[发明专利]一种盒式垂起固定翼飞行器

说明书

本发明涉及一种盒式垂起固定翼飞行器，采用盒式翼布局和全电动驱动，能够提高飞行器的前飞巡航效率和飞行速度，其对称结构能确保飞行器倾转过渡阶段的稳定性，高升力特性能够减少飞行器倾转过渡阶段的高度下降，保证飞行器的安全；采用起落架和垂尾组合设计，起落架和垂尾结构共用，能够减轻飞行器的质量并提高飞行器垂尾的气动效率；采用类拱形结构设计，拱形结构具有好的结构强度与刚度，能够提高飞行器的结构强度，保证飞行器的结构安全；采用倾转旋翼与涵道风扇组合动力装置，使飞行器兼具垂直起降和前飞巡航性能，提高飞行器效率；本发明飞行器的结构强度、前飞巡航效率和飞行速度较大，航程和航时较长，飞行器的操纵性、安全性和稳定性高。

技术领域

本发明涉及航空飞行器设计领域，具体涉及一种倾转旋翼与盒式固定翼结合，兼具垂直起降和前飞巡航性能的飞行器。

背景技术

随着V247、V22等飞行器的设计与使用，倾转旋翼飞行器已逐渐成为国内外研究的热点。其兼具垂直起降和前飞巡航性能，在军用与民用领域具有重要意义。倾转旋翼飞行器一般有三种飞行模式即垂直起降模式、倾转过渡模式和前飞巡航模式，主要通过飞行器倾转旋翼的倾转来实现这三种飞行模式之间的转换，倾转旋翼的旋翼转动平面平行于飞行器机体平面时，飞行器进入垂直起降模式；倾转旋翼的旋翼转动平面由平行于飞行器机体平面倾转为垂直于飞行器机体平面的过程对应飞行器的倾转过渡模式；倾转旋翼的旋翼转动平面垂直于飞行器机体平面时，飞行器进入前飞巡航模式。虽然倾转旋翼飞行器具有很大的发展前景和使用范围，但现有的倾转旋翼飞行器存在有以下问题：(1)倾转旋翼飞行器最为关注的即为倾转过渡模式的安全性和稳定性，现有倾转旋翼飞行器在倾转过渡模式常常出现由于升力不足，导致飞行器高度下降进而发生坠毁的事件；(2)现有倾转旋翼飞行器一般仅由两个机翼组成，倾转旋翼位于机翼的翼尖处，这样容易造成飞行器的结构强度与刚度不足，进而导致飞行器的破坏；两个机翼产生升力同样也导致了飞行器的巡航效率和飞行速度不高；(3)现有倾转旋翼飞行器的尾翼一般处于旋翼的尾迹当中，会导致其尾翼的气动效率不足，因此现有倾转旋翼飞行器常采用复合式“V”尾以提高尾翼气动效率，但其会增加飞行器整机重量，进而降低飞行器的效率。

中国发明专利CN103847964公开了“一种可螺旋飞行的弧形翼飞行器”，其中央机身采用单弧形机翼、两侧为直机翼，弧形机翼和直机翼在横向为直机翼布局，该飞行器具有旋翼飞行和直翼飞行两种飞行模式，飞行过程可操纵，可短距起降。该飞行器的优点在于采用螺旋式滑跑能实现短距起降，飞行器固有的纵向和横航向模态自稳，其缺点在于飞行器无法实现垂直起降，飞行器的纵向动稳定性较差；

中国发明专利CN106697257公开了“一种倾转旋翼飞行器的总体设计”，该飞行器包括机身、前翼、T型尾翼、翼尖小翼和后翼，前翼的端部设有翼尖小翼，后翼与主翼通过连接板连接，后翼与机身联接，T型尾翼置于全机后部，共有三台发动机，依靠飞行控制系统进行转速、角度调整，辅助控制姿态，该飞行器的优点在于采用倾转旋翼使飞行器兼具垂直起降和前飞巡航性能，但缺点在于结构重量较大，降低飞行效率。

发明内容

本发明解决的技术问题是：为了解决目前倾转旋翼飞行器结构重量较大、前飞巡航效率较低以及倾转过渡模式安全性不足的技术问题，本发明提出了一种盒式垂起固定翼飞行器。

本发明的技术方案是：一种盒式垂起固定翼飞行器，包括机体、涵道风扇、电池、飞控系统、机翼组件、旋翼组件、副翼、第一起落架垂尾板和第二起落架垂尾板；