[发明专利]一种组合式四轴飞翼飞行器

说明书

一种组合式四轴飞翼飞行器，包括中心柱机身，所述中心柱机身上对称设有左右设置的两个机翼，所述两个机翼的翼肋处设有飞翼总成；所述中心柱机身上还设有与机翼垂直设置的前后两个垂尾，所述垂尾上通过支撑杆安装有飞翼总成，所述飞翼总成到中心柱机身的中心距与飞翼总成到中心柱机身的中心距相同，且飞翼总成与飞翼总成处于同一水平面上。本发明采用四轴与飞翼混合的变结构飞行模式，弥补了四轴飞行器耗电量大，飞行速度低的缺点，实现了垂直起降转平飞。本发明具备悬停稳定和飞翼较高的空气动力效率的特点，使飞行器具备了垂直起降转平飞的功能，并拥有了非常优秀的飞行性能。

技术领域

本发明涉及一种飞行器技术领域，特别是一种组合式四轴飞翼飞行器。

背景技术

在当今世界的航空领域，对垂直起降或者短距起降飞行器的研究一直非常热门。对于该种类型的飞行器，它有着一般直升机和固定翼都不具备的优点。飞机能够垂直起降或者短距起飞，从而对飞行场地的要求较小，比如航空母舰上装备的舰载机，现在比较流行的还是弹射短距起飞。但是随着F-35战斗机的研制成功，在舰载机的历史上树立了一块丰碑。此外，能够垂直起降的飞行器，在通用航空方面也拥有巨大的市场。比如现在中国部分地区实现了低空领域的开放，对于私人飞行器商家来说就是一个特别诱惑的机会，但同时对飞行器的性能也提出了更严格的要求。

要研究垂直起降技术是怎样实现的，就要知道比空气重的飞机是如何飞行的。飞机飞行需要克服两种力—重力和阻力。重力是由飞机的气动面，即机翼和尾翼产生的垂直升力平衡的；阻力则是由发动机提供的水平推力克服的。正常飞机的起飞过程就是飞机在发动机的推动下，在跑道上克服阻力向前滑跑，机翼在空气中直线平移运动，利用特定翼型和飞行状态产生的空气压差获取升力。随着速度的加快，升力也越来越大，当滑跑速度足够大到使机翼产生的升力大于飞机的重量时，飞机就可以离开地面升空飞行了。由于在一定的条件下飞行的阻力远小于飞机的重量，所以飞机的飞行可以实现以小推力托起大重量，也就是推重比小于1，是一种省力的飞行方式。

从上面可以看出，飞机要想飞行必须克服重力，而垂直起落飞机由于不需要滑跑，就不可能由机翼产生克服重力的升力。那到底如何才能实现在原地的垂直起降呢？只能有两种方法，一种是喷气反作用力，一种是利用空气动力。使用喷气反作用力实现垂直起降的飞行器比较著名的有英国的鹞式，鹞式飞机通过偏转发动机的喷管实现垂直起降。“鹞”式飞机采用带下反角的后掠上单翼，一台“飞马”发动机，机身前后有4个可旋转0°～98.5°的喷气口，提供垂直起落、过渡飞行和常规飞行所需的动升力和推力，机翼翼尖、机尾和机头有喷气反作用喷嘴，用于控制飞机的姿态和改善失速性能。“鹞”具有中低空性能好、机动灵活、分散配置、可随同战线迅速转移等特点。其最大缺点是垂直起飞时航程和活动半径小、载弹量小并且陆上使用时后勤保障困难。

由此看出，在实现飞行器垂直转平飞过程中，机械结构和控制原理都特别复杂，造成系统可靠性较低，同时，现有飞行器飞行性能不足，不够稳定安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种稳定安全、高机动飞行，可超稳定起降的组合式四轴飞翼飞行器。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，一种组合式四轴飞翼飞行器，其特点是：包括中心柱机身，所述中心柱机身上对称设有左右设置的两个机翼，所述两个机翼的翼肋处设有飞翼总成，所述飞翼总成通过机翼安装架安装在机翼上；所述中心柱机身上还设有与机翼垂直设置的前后两个垂尾，所述垂尾上通过支撑杆安装有飞翼总成，所述飞翼总成到中心柱机身的中心距与飞翼总成到中心柱机身的中心距相同，且飞翼总成与飞翼总成处于同一水平面上。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述飞翼总成包括机翼电机和机翼电机驱动的机翼螺旋桨。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述飞翼总成包括垂尾电机和垂尾电机驱动的垂尾螺旋桨。