• 申請號: 201810835940.0
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN108688803A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 楊福鼎
• 申請（專利權）人: 楊福鼎
• 主分類號: B64C29/00
• 分類號: B64C29/00;B64C3/32;B64C11/46;B64D27/24
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發明涉及一種可垂直起降的飛行器，該飛行器包括機身、機翼和推進系統；機翼包括兩個對稱設于機身的兩側的前翼和兩個對稱設于機身的兩側的主翼，前翼位于主翼的前側；推進系統包括驅動系統和動力組，各主翼和前翼分別設有動力組，各動力組分別包括至少四個涵道風扇，驅動系統包括電池系統和與各動力組相適配的電機，電池系統用于為涵道風扇和電機供電，各動力組均能夠在電機的驅動下繞主翼或前翼的軸向轉動。該飛行器可垂直起降，噪音低、飛行速度快、電能使用率高且安全性能好。

技術領域

本發明涉及飛行設備技術領域，具體涉及一種可垂直起降的飛行器。

背景技術

近年來伴隨著燃料電池及鋰電池技術的逐漸成熟、電池能量密度逐年增大，目前全電動汽車已經大量進入市場，而全電動飛機(如空客E-Fan)即將進入市場推廣。由于電動飛行器具有節能環保、低噪聲、低振動、高可靠及高安全等特征，因此電動飛行器將是未來綠色航空的一個主要發展方向。

目前，飛行器按照結構可分為多種類型，起降形式區分主要分為需要跑道(或水面)和垂直起降兩種，傳統機場的高昂停機成本、有限的跑道資源以及高使用成本限制了飛行器的快速發展。目前尚無投入運營的民用垂直起降電動飛機，而且基于多軸電動螺旋槳方案的垂直起落飛行器存在噪音高、飛行速度慢且安全余度低等問題。

因此，如何提供一種能夠垂直起降，且噪音低、飛行速度快且安全性能好的飛行器，是本領域技術人員需要解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種可垂直起降的飛行器，噪音低、飛行速度快且安全性能好。

為解決上述技術問題，本發明提供一種可垂直起降的飛行器，該飛行器包括機身、機翼和推進系統；所述機翼包括兩個對稱設于所述機身的兩側的前翼和兩個對稱設于所述機身的兩側的主翼，所述前翼位于所述主翼的前側；所述推進系統包括驅動系統和動力組，各所述主翼和所述前翼分別設有所述動力組，各所述動力組分別包括至少四個涵道風扇，所述驅動系統包括電池系統和與各所述動力組相適配的電機，所述電池系統用于為各所述涵道風扇和所述電機供電，各所述動力組均能夠在所述電機的驅動下繞所述主翼或所述前翼的軸向轉動。

機身的兩側對稱設有兩個主翼和兩個前翼，其中，各主翼和各前翼均安裝有動力組，各動力組均由多個(至少四個)涵道風扇組成，其中，主翼的動力組能夠在電機的驅動下繞主翼的軸向(長度方向)轉動，前翼的動力組能夠在電機的驅動下繞前翼的軸向(長度方向)轉動。

該飛行器具有三種階段，垂直起飛階段、高效巡航階段和垂直降落階段，其中，垂直起飛階段是指在起飛時，各動力組均在電機的驅動下轉動至垂直狀態(即涵道風扇的旋轉軸與水平面垂直)，此時，動力組以接近全功率狀態為飛行器提供推力，使飛行器垂直起飛；當飛行器飛至預定高度時，動力組在電機的驅動下逐步由垂直位置轉至水平狀態(即涵道風扇的旋轉軸與水平面平行)，完成從垂直起飛到平飛的過渡，此時，飛行器進入高效巡航階段，主翼和前翼的動力組小功率巡航狀態，飛行器升力由主翼和前翼提供，該飛行器相較于多軸飛行器來說可有效提高其飛行速度；垂直降落階段是指飛行器在降落時，飛行器逐漸降低飛行速度，同時，主翼和前翼的動力組在電機的作用下由水平狀態轉動至垂直狀態，并以接近全功率狀態工作為飛行器提供升力以實現垂直降落。

該飛行器在垂直起飛階段，各動力組為其提供升力需大于該飛行器的自身重力以實現上升，而在高效巡航階段和垂直降落階段，對于動力組為飛行器所提供的升力的要求相對較小，因此，即便是在飛行過程中，個別涵道風扇發生損壞等導致失效的情況，也能夠保證該飛行器安全降落，或者在極端情況下，各動力組均失效，該飛行器還可通過跑道降落，安全性能良好。