[实用新型]一种垂直起降的飞行器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种飞行器，具体是一种垂直起降的飞行器，可满足多种军事、公务及民用任务的需求。

背景技术

目前，飞行器主要分为直升飞机和固定翼飞机两大类。直升飞机具有优越的低速低空性能，并可在极小范围内起飞或降落，但是其效率与速度都比较低，这两点成了制约直升飞机更大范围应用的关键因素。固定翼飞机飞行半径大，效率高，但是低空低速性能相对较差，对机场条件要求较高，在无跑道的情况下，无法获得足够的升力起飞与降落。因此结合这两类飞行器的优点将直升飞机的垂直起降与悬停性能和固定翼飞机的高速巡航性能结合起来，成了当前很多人进行飞行器研究的重点方向。

现有技术有一种“蜻蜓”X-50A无人机，是一款可以垂直起飞与降落的飞行器试验机。该研究计划是由美国国防高级研究计划局提出，波音公司负责研制样机，这种飞行器被称之为鸭式旋翼/机翼无人机。“蜻蜓”X-50A设计有特殊的宽旋翼，当飞机起飞降落时这个宽旋翼就是无人机上的螺旋桨，当飞机平飞时，旋翼被锁定在机身上，它就成为固定机翼，飞行器以固定翼喷气飞机模式飞行，从而使该飞行器既具有直升飞机一样的垂直起降和空中悬停能力，又能像固定翼飞机那样高速巡航飞行。

上述飞行器最主要的技术问题是来自于升降/平飞模式转换期间的飞行控制问题。当飞行器由垂直起飞模式改变为平飞模式，或由平飞模式改变为垂直降落模式的一瞬间，平飞速度趋近于零，飞行器在这短时间内无法获得任何升力，很容易导致飞行器失控。目前，所有在升降/平飞模式转换的“旋翼/机翼”技术都有这个模式转换期间的控制问题。模式转换一般需要几十秒，快的也要十几秒，转换过快过慢都容易造成飞行器操纵失控。

另外一种现有技术是美国海军陆战队在2007年开始装备的由美国贝尔公司和波音公司联合设计制造的V-22“鱼鹰”式倾转旋翼机。当飞机垂直起飞和着陆时，旋翼轴垂直于地面，呈横列式直升飞机飞行状态，并可在空中悬停、前后飞行；在倾转旋翼机起飞达到一定高度后，旋翼轴可向前倾转90°角，呈水平状态，旋翼当作拉力螺旋桨使用，此时倾转旋翼机能像固定翼飞机那样以较高的速度作远程飞行。V-22倾转旋翼机融合了直升飞机与固定翼飞机的优点，是倾转旋翼技术中不可多得的成功案例。

上述倾转旋翼机与一般直升飞机、固定翼飞机相比有许多优点，但也有一些不足之处，主要表现在：结构设计、操纵控制技术及操纵系统动力学设计、气动特性复杂、技术工艺难度比较高。

一直以来，人们力求研究一种新型气动布局的能够垂直起降的，结构简单、安全可靠的飞行器，一种没有前述缺点的飞行器，从而使这种双模式飞行器得到广泛的应用。

发明内容

本实用新型弥补了现有技术的不足，提供一种能够保证飞行器在直升飞机起降模式与固定翼飞机巡航模式转换过程中持续提供升力，使得飞行模式转换平稳过渡，以确保飞行安全的一种可以垂直起降的飞行器。

本实用新型的技术方案之一是：一种垂直起降的飞行器，包括机身、主机翼、双垂直尾翼、前置螺旋桨、后置螺旋桨和发动机，在机身的两侧设有主机翼，在机身的尾部两侧的上面设有双垂直尾翼，在机身的前部和后部分别装有前置螺旋桨、后置螺旋桨，前置螺旋桨和后置螺旋桨的轴通过传动机构与发动机传动连接，其特征在于，在所述的机身的前部两侧设有与其一体的鸭翼翼根，该鸭翼翼根的顶端通过倾转操控套筒连接一鸭翼倾转段，倾转操控套筒的一端与鸭翼倾转段固定连接，该倾转操控套筒的另一端转动穿入该鸭翼翼根内，并与伺服电机连接，在该鸭翼倾转段的一侧转动安装该前置螺旋桨；在所述的双垂直尾翼相对侧设有对应的尾翼横梁固定段，在两侧的尾翼横梁固定段之间通过转动连接尾翼倾转段，在该尾翼倾转段的中部一侧安装后置螺旋桨；该前置螺旋桨和后置螺旋桨分别通过锥齿轮副和传动轴与发动机传动连接，传动轴从倾转操控套筒内穿过；尾翼横梁固定段与尾翼倾转段的连接方式和驱动方式与所述的鸭翼翼根和鸭翼倾转段之间的连接方式和驱动方式相同。