[实用新型]一种油电混合的垂直起降固定翼飞机

说明书

技术领域

本实用新型涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种油电混合的垂直起降固定翼飞机。

背景技术

目前的倾转旋翼飞机有很多种类，其中主要以燃油发动机或电动机为驱动动力的为主。目前美国的“鱼鹰”采用完全机械方法，所有的旋翼都采用燃油发动机作为驱动。由于燃油发动机响应速度太慢、无法满足飞机平衡所需要的旋翼快速升力调节，因此采用了变距技术，通过调节旋翼叶片的角度快速变距以实现升力的快速调节，但是该种技术导致机械结构复杂化、成本高、维护困难、可靠性低。对于近年来发展起来的电动倾转旋翼飞机，所有的旋翼采用电动机作为驱动。通过电池供电、利用电动机响应速度快的特性，通过改变电动机转速调节各个旋翼的升力，以满足飞机平衡所需的旋翼的快速升力调节。这种系统结构简单、安全可靠，但是由于目前电池储能的限制，这种飞机的航程和飞行的时间都非常短，实用价值很低。

市场上还设计了一种将多旋翼和固定翼飞机组合在一起、将燃油发电机和电动机组合在一起的飞机。这类飞机在垂直起降时，所有的旋翼都旋转向上产生垂直向上升力，利用电机快速调节特性保持平衡，燃油发动机旋翼产生升力，旋翼系统结构简单。但该种飞机不是彻底的倾转旋翼飞机，其在垂直起降或悬停的时候，所有旋翼都工作，然而在飞机平飞的时候只有一部分旋翼旋转方向为飞机提供动力。很显然这类飞机是冗余系统，动力利用率低，在水平飞行过程中，部分旋翼不提供飞行的动力，同时增加了飞行阻力、增大了飞机的载荷。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型目的在于提供一种油电混合的垂直起降固定翼飞机，以解决现有技术中的结构复杂、动力系统利用率低、平稳性差、续航能力低的问题。

本实用新型的一种油电混合的垂直起降固定翼飞机，包括机身、对称设置在所述机身两侧的机翼和设置在所述机身尾端的尾翼，还包括设置在所述机翼上的至少两个旋翼单元，所述的至少两个旋翼单元包括至少一个第一旋翼单元和至少一个第二旋翼单元，所述第一旋翼单元包括关于所述机身轴线对称设置的一对第一旋翼组件，所述第二旋翼单元包括关于所述机身轴线对称设置的一对第二旋翼组件，所述第一旋翼组件包括旋转速度可调节的电动机和由其驱动转动的第一旋翼，所述第二旋翼组件包括采用固定旋转速度的发动机和由其驱动转动的第二旋翼，所述第一旋翼组件和所述第二旋翼组件分别设置在所述机翼端部，所述第一旋翼组件和所述第二旋翼组件采用非对称控制技术设置方式形成一个三支点或四支点的惯性几何平面。

进一步地，每个所述电动机的推力分别调节，以形成多个变量推力支点，每个所述发动机采用固定推力，以等效形成单点定量推力支点。

进一步地，所述固定翼飞机还包括用于监控所述电动机和所述发动机运转的动力控制电路，所述动力控制电路包括微处理器、与所述微处理器耦合的各所述电动机和所述发动机的动力单元，以建立各所述电动机与所述发动机的转速之间的逻辑关系数学模型。

进一步地，所述第一旋翼组件和所第二旋翼组件在平行于所述机身轴线的平面内转动，其转动角度为0-90°。

进一步地，所述固定翼飞机包括两个旋翼单元，其中一个所述机翼上设置有一个所述第一旋翼单元，另一个所述机翼上设置有一个所述第二旋翼单元。

进一步地，所述固定翼飞机包括三个旋翼单元，其中一个所述机翼上设置有一个所述第一旋翼单元和一个所述第二旋翼单元，所述第一旋翼单元和所述第二旋翼单元上下平行设置，另一个所述机翼上设置有一个所述第一旋翼单元或第二旋翼单元。

进一步地，所述固定翼飞机包括四个旋翼单元，两所述机翼上各分别设置有一个所述第一旋翼单元和一个所述第二旋翼单元，所述第一旋翼单元和所述第二旋翼单元上下平行设置。

进一步地，所述电动机与所述微处理器之间设置有用于检测所述电动机转速的调速器，所述调速器包括场效应管。

进一步地，所述第一旋翼的直径与所述机翼长度之比为0.1-0.6，所述第二旋翼与所述机翼长度之比为0.1-0.6。

进一步地，所述机身和机翼的材料为玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料、钣金材料、轻木材料中的一种或多种组合。

借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：