[發明專利]升力槳葉可變體收放的機尾坐立式垂直起降飛行器

有效

• 申請號: 202110692184.2
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113443134B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 魏小輝;齊浩;彭一明;聶宏
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學;南京飛起科技有限公司
• 主分類號: B64C27/22
• 分類號: B64C27/22;B64C27/32;B64C1/30;B64C3/56;B64C29/02
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 蘇一幟

本發明實施例公開了一種升力槳葉可變體收放的機尾坐立式垂直起降飛行器，涉及航空技術領域，具體由機尾坐立式垂直起降飛行器機體、嵌入式可變體收放升力槳葉系統及可折疊機翼組成。嵌入式可變體收放升力槳葉系統嵌入式安裝在機身內部，機尾坐立式垂直起降飛行器垂直起降、懸停、模式過渡及非常規條件下姿態調整時，嵌入式可變體收放升力槳葉系統展開成多旋翼系統為飛行器提供升力及部分推力。從而在機尾坐立式垂直起降的方案中，實現了升力槳葉可變體收放，同時還能有效的容納槳葉系統的支桿長度，避免了過度集中的流固耦合影響。

技術領域

本發明涉及航空技術領域，尤其涉及一種升力槳葉可變體收放的機尾坐立式垂直起降飛行器。

背景技術

在現有技術中，通常會采用常規固定翼氣動布局結合“X”形四軸布局，具有垂直起降、懸停、高速巡航等飛機狀態。通過垂直尾翼上安裝的變槳距螺旋槳和機翼上安裝的具有傾角的四軸電機增加了偏航控制力矩，保證了大轉動慣量復合翼無人機低速飛行狀態下的魯棒性和控制精度。雖然實現了垂直起降、懸停及高速巡航等功能，但是由于垂直起降/懸停與高速巡航的升力/推力產生為兩套動力系統，垂直起降/懸停狀態下，前置的推力螺旋槳不產生功效，高速巡航時升力螺旋槳不產生功效，形成較大的廢重并帶來比較嚴重的氣動損耗。

而若采用固定翼飛行能力的高速多旋翼垂直起降(VTOL)飛行器方案，高速VTOL飛行器可包含相對于所述飛行器在主翼上的縱軸等距地定位的至少兩個推力產生旋翼以及相對于所述飛行器在垂直翼上的縱軸等距地定位的至少兩個推力產生旋翼。雖然也具備垂直起降、懸停及高速巡航等功能，但是由于采用多旋翼動力方式，與機翼耦合較大，不利于高速巡航狀態下的氣動效率。

還有的技術中，將多旋翼無人機和固定翼無人機整合為一體，且結合串列翼的設計，使得無人機可以具有多種姿態。雖然該無人機既可以如多旋翼無人機垂直起降、空中懸停、低速飛行，也可以如固定翼無人機滑越起飛，高速巡航，但是為實現推力換向，該無人機需增設復雜的傾轉機構，增加了機體重量降低了可靠性。另外無人機垂直起降/懸停及高速巡航使用同一套動力系統，其推重比要求根據不同模式呈非線性變化，不利于發動機的高效運轉，降低了發動機使用壽命。

因此還需要進一步優化變體收放的機尾結構。

發明內容

本發明的實施例提供一種升力槳葉可變體收放的機尾坐立式垂直起降飛行器，實現了升力槳葉可變體收放，同時還能有效的容納槳葉系統的支桿長度，避免了過度集中的流固耦合影響。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

其結構至少包括：機頭（1）、機身（2）、V尾起落架（31）、尾翼（32）、機翼（41）、襟翼（42）、副翼（43）、機翼旋轉驅動機構（5）、集成傳感器（6）和推力系統（7）；V尾起落架（31）安裝于機身（2）尾部，并以對稱V形結構對稱設置在機身（2）上下兩側；尾翼（32）鉸接安裝于V尾起落架（31）上；機翼（41）安裝在機身（2）中段，且機翼（41）單側翼展長度小于機翼旋轉驅動機構（5）至V尾起落架（31）底端長度；襟翼（42）與副翼（43）對稱安裝在機翼（41）兩側；推力系統（7）安裝在機身（2）的尾端。

本發明實施例提供的升力槳葉可變體收放的機尾坐立式垂直起降飛行器，由機尾坐立式垂直起降飛行器機體、嵌入式可變體收放升力槳葉系統及可折疊機翼組成。嵌入式可變體收放升力槳葉系統嵌入式安裝在機身內部，機尾坐立式垂直起降飛行器垂直起降、懸停、模式過渡及非常規條件下姿態調整時，嵌入式可變體收放升力槳葉系統展開成多旋翼系統為飛行器提供升力及部分推力，巡航狀態下，嵌入式可變體收放升力槳葉系統可收納進機身內部，以降低氣動阻力，同時搭配可折疊機翼，減少了機尾坐立式垂直起降飛行器垂直起降、懸停時的迎風面積，降低了操縱難度和停放面積，巡航狀態下，可折疊機翼展開，為機尾坐立式垂直起降飛行器提供主要升力。從而在機尾坐立式垂直起降的方案中，實現了升力槳葉可變體收放，同時還能有效的容納槳葉系統的支桿長度，避免了過度集中的流固耦合影響。

附圖說明