[發明專利]一種縱向滾翼單元及基于該縱向滾翼單元的縱向滾翼飛行器

在審

• 申請號: 202111670044.1
• 申請日: 2021-12-30
• 公開（公告）號: CN114313259A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 陳召濤;章輝
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍總參謀部第六十研究所
• 主分類號: B64C39/00
• 分類號: B64C39/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 封睿

一種縱向滾翼單元及基于該縱向滾翼單元的縱向滾翼飛行器。本發明提出一種縱向滾翼單元，包括螺旋槳旋轉槳葉、滾翼槳葉、環形翼、轉軸、旋轉槳葉控制舵機和滾翼槳葉控制舵機，其中環形翼設置在縱向滾翼單元的兩端，通過轉軸連接；螺旋槳旋轉槳葉設置在環形翼的環形腔內，且與旋轉槳葉控制舵機連接；滾翼槳葉設置在兩個環形翼之間，且與滾翼槳葉控制舵機連接；轉軸與飛行器飛行方向同向。本發明還提出一種基于該縱向滾翼單元的縱向滾翼飛行器。本發明既保留了常規滾翼飛行器垂直起降等優良特性，又具備固定翼飛行器高速飛行的能力。

技術領域

本發明涉及飛行器領域，具體涉及一種縱向滾翼單元及基于該縱向滾翼單元的縱向滾翼飛行器。

背景技術

基于擺線槳(滾翼)的滾翼飛行器，由于能夠與直升機一樣垂直起降，而且具備高氣動效率、低噪音和全向適量推力的優點，近年來得到了蓬勃發展，目前主要應用于微小型和低速飛行器。常規滾翼飛行器，其擺線槳轉軸方向與飛行方向垂直，通過控制擺線槳調節機構，能夠在垂直轉軸的平面內產生任意方向和一定范圍內的升力，因此可以同時提供升力和向前的推力，無需專用的推力裝置，此原理導致擺線槳葉有類似于直升機的前行槳葉、后行槳葉的概念，前行槳葉的氣流坐標系速度為飛行器飛行速度疊加自身轉速的前行速度，因此限制了其最大前行飛行速度。綜上所述，受其基本原理限制，滾翼飛行器更適合低速飛行，無法實現固定翼飛行器的高速飛行速度。

發明內容

本發明的目的在于提出一種縱向滾翼單元及基于該縱向滾翼單元的縱向滾翼飛行器。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種縱向滾翼單元，包括螺旋槳旋轉槳葉、滾翼槳葉、環形翼、轉軸、旋轉槳葉控制舵機和滾翼槳葉控制舵機，其中環形翼設置在縱向滾翼單元的兩端，通過轉軸連接；螺旋槳旋轉槳葉設置在環形翼的環形腔內，且與旋轉槳葉控制舵機連接；滾翼槳葉設置在兩個環形翼之間，且與滾翼槳葉控制舵機連接；轉軸與飛行器飛行方向同向；

縱向滾翼單元由動力驅動繞轉軸旋轉，螺旋槳旋轉槳葉在隨滾翼單元旋轉的同時，由旋轉槳葉控制舵機控制轉動改變氣流攻角，實現螺旋槳變矩功能，產生低速飛行所需的平行于轉軸的氣動力；滾翼槳葉在隨滾翼單元旋轉的同時，由滾翼槳葉控制舵機周期改變氣動攻角，產生垂直于轉軸的任意方向氣動力。

進一步的，所述旋轉槳葉控制舵機和滾翼槳葉控制舵機為舵機或電機。

一種縱向滾翼飛行器，包括機身、機翼、穩定翼面以及4個縱向滾翼單元，所述縱向滾翼單元兩個一組對稱布置在機身兩側，每組縱向滾翼單元通過轉軸安裝到機翼前后。

一種縱向滾翼飛行器，包括機身、穩定翼面以及4個縱向滾翼單元，所述縱向滾翼單元兩個一組對稱布置在機身兩側，每組縱向滾翼單元合并在一起，并通過前后兩個小翼安裝到機身上。

一種縱向滾翼飛行器，包括機身、穩定翼面以及多個縱向滾翼單元，所述縱向滾翼單元采用滾翼串列繞機身轉動的布置方式。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：通過軸向飛行、集成環形翼、螺旋槳/操縱面等技術措施，實現了低速飛行直接力控制，并突破了滾翼飛行器高速飛行限制，既保留了常規滾翼飛行器垂直起降等優良特性，又具備固定翼飛行器高速飛行的能力。

附圖說明

圖1是常規滾翼飛行器示意圖。

圖2是縱向滾翼單元的結構示意圖。

圖3是縱向滾翼單元正視圖及側視圖。

圖4是高速縱向滾翼飛行器的示意圖。

圖5是同側滾翼前后融合飛行器示意圖。

圖6是串列縱向滾翼飛行器示意圖。

具體實施方式