[發明專利]一種基于傾轉動力的垂平兩用飛行器

在審

• 申請號: 202210290405.8
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114802742A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 徐一航;郝康博;李承浩;楊睿
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B64C29/00
• 分類號: B64C29/00;B64C27/82;B64C27/28;B64C27/20;B64C5/06
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 戴風友

1.一種基于傾轉動力的垂平兩用飛行器，包括機身(1)，其特征在于，還包括：兩個主機翼(2)，用于產生升力，對稱設置在所述機身(1)的中后部的兩側；兩個前置鴨翼(3)，用于產生升力和配平力矩，對稱設置在所述機身(1)的前部；垂直尾翼(4)，設置在所述機身(1)尾部；N個傾轉涵道風扇(5)，用于提供垂直起降階段的升力和進行姿態控制，同時提供水平飛行階段的推力，N為偶數且分為N/2組，每組傾轉涵道風扇對稱安裝在所述機身(1)后部的兩側，每個傾轉涵道風扇(5)通過連接件與所述機身(1)連接且可繞垂直于機身(1)縱向對稱面的軸進行轉動，在垂直起降階段，所述傾轉涵道風扇(5)的軸線大致垂直于地面以產生升力，在水平飛行階段，所述傾轉涵道風扇(5)的軸線平行于飛機航向以產生推力；嵌入式升力涵道風扇(6)，嵌入在所述機身(1)的前部正中，用于在提供部分升力和進行縱向的配平和俯仰控制；起落架(7)，設置在所述機身(1)的底部，且配置成前三點式起落架。

2.如權利要求1所述的一種基于傾轉動力的垂平兩用飛行器，其特征在于，所述嵌入式升力風扇(6)的底部設置可動的導流葉片，所述導流葉片用于提供額外的偏航力矩。

3.如權利要求1所述的一種基于傾轉動力的垂平兩用飛行器，其特征在于，所述的主機翼(2)的后緣形成副翼，用于提供滾轉力矩；所述兩個前置鴨翼(3)后緣形成副翼，提供控制力矩。

4.如權利要求1所述的一種基于傾轉動力的垂平兩用飛行器，其特征在于，所述的垂直尾翼(4)上安裝有控制舵面，提供偏航力矩。

5.如權利要求1所述的一種基于傾轉動力的垂平兩用飛行器，其特征在于，所述的兩個主機翼(2)為大展弦比長直翼。

6.如權利要求1所述的一種基于傾轉動力的垂平兩用飛行器，其特征在于，所述的N個傾轉涵道風扇(5)可采用螺旋槳代替。

7.如權利要求1所述的一種基于傾轉動力的垂平兩用飛行器，其特征在于，所述的嵌入式升力涵道風扇(6)的數量選用不少于2個，以提供更大升力。

8.根據權利要求1～7任一所述的一種基于傾轉動力的垂平兩用飛行器的工作方法，其特征在于，步驟如下：

第一步：在垂直起降狀態，所述N個傾轉涵道風扇(5)和嵌入式升力涵道風扇(6)的推力軸均向下，通過調節所述N個傾轉涵道風扇(5)的偏轉角度和推力大小，以及所述嵌入式升力涵道風扇(6)的推力大小，為垂平兩用飛行器提供升力，俯仰力矩和滾轉力矩；

第二步：在由垂直飛行到水平飛行的轉換過程中，所述N個傾轉涵道風扇(5)逐漸改變角度和推力大小，使所述垂平兩用飛行器逐漸具有水平方向上的速度和加速度；

第三步：隨著飛行速度增高，所述兩個主機翼(2)和兩個前置鴨翼(3)逐漸產生升力，所述嵌入式升力涵道風扇(6)推力逐漸減小直至關閉，所述N個傾轉涵道風扇(5)推力方向由向下變為向后，飛行器進入水平飛行狀態使所述垂平兩用飛行器飛行能耗降低，以獲得較大航程和續航時間；

該飛行器也可進行水平滑跑起飛，且在水平起飛狀態下，通過啟動位于機身(1)前部的嵌入式升力涵道風扇(6)和偏轉位于機身(1)后部的N個傾轉涵道風扇(5)來提供額外升力，減少滑跑距離。