[發(fā)明專利]一種無舵面控制的尾座式垂直起降飛行器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011378271.2
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112407270A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳文芳;王昂;司佳佩;陳文超;王云舒;萬駿煒
• 申請（專利權(quán)）人: 中航金城無人系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: B64C27/26
• 分類號: B64C27/26;B64C29/00
• 代理公司: 南京冠譽至恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32426
• 代理人: 夏恒霞

本發(fā)明公布了一種無舵面控制的尾座式垂直起降飛行器，包括機身、安裝于機身前部的機頭、機翼、翼尖、動力組件及尾翼；機頭與機身相連，機翼連接于機身中段，翼尖安裝于機翼端部且其結(jié)構(gòu)為錐狀體，動力組件包括與翼尖連接的螺旋槳和驅(qū)動裝置，尾翼位于機身尾部，呈“十”字型分布。本發(fā)明的飛行器具有兩種飛行模式，即多旋翼飛行模式和固定翼飛行模式，既具有多旋翼飛行器的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)垂直起降和空中懸停，又具有固定翼飛行器的特點，可實現(xiàn)高速飛行和經(jīng)濟巡航。經(jīng)改進(jìn)，該飛行器布局結(jié)構(gòu)新穎獨特，兼具“X”字型機翼、“X”字型動力系統(tǒng)和“十”字型尾翼，這大大提高了飛行器在有限空間內(nèi)的升力，優(yōu)化了飛行器在兩種飛行模式下的飛行穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種飛行器，具體涉及一種無舵面控制的尾座式垂直起降飛行器；屬于航空飛行器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

尾座式無人機是一種垂直起降無人機，集多旋翼飛行器和固定翼飛行器的優(yōu)點于一身，既可以實現(xiàn)零水平速度垂直起飛和著陸，又可以進(jìn)行懸停，還能以固定翼飛行器的飛行方式水平飛行，并同時具有固定翼飛行器較大航程的優(yōu)勢，是一種非常有發(fā)展前途的飛行器。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中的可垂直起降尾座式垂直起降飛行器在垂直起降階段和固定翼高速巡航階段分別采用兩套控制機構(gòu)，存在冗余，這增加了飛行器的死重。另外，雖然多旋翼飛行器可以實現(xiàn)垂直起降，但是在高速飛行時阻力很大，達(dá)不到固定翼飛行器的巡航速度。

鑒于上述原因，有必要對尾座式垂直起降飛行器進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，以提高升力并優(yōu)化航向穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種既能夠?qū)崿F(xiàn)垂直起降，又可以高速前飛的尾座式垂直起降飛行器。

為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

本發(fā)明公布了一種無舵面控制的尾座式垂直起降飛行器，包括機頭、機身、機翼組件、翼尖、動力組件及尾翼組件，所述機頭與機身相連，所述機翼組件連接于機身中段，所述翼尖安裝于機翼端部且其結(jié)構(gòu)為錐狀體，所述動力組件包括與翼尖相連接螺旋槳和驅(qū)動裝置，所述尾翼組件位于機身尾部。

優(yōu)選地，前述機翼組件由n個獨立且均布于機身周向的機翼構(gòu)成，相鄰機翼間的夾角為360°/n。

更優(yōu)選地，前述n為不小于4的偶數(shù)，比如4、6、8……均可。

再優(yōu)選地，前述n為4，相鄰機翼間的夾角為90°，4個機翼構(gòu)成“X”字型。

更優(yōu)選地，前述翼尖為自前向后截面積漸進(jìn)增大的錐狀體，可有效抑制機翼下翼面的氣流流向上翼面，減小機翼翼尖渦流，提高機翼升力，減小機翼誘導(dǎo)阻力。

更優(yōu)選地，前述尾翼組件由4個獨立且均勻分布的尾翼構(gòu)成“十”字型，相鄰尾翼間的夾角為90°。

進(jìn)一步優(yōu)選地，前述“X”字型機翼與“十”字型尾翼構(gòu)成“米”字型分布，結(jié)構(gòu)精巧緊湊，在有限的展長內(nèi)增加了飛行器的翼面積，提高了飛行器在有限空間內(nèi)的升力。

再進(jìn)一步優(yōu)選地，前述驅(qū)動裝置和螺旋槳安裝于所述錐狀體的截面積最大處且槳葉向后，所述動力組件數(shù)量和機翼數(shù)量保持一致，這樣一來，動力系統(tǒng)就構(gòu)成了與機翼布局相一致的布局結(jié)構(gòu)，比如4個機翼構(gòu)成“X”字型分布時，則動力組件亦為4個，構(gòu)成“X”字型動力布局。動力組件全程承擔(dān)了飛行器飛行控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)角色，省去了常規(guī)固定翼飛行器的控制舵面（如副翼、方向舵、升降舵等）和控制舵面驅(qū)動機構(gòu)，減小了飛行器死重，降低了飛行器飛行時的附加阻力，提高了飛行器的有效載重能力。

更優(yōu)選地，前述機身和機頭的頭罩均為回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，所述機身為圓柱體結(jié)構(gòu)，所述頭罩為類半球體結(jié)構(gòu)。

更進(jìn)一步優(yōu)選地，前述機翼組件為中空結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動裝置的連接線自機翼內(nèi)部穿過。

本發(fā)明的有益之處在于：