[實用新型]一種分布式推進的縱列式高速無人直升機

有效

• 申請號: 202023262302.6
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN214875553U
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 裴家濤;黃曉龍;李康偉;張達;張華君;李鐘谷;蘭子檸;潘芷純
• 申請（專利權）人: 湖北航天飛行器研究所
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;B64C29/00;B64D27/02;B64C5/02;B64C25/10;B64C25/34;B64C27/22
• 代理公司: 武漢智匯為專利代理事務所(普通合伙) 42235
• 代理人: 樊黎

本實用新型公開了一種分布式推進的縱列式高速無人直升機，包括機身、起落架和機翼，所述起落架位于機身的底部，所述機身的頭部和尾部分別設有前旋翼系統和后旋翼系統，所述機翼位于前旋翼系統和后旋翼系統水平面的投影之間，所述機翼上設有分布式推進系統，所述分布式推進系統包括動力裝置和多個沿機翼長度方向間隔排列的螺旋槳，所述動力裝置用于螺旋槳驅動。本實用新型采用混合電推進降低了傳動系統的結構重量以及燃油消耗率，分布式推進系統中多個螺旋槳的布置會加速機翼上方空氣的流速，提高了飛行器的氣動效率，使得飛機的升力系數得到較大的提升，從而提升了飛行器的航程和航時。

技術領域

本實用新型屬于飛行器總體設計領域，具體涉及一種分布式推進的縱列式高速無人直升機。

背景技術

縱列式無人直升機具備垂直起降、定點懸停性能，其有效載荷大、重量效率高、抗風性能好、容許的重心范圍大等優點，廣泛用于運輸、搜救、吊掛及海上作業等。與常規直升機相比，縱列式無人直升機具有更強大的運輸性能，能夠快速有效地完成戰場機動任務，其起飛不受地面條件約束，可及時準確將作戰人員和武器彈藥及各種后勤補給物資運送到預定地點。但是由于直升機旋翼固有的缺陷，即前行槳葉容易產生激波以及后行槳葉容易失速問題，導致縱列式直升機的前飛速度受制約束，進一步影響了其運輸效能。針對以上問題，急需開展縱列式高速無人直升機的研究。

目前針對高速直升機的研究，主要集中于復合式直升機及傾轉旋翼機，典型的復合式直升機有美國西科斯基研制的共軸高速直升機X2以及空客研制的X3,其X2采用共軸剛性雙旋翼及尾推螺旋槳形式，X3采用常規單旋翼加機翼及螺旋槳推進的形式；此類復合式直升機一定程度上解決了高速前飛時旋翼的氣動問題，提高了直升機的前飛速度，但與縱列式相比，其重心變化范圍小，重量效率較低，運輸性能較差。典型的傾轉旋翼機有美國的魚鷹V-22及V-44等，其主要通過推進螺旋槳的傾轉實現懸停到前飛的過渡，此類飛行器以犧牲常規直升機懸停性能獲得更高的前飛速度，其懸停效率較低、抗風性能較差。此外，現有的高速直升機傳動系統都以齒輪變速箱為主，其傳動系統結構重量大，燃油消耗率高，不利于提高飛行器的航程和航時。其中申請號為201610380326.0的中國實用新型專利，公開了一種縱列式雙旋翼固定翼復合式垂直起降飛行器，在固定翼上采用兩個矢量推進漿實現高速平飛，但該結構的飛行器在低速飛行時其穩定性和氣動效率存在不足。

因此，如何在現有飛行器的結構上進行改進以克服上述的技術缺陷，是本領域急需解決的關鍵問題。

發明內容

針對現有直升機技術上的不足，本實用新型提供了一種分布式推進的縱列式高速無人直升機。本實用新型的目的在于設計一種兼顧垂直起降的高速無人運輸直升機，本專利綜合縱列式無人直升機強大的運輸性能，通過加裝機翼和分布式推進系統，以改善直升機前飛速度過低問題，并通過分布式混合電推進的方式，以改善機翼周圍的流場，提高直升機的氣動效率、航程及航時。

一種分布式推進的縱列式高速無人直升機，包括機身、起落架和機翼，所述起落架位于機身的底部，所述機身的頭部和尾部分別設有前旋翼系統和后旋翼系統，所述機翼位于前旋翼系統和后旋翼系統水平面的投影之間，所述機翼上設有分布式推進系統，所述分布式推進系統包括動力裝置和多個沿機翼長度方向間隔排列的螺旋槳，所述動力裝置用于螺旋槳驅動。

具體地，所述動力裝置包括短艙、發動機、發電機、控制系統和多個電機，所述短艙設置于機翼上，所述電機和螺旋槳安裝于短艙內，所述電機與螺旋槳機械連接，所述發動機和發電機安裝于機身內，所述發動機與發電機機械連接，所述控制系統與發電機和多個電機電連接。

進一步具體地，所述分布式推進系統位于機翼靠近機身頭部的一側，所述機翼靠近機身尾部的一側設有副翼。

更進一步地，所述機身的尾部設有后旋翼塔，所述后旋翼系統安裝于后旋翼塔上。

具體地，所述后旋翼塔上設有水平尾翼，所述水平尾翼位于后旋翼系統下方。