[发明专利]一种垂直起降双体飞行器

说明书

本发明涉及航空飞行器技术领域，尤其是涉及一种垂直起降双体飞行器。其特点是包括对称布局的右机体和左机体，右机体和左机体前端通过前鸭翼相连，右机体和左机体后端通过水平尾翼相连，所述的右机体下部设置有起落架，右机体后部设置有垂直尾翼，右机体上部设置有发动机舱，发动机舱前端设置为进气道，发动机舱前后端设置为发动机喷管，发动机舱内设置有飞行器动力系统，飞行器动力系统通过动力传递机构与桨叶相连。其通过对称布局双机体和可彼此反向旋转固定翼/旋翼设计，解决主桨扭矩的平衡问题；采用可在涡轴模态和涡扇模态之间进行模态转换的涡轮发动机，实现不同飞行状态下的最优热力循环，提高飞行器最大平飞速度。

技术领域

本发明涉及航空飞行器技术领域，尤其是涉及一种垂直起降双体飞行器。

背景技术

一百多年前，莱特兄弟的载人动力飞行器成功飞行，直到今天，航空技术已经得到了迅猛发展，各式各类的新型飞行器概念不断出现，在战争中发挥了巨大的空中优势，更在国民经济的发展中产生了巨大的推动作用，并极大地改变了人们的生活方式。固定翼飞机起降必须依赖跑道，而直升机不受此限制，但是不足的是受旋翼转速的限制其最大巡航速度通常在300km/h，如果有一种飞行器能够兼备直升机垂直起降和固定翼高速巡航的优点，则将会在军事和民用领域具有重要用途。

目前的垂直起降高速巡航飞行器主要有三种方案类型，一种为英国的“鹞”式、美国的F-35战斗机，采用带旋转喷管的涡轮风扇发动机，其在垂直起降状态下效率低，耗油率高；一种为美国的倾转旋翼式V-22“鱼鹰”，这种方案的螺旋桨直径较大，降低了悬停状态时的桨盘载荷及其所需功率，但也从一定程度上降低了水平飞行速度，同时倾转旋翼对控制系统和控制方法的可靠性要求很高；还有一种方案为波音公司的旋转机翼式X-50“蜻蜓”，其机翼既可以旋转产生升力，又可以锁定作为固定翼使用，采用桨尖喷气方式驱动机翼，这种方式的旋翼驱动效率较低。

公开号CN 106585976 A的发明专利提出了一种倾转旋翼/升力风扇飞行器布局，通过在飞行器机身前部安装共轴反桨涵道升力风扇，同时在机身后部左右对称的平尾端部安装倾转旋翼，来实现飞行器的垂直起降并通过倾转旋翼在垂直于平尾平面内的旋转来实现飞行器在固定翼模式飞行。其问题在于倾转旋翼所带来的控制复杂性和较低安全性。在飞行器从垂直起降模式向固定翼模式转换时，需要协调升力风扇和倾转旋翼在垂直方向的升力以保持飞行器重心在可控范围内；倾转旋翼也会限制飞行器在固定翼模式下的水平飞行速度。

公开号CN 106882373 A的发明专利提出了一种复合式倾转旋翼直升机，该发明采用了共轴反桨双旋翼(图中标号1)系统作为主升力旋翼，采用倾转旋翼和倾转翼面来实现飞行器的姿态控制，达到从垂直起飞过渡到平直飞行状态的目的。其问题在于共轴反桨双旋翼系统在平直飞行时依旧提供飞行器主要升力，大大限制了其在平飞时的飞行速度；且共轴反桨双旋翼系统结构复杂，可靠性较低，维修和制造成本较高。

公开号WO 2005/066020 A1的发明专利提出了一种倾转旋翼飞行器，其可以通过一个单独的可倾转轴进行倾转实现飞行器垂直起降和水平飞行状态之间的互换，倾转轴的位置和倾转方向可改变并以此生成新方案。其问题在于共轴反桨双旋翼系统结构复杂，安全性低，且限制了其最大平飞速度。

现有技术中存在有多种垂直起降高速巡航飞行器的技术方案，但大多存在着：(1)垂直起降时可旋转喷管效率低或平飞时旋翼导致的最大速度限制；(2)需调节及控制机构众多，控制复杂；(3)平衡主桨扭矩时多采用共轴反桨双旋翼或采用对称布局但使用倾转旋翼从而使结构复杂、安全性降低等问题。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的缺陷而提供一种垂直起降双体飞行器，有效解决了现有技术存在的问题。