[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

本發明屬于航空飛行器技術領域，具體為一種基于傾轉動力的垂平兩用飛行器。該垂直起降飛機包括機身、兩個主機翼、兩個前置鴨翼、垂直尾翼、N個傾轉涵道風扇、嵌入式升力涵道風扇和起落架。該垂直起降飛行器采用鴨翼布局和升/推/控一體化動力系統，可實現由垂直飛行到水平飛行的狀態轉換，可在較小的空間進行起降，部署靈活。動力與機翼分離且采用鴨翼布局，可有效增大展弦比提高升阻比，相比常見的垂直起降飛行器具有高航程和低能耗的優勢，在空中偵察，測繪以及監視等領域有著巨大的發展前景。

技術領域

本發明屬于航空飛行器技術領域，具體為一種基于傾轉動力的垂平兩用飛行器。

背景技術

固定翼飛機航程遠，有效載荷大，但是由于其起飛和降落過程需要進行滑跑，因而對起降場地要求較高，限制了其應用范圍。

常規直升機通過旋翼產生升力，實現了垂直起降，從而擺脫了起降場地的限制，大大擴展了飛行器的可使用場景，但是由于直升機飛行能耗高，導致其航程較短，難以執行長時間和大范圍的飛行任務。

垂直起降飛行器同時兼具直升機和固定翼飛機的優點，起降方便，航程遠，續航時間長，在軍事和民用領域均具有極高的應用價值。長期以來，國內外提出了許多構型方案，典型的如美國的V-22“魚鷹”，其雖然實現了垂直起降和水平飛行的結合，但是其也存在一些問題如在過渡飛行階段時動力穩定性差，旋翼與機翼間氣動干擾嚴重導致旋翼效率較低，動力系統對機翼壓力過大限制大展弦比機翼應用，旋翼直徑大且外露影響安全性，過渡飛行階段控制復雜控制難度高問題。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明提出一種新型的基于傾轉動力的垂平兩用飛行器。

為了達到上述目的，本發明的實例采用如下技術方案。

一種基于傾轉動力的垂平兩用飛行器，可實現垂直起降狀態到飛行狀態的轉換，包括機身，其特征在于，還包括：兩個主機翼，用于產生升力，對稱設置在所述機身的中后部的兩側；

兩個前置鴨翼，用于產生升力和配平力矩，對稱設置在所述機身的前部；

垂直尾翼，設置在所述機身尾部；

N個傾轉涵道風扇，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后部的兩側，每個傾轉涵道風扇通過連接件與所述機身連接且可繞垂直于機身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，所述傾轉涵道風扇的軸線平行于飛機航向以產生推力；

嵌入式升力涵道風扇，嵌入在所述機身的前部正中，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，設置在所述機身的底部，且配置成前三點式起落架。

進一步地，所述嵌入式升力風扇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。

進一步地，每一主機翼的后緣形成副翼，用于提供滾轉力矩。

進一步地，垂直尾翼上安裝有控制舵面，提供偏航力矩。

進一步地，每個傾轉涵道風扇以及嵌入式升力涵道風扇通過電動機、渦軸發動機或活塞發動機驅動。

進一步地，所述兩個主機翼為大展弦比長直翼。

進一步地，所述兩個前置鴨翼后緣形成副翼，提供控制力矩。

進一步地，所述N個傾轉涵道風扇可采用螺旋槳代替。

進一步地，所述嵌入式升力涵道風扇的數量選用不少于2個，以提供更大升力。

一種基于傾轉動力的垂平兩用飛行器的工作方法，步驟如下：