[發明專利]臨近空間下新構型復合式無人直升機及其飛行控制方法

在審

• 申請號: 202111098562.0
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113928551A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 高亞東;徐陽;余欣宇;徐孟雨;劉雪蕓
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B64C27/28
• 分類號: B64C27/28;B64C27/10;B64C3/30;B64C27/473;B64D27/24;H02J7/35
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 韓天宇

1.一種臨近空間下新構型復合式無人直升機，包括機身，機身的尾部設置有尾翼,側方設置有機翼,其特征在于：所述的機翼為充氣式機翼，單側機翼通過若干下掛梁連接件連接若干副下掛梁，每副下掛梁兩端安裝傾轉機構，傾轉機構上安裝有旋翼系統，旋翼系統在不同位置所安裝的翼型方向不同，通過差動的氣動力矩配合傾轉機構來實現機體的不同姿態變化。

2.根據權利要求1所述的臨近空間下新構型復合式無人直升機，其特征在于：所述的單副下掛梁上的兩個旋翼系統旋轉方向相反。

3.根據權利要求1所述的臨近空間下新構型復合式無人直升機，其特征在于：所述的相鄰兩副下掛梁上的同側旋翼系統旋轉方向相反。

4.根據權利要求1所述的臨近空間下新構型復合式無人直升機，其特征在于：所述的單副下掛梁上所連接的兩個傾轉機構旋轉方向相反，旋轉范圍為90°。

5.根據權利要求1所述的臨近空間下新構型復合式無人直升機，其特征在于：所述的機身采用碳纖維編織布、輕木隔框和鋁合金蒙皮的一體化結構。

6.根據權利要求1所述的臨近空間下新構型復合式無人直升機，其特征在于：所述的機身和機翼上表面鋪設銻化鎵基的高轉化率太陽能板；所述的太陽能板為柔性薄膜材料。

7.根據權利要求1所述的臨近空間下新構型復合式無人直升機，其特征在于：所述的尾翼為V型結構。

8.一種臨近空間下新構型復合式無人直升機的飛行控制方法，其特征在于包括以下過程：

1）當飛行器垂直起降時，機體通過各副下掛梁所連接的的前后兩個旋翼由于轉速不同所產生的差動力矩進行傾轉，前側旋翼轉速應高于后側旋翼，此時飛行器處于豎直狀態，下掛梁所連接的的前后兩個旋翼應同步傾轉90°切換到共軸雙旋翼狀態；

2）當飛行器上升到達預定高度后，機體通過各副下掛梁所連接的的前后兩個旋翼由于轉速不同所產生的差動力矩進行傾轉，后側旋翼轉速應高于前側旋翼，此時飛行器處于水平狀態懸停，下掛梁所連接的的前后兩個旋翼應同步傾轉90°切換到縱列雙旋翼狀態；

3）當飛行器水平前飛時，升力面由旋翼作用盤更改為機翼，旋翼傾轉90°切換到拉力螺旋槳狀態，提高前飛速度。

9.根據權利要求8所述的臨近空間下新構型復合式無人直升機的飛行控制方法，其特征在于：在機身傾轉的過程中旋翼作用盤的傾轉速度應讓升力方向始終豎直向上，差動的氣動力矩符合傾轉方向要求，在水平前飛時，機身保持在機翼翼型的最大升阻比對應攻角以保證飛行性能。

10.根據權利要求8所述的臨近空間下新構型復合式無人直升機的飛行控制方法，其特征在于：步驟3）中旋翼處于旋翼升力面或者拉力螺旋槳狀態。