[发明专利]一种基于三轴飞控板实现固定翼和垂直起降的飞机

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于三轴飞控板实现固定翼和垂直起降的飞机。

背景技术

随着航空航天科技的发展，航空技术发展日新月异，尤其代表先进航空技术的是能够实现固定翼与垂直起降两重飞行模式的飞机，与现有固定翼飞机相比，固定翼和垂直起降的飞机几乎不需要跑道，这样使得此类飞机适用性和通用性更好，它还兼具了固定翼飞机飞行效率高，航程远的优点；垂直起降的航空器由于其升力和前进的动力完全靠发动机或电机的螺旋桨旋转产生，其推重比往往要求大于1，而固定翼和垂直起降的飞机克服了上述缺点，使得飞行效率大为提高，航程更远，还兼具了垂直起降飞行器机动灵活的优点；这类飞机尤其具有代表性的是倾斜旋转翼飞机（美军“鱼鹰”倾斜旋翼机），中航庆安集团公司YY-1短距/垂直起降无人机以及以色列航宇工业公司生产的垂直起降倾转旋翼无人机“黑豹”，“鱼鹰”是基于两轴的飞行器，对飞行控制的要求非常高，“鱼鹰”的频繁出事使的大家寻求更易于操纵和安全的设计；YY-1短距/垂直起降无人机和倾转旋翼无人机“黑豹”是基于三轴的飞行器，易于操纵，安全性好，但在做固定翼飞行时，尾部螺旋桨不能提供向前拉力；它在飞机的后部设有一螺旋桨，用于控制飞行方向，提高固定翼飞行模式下的飞机机动性能；随着经济社会发展以及军事技术革新的需要，更加先进的固定翼和垂直起降的飞机不断涌现。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种基于三轴飞控板实现固定翼和垂直起降的飞机，它具有结构简单，控制方便，机动灵活的优点。

本发明是这样来实现的，一种基于三轴飞控板实现固定翼和垂直起降的飞机，它包括飞机结构与飞机控制连接方式，所述飞机结构包括前倾斜旋转动力舱、机翼、左副翼、左尾撑杆、左垂尾、平尾、升降舵、舵机、右垂尾、右尾撑杆、右副翼、机身、后倾斜旋转动力舱，前倾斜旋转动力舱还包括电机、固定旋转轴、电机固定盒、拉杆、舵机和摇臂，后倾斜旋转动力舱还包括电机、前支撑侧板、舵机Ⅰ、舵机Ⅱ、摇臂、拉杆、后支撑侧板、旋转圆杆、方形叉、轴、方形扁头连接块、支撑杆和销杆，其特征在于机身连接在机翼中部，关于机身对称的两侧机翼上均连接有一前倾斜旋转动力舱，机身后部设有后倾斜旋转动力舱，机翼还连有左副翼和右副翼，左尾撑杆和右尾撑杆关于机身对称连接，其一端均连接在机翼上，左尾撑杆的另一端连接左垂尾、平尾和升降舵，右尾撑杆的另一端连接右垂尾、平尾和升降舵，平尾上设有舵机；前倾斜旋转动力舱中的舵机通过摇臂连接拉杆的一端，拉杆的另一端连接电机固定盒，电机固定盒的中部设有固定旋转轴，电机固定盒固定连接电机；后倾斜旋转动力舱中前支撑侧板连接舵机Ⅰ和旋转圆杆，舵机Ⅰ通过摇臂连接拉杆的一端，拉杆的另一端连接销杆，销杆连接在旋转圆杆，旋转圆杆穿过后支撑侧板连接方形扁头连接块，方形扁头连接块上连接有舵机II，舵机Ⅱ通过摇臂连接拉杆的一端，拉杆的另一端连接方形叉，方形叉与方形扁头连接块通过轴活动连接，方形叉连接支撑杆的一端，支撑杆的另一端连接电机；后倾斜旋转动力舱中的舵机Ⅰ和舵机Ⅱ分别控制电机在竖直方向上的两个空间夹角为直角的旋转运动；所述的飞机控制连接方式为：（1）升降舵导线连接方式：用Y导线，一端接接收机升降控制通道，另一端接三轴飞控板的升降控制通道，最后一端接平尾上的舵机；（2）方向舵导线连接方式：将舵机Ⅰ与三轴飞控板控制尾舵机的输出通道相连，接收机的方向舵控制通道与三轴飞控板的方向舵控制通道相连；（3）电机油门导线连接方式：将接收机的油门控制通道与三轴飞控板的油门控制通道相连，三个电机分别与三片电调相连，三片电调的信号线分别与三轴飞控板的三个油门输出通道相连；（4）副翼导线连接方式：首先，用Y导线A将机翼上的控制左右两侧副翼的两舵机线连接起来，最后一端接在另一根Y导线B的一端，Y导线B的另一端连接三轴飞控板的副翼控制通道，最后一端连接接收机的副翼控制通道；（5）前倾斜旋转动力舱中的两舵机分别与Y导线的两端相连，Y导线的最后一端连接另一根Y导线C的一端，Y导线C的另一端连接舵机Ⅱ，Y导线C的最后一端与接收机的襟翼通道相连；通过上述连接导线，可使遥控器在控制三轴飞控板的同时又能控制固定翼的舵面；而通过旋转飞机遥控器上的襟翼控制旋钮，可以改变三个电机的方向，实现三轴模式与固定翼模式的切换。