[實用新型]復合式傾轉機翼縱列自轉雙旋翼飛行器

有效

• 申請號: 201920828853.2
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN213566473U
• 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;B64C27/52;B64C5/00;B64C5/02;B64C5/06;B64D27/02;B64D27/24;B64C25/34
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本發明涉及一種復合式垂直起降(VTOL)高效、高速飛行器。一種復合式傾轉機翼縱列自轉雙旋翼飛行器，飛行器機體(1)上部縱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)，固定機翼(2)兩端布置有兩副動力短翼(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)。復合式傾轉機翼縱列自轉雙旋翼飛行器的氣動布局設計避開了現有復合式、傾轉類飛行器所存在的技術缺陷，采用縱列布置主升力懸翼，旋翼設計以垂直起降、懸停、自轉旋翼模式巡航的氣動要求定義旋翼組，傾轉動力短翼，其載荷效率高于現有復合式直升機、傾轉旋翼機、復合式多旋翼機。

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

一種復合式傾轉機翼縱列自轉雙旋翼飛行器，其特征是飛行器機體1上部縱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，固定機翼2兩端布置有兩副動力短翼4，固定機翼2上布置有副翼8，機體1上布置有水平尾翼3、垂直尾翼6、起落架7。

其特征是機體1上部縱列布置有兩副主升力旋翼組5，承擔飛行器垂直起降、懸停主升力，動力短翼4產生輔助升力；縱列的兩副主升力旋翼組5旋轉方向相反，相互克服反向扭矩。

其特征是機體1上部縱列布置的兩副主升力旋翼組5總距、周期距可變。