[发明专利]可兼具垂直升降与定翼飞行的航空器简易俯仰控制装置

说明书

本发明是一种可兼具垂直升降与定翼飞行的航空器简易俯仰控制装置，包括一机体以及一组对称定翼，且界定机头至机尾方向为纵轴向，各该定翼伸展方向为横轴向，机顶至机底方向为垂直轴向，且各该定翼各附设一第一推力机构，且各该一第一推力机构系供操作性随各该定翼沿横轴俯仰或独立沿该横轴俯仰，本发明主要在于沿机体纵轴的机体重心点至机尾之间，设有一可产生抵抗机体重心点至机头间力矩的简易控制装置，且该简易控制装置可以供选择性作动而向上产生斥力或向下产生斥力。

技术领域

本发明涉及一种航空器，尤指一种可兼具垂直升降与定翼飞行的航空器简易俯仰控制装置。

背景技术

一般以往所常见的航空器，主要因应功能以及飞行原理而包括有旋翼航空器和定翼航空器。其中旋翼航空器可进行垂直起降、悬停、低速前进、后退、左右横移与空中盘旋等飞行动作，例如直升机。而现有的定翼航空器则提供高速、更具经济性的油耗与较远航程等特性。

此外也有介于二者间的混种航空器，其中如倾转旋翼机(Tiltrotor Aircraft)则是复合同时具有旋翼和定翼，该定翼沿航空器本体横轴设置，且该定翼两侧各附设一旋翼，且各该旋翼独立沿该横轴俯仰，当该旋翼以直立方向(平行于垂直轴)操作时相当于一架具有双旋翼的直升机，而可以进行等同直升机的飞行操作；当旋翼倾转至水平位置时(平行于纵轴)则相当于一般的定翼机而提供更快的航速与更远的航程。此类航空器以美国军方的V-22鱼鹰式倾转旋翼机为代表。

而另外一种倾斜翼机(Tilt Wing Aircraft)，其外形则与一般定翼机几无差异，惟其主翼可做九十度倾转并于机尾增设一提供平衡升力的旋翼系统，当其主翼倾转至直立方向(平行于垂直轴)操作时，通过控制各操控舵面与主、尾旋翼系统可得到类似于直升机的操作特性，而当主翼倾转至水平位置时(平行于纵轴)则与一般定翼机飞行模式无异(此时尾旋翼系统并无功能，属“去能(Disable)”状态)。此类航空器以美国航空及太空总署的XC-142实验航空器与加拿大Canadair CL-84为代表

以前案一美国US 2702168号专利案所显示A Convertible aircraft为例说明，该前案于定翼的两侧各设有一具有可产生推力的旋翼(即第一推力机构)，此旋翼系统设有复杂的循环变距机构(Cyclic Control)，虽可以用于沿横轴俯仰与滚转的控制，从而可在纵轴方向有效控制沿横轴的俯仰姿态。但是因为设有复杂的循环变距机构(CyclicControl)，所以耗费不眦且维修不易。基于成本与实际技术因素，具体而言，现阶段除了如V-22鱼鹰式倾转旋翼机系列采用上述控制方式，经多年研发而成功量产外，并不容易落实与普及。

至于其他几种发明企图摒除复杂的循环变距系统，而以一设置于机尾的简单定距或变距螺旋桨(Fixed Pitch or Variable Pitch Propeller)达成俯仰控制目的的设计都未臻理想而遭致失败。

例如前案二美国US3572612A号专利案所显示Programming and mixing unit forvtol aircraft，其尾部具备有一可产生垂直方向升力的同轴反向双螺旋桨系统(TwinRotor Co-Axial Propeller)；即标号18(Tail Propeller)。以及前案三如美国US3141633A号专利Tilt-wing aircraft(倾斜翼飞机)，揭示在尾部设置有一风扇17(FAN)，惟该尾螺旋桨系统与尾风扇都用以负担位于航空器重心后方朝机尾方向因自重产生的力矩，因此其仅能产生一使机尾向上的单向升力。