[发明专利]一种高速长航时飞行器

说明书

本发明公开了一种高速长航时飞行器，包括机身、机翼、升力旋翼、垂直尾翼、水平尾翼、推进桨、转动旋翼系统和动力系统；其中，动力系统为推进桨、转动旋翼系统和升力旋翼提供动力；机翼分别对称设置在机身两侧；升力旋翼位于机身头部上方；推进桨不少于两个，分别设置在机翼的后缘，推进桨相对于机身对称设置；垂直尾翼和水平尾翼均设置在机身尾部，且垂直尾翼垂直于水平尾翼；水平尾翼为两个，对称设置在垂直尾翼两侧。本发明提供的飞行器，综合了垂直起降飞行器的特点和长航时飞行器的优点，具有控制系统简单，实现长航时载人飞行器的水平滑行功能。

技术领域

本发明涉及飞行技术领域，更具体的说是涉及一种高速长航时飞行器。

背景技术

高速旋翼机是一种综合了旋翼机垂直起降特点和固定翼高速远程特点的一种飞行器，由于其身兼旋翼机和固定翼飞机的优势，因此在国防建设、国民经济建设和应急事件处理中发挥着不可替代的重要作用，有着非常广泛的应用前景。

直升机等旋翼机自发明以以来，在军民航空领域发挥着巨大的作用，由于采用旋翼提供升力，因此具有优异的悬停和低速性能，这是其相比于固定翼航空器的优势，但采用旋翼提供升力和克服前飞阻力，也限制了其飞行速度的提升，难以达到固定翼飞机所能达到的较高速度和较远的航程，不利于拓展其应用领域。同时，固定翼飞机的飞行原理决定了其难以悬停作业，低空低速机动能力缺失，因此，有必要发展一种新型飞行器——高速旋翼机，将旋翼机优异的低空低速性能和固定翼飞行器的高速远程优势结合起来，在军民航空领域发挥更大的作用。

目前，垂直起降飞行器一般借助旋翼/螺旋桨、涵道风扇或矢量喷气发动机实现，其中旋翼/螺旋桨由于直径较大，不论是在垂直起飞阶段作为旋翼提供升力，还是在平飞阶段作为螺旋桨提供拉力效率均较高。

因此，如何提供一种高速长航时飞行器，可有效将垂直起飞阶段的升力旋翼和平飞时的拉力螺旋桨结合起来，实现垂直起降和高速平飞是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高速长航时飞行器，综合了垂直起降飞行器的特点和长航时飞行器的优点，提出了一种通过转动旋翼和升力旋翼实现垂直升降的高速长航时飞行器，转动旋翼和升力旋翼构成三角结构，分别控制各自转速调整升力大小，控制系统简单；此外本发明中推进桨配合机翼，实现飞行器的高速平飞功能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高速长航时飞行器，包括机身、机翼、升力旋翼、垂直尾翼、水平尾翼、推进桨、转动旋翼系统和动力系统；其中，所述动力系统为所述推进桨、所述转动旋翼系统和所述升力旋翼提供动力；所述机翼分别对称设置在所述机身两侧；所述升力旋翼位于所述机身头部上方；所述推进桨不少于两个，分别设置在所述机翼的后缘，所述推进桨相对于所述机身对称设置；所述垂直尾翼和水平尾翼均设置在所述机身尾部，且所述垂直尾翼垂直与所述水平尾翼；所述水平尾翼为两个，对称设置在所述垂直尾翼两侧；

所述转动旋翼系统包括两个转动旋翼、控制系统和连接装置；所述转动旋翼分别通过连接装置，对称连接在所述水平尾翼上；所述控制系统控制所述连接装置转动，使得所述转动旋翼在垂直于所述水平尾翼的平面内具有转动自由度。

优选的，对称设置在所述机身两侧的所述转动旋翼转速相同，转向相反。

其中，本发明对机翼的刚度要求小，且机翼中不具有传动系统。

优选的，所述机翼采用大展弦比机翼，提高机翼的气动效率，提高飞行器的巡航升阻比。

优选的，所述动力系统与所述升力旋翼之间的传动路径上设有电子调速器二。

优选的，所述动力系统与所述转动旋翼之间的传动路径上设有电子调速器三。