[實用新型]復合式前拉進橫列自轉雙旋翼飛行器

有效

• 申請號: 201920715171.0
• 申請日: 2019-05-19
• 公開（公告）號: CN213566472U
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 范磊
• 申請（專利權）人: 范磊
• 主分類號: B64C27/22
• 分類號: B64C27/22;B64C5/00;B64C5/02;B64C5/06;B64D27/02;B64D27/24;B64C25/34
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本實用新型涉及一種一種復合式前拉進橫列自轉雙旋翼飛行器，其特征是，飛行器機體(1)上部橫列布置有兩副主升力旋翼組(5)，機體(1)中部布置有固定機翼(2)，機體(1)前部布置有前飛動力系統(4)，固定機翼(2)上布置有副翼(8)，機體(1)上布置有平行尾翼(3)、垂直尾翼(6)、起落架(7)。通過橫列雙旋翼直升機、固定機翼飛行器、橫列自轉雙旋翼飛行器復合飛行、動力分布，綜合提升飛行器飛行品質，實現飛行器垂直起降、懸停、高速前飛。

技術領域

本發明涉及一種復合式垂直起降(VTOL)高效、高速飛行器。

背景技術

現有飛固定機翼飛行器能夠高速前飛，但卻依賴跑道起飛。具有失速度，不能垂直起降(VTOL)、懸停。直升機具有垂直起降能力，可空中懸停，不依賴于機場，但卻不能高速、高效前飛。研發具有垂直起降能力，可空中懸停，又可高速、高效前飛的飛行器一直是航空界努力的方向。

具有代表性機型有：復合式的西科斯基公司的X2、S-97、SB-1,歐洲直升機公司的X3。傾轉類的有貝爾公司的V-22、V-280，希勒公司的X-18等。停轉式的有：NASA的M85,莫達斯公司的盤翼機，波音公司的CR/W。多旋翼復合式有以色列研發的“黒豹”。

以現有研究及已量產機型來看，技術實現路徑均采取了折衷。追求高速的同時，犧牲了飛行效率。

以單純復合式機型看，推進螺旋槳在垂直起降過程中一方面增加飛行器廢重，也不會對飛行器產生升力以及相應控制機制。旋翼、機翼、螺旋槳還會產生氣動干擾，影響飛行效率和品質。

以已量產的V-22傾轉旋翼機為例，由于旋翼設計兼顧升力要求、前飛效率，其設計既不是根據直升機旋翼設計，又不是根據固定機翼飛機螺旋槳設計，垂直起降時槳盤載荷大，誘導速度、誘導功率大，過載能力低，其旋翼系統的過載能力為1.4，而典型直升機的旋翼過載能力為3.5，差距有一倍之多，使低速機動能力大幅降低，存在操縱權限不夠的問題。突風不僅會影響傾轉旋翼機橫列的雙旋翼，而且會影響到傾轉旋翼機較長的兩側機翼。傾轉旋翼機飛行員往往要通過復雜的操縱，才能抵消突風的影響。從這個方面來說，傾轉旋翼機的懸停穩定性也不如直升機。

由于旋翼(螺旋槳)氣動設計上比較折衷，這就導致它在前飛的時候，旋翼并不能像常規螺旋槳飛機一樣在最優氣動條件下運行，因而它的前飛速度和效率還是低于固定機翼飛行器的。傾轉旋翼機的載荷空重比僅為40％。

既便旋翼折衷設計，但仍較常規固定機翼飛機螺旋槳大許多，未能給飛行器以固定機翼方式起降留足凈空，不便于滑跑起飛。

X2、X3這類復合式機型，推進螺旋槳除與旋翼相互擾動，在起降、懸停中推進螺旋槳成為廢重，犧牲飛行器載荷效率。

“黒豹”類多旋翼復合式除推進螺旋槳廢重犧牲載荷效率外，由于采用螺旋槳氣動設計，垂直起降、懸停、直升模式低速巡航時槳盤載荷大，升力效率低，過載系數低。一旦外部擾動大于其過載能力，其控制余度嚴重不足。由于是與固定機翼復合，外部擾動類似于傾轉旋翼機，擾動系數遠大于單純多旋翼機，可控性大大降低。

發明內容

復合式前拉進橫列自轉雙旋翼飛行器所采用的技術方案是：

一種復合式前拉進橫列自轉雙旋翼飛行器，飛行器固定機翼2兩端橫列布置兩副主升力旋翼組5，機體1中部布置有固定機翼2，機首布置有前飛動力系統4，固定機翼2上布置有副翼8，機體1上布置有平行尾翼3、垂直尾翼6、起落架7。

固定機翼2兩端橫列布置的兩副主升力旋翼組5，承擔飛行器垂直起降、懸停主升力；橫列布置的兩副主升力旋翼組5旋轉方向相反，相互克服反向扭矩。

固定機翼2兩端橫列布置的兩副主升力旋翼組5總距、周期距可變。

固定機翼2兩端橫列布置的兩副主升力旋翼組5，在垂直起降、懸停、直升機模式飛行時由主升力旋翼組5由自有動力驅轉。