[发明专利]一种油电混合动力垂直起降前掠固定翼无人机

权利要求书

1.一种油电混合动力垂直起降前掠固定翼无人机，其特征在于：包括机身组件、两组机翼组件、尾翼组件和两个垂直升力装置组件；其中

机身组件包括由前至后依次连接的机头前舱、前机身和后机身，其中机头前舱内置至少一个电动涵道风扇发动机，该电动涵道风扇发动机在无人机垂直起降和空中悬停飞行状态时提供纵向控制的俯仰操纵力矩；所述后机身内置能源组件和载荷舱，后机身尾部设有推进螺旋桨组件，推进螺旋桨组件用于提供前推力以克服无人机飞行时的气动阻力；

机翼组件安装在后机身两侧；

尾翼组件安装在后机身的尾段；

垂直升力装置组件为电动风扇式，两个垂直升力装置组件对称式的安装在后机身中段的左右两侧，垂直升力装置组件用于提供无人机在垂直起降和空中悬停状态飞行时所需的主要气动升力；

所述机翼组件为前掠固定翼；

所述机翼组件包括内段机翼和外段机翼，其中内段机翼的前掠角小于外段机翼，内段机翼的安装角和翼型弯度大于外段机翼；

所述机身组件还设有两个横向调节电动涵道风扇发动机，所述内段机翼上设有喷流出口，其中横向调节电动涵道风扇发动机的排气端与喷流出口通过导气管连通；两台电动涵道风扇发动机在后机身前端下部左右对称并联布置；所述喷流出口设置在内段机翼展向靠近翼稍处、弦向翼型最大厚度处的内部，滚转喷流出口可向机翼下方喷射气流、用于无人机在垂直起降和空中悬停状态飞行时提供横向控制的滚转操纵力矩；

所述内段机翼后缘布置襟翼，襟翼面积占内段机翼的5～8％，与内段机翼展长相比的相对展长为40～60％；

和/或外段机翼后缘布置副翼，副翼面积占外段机翼的5～7％，与外段机翼展长相比的相对展长为60～80％，与外段机翼弦长相比的相对弦长为20～25％。

2.根据权利要求1所述的油电混合动力垂直起降前掠固定翼无人机，其特征在于：所述尾翼组件主体向后机身上方延伸布置，且尾翼组件和后机身尾段组成包围结构，以避开推进螺旋桨组件。

3.根据权利要求2所述的油电混合动力垂直起降前掠固定翼无人机，其特征在于：所述尾翼组件包括水平尾翼、左右对称的两个垂直尾翼、以及两个左右对称的斜置尾撑，其中斜置尾撑向尾向水平斜外侧延伸，垂直尾翼下端连接在斜置尾撑外端，水平尾翼两端连接两个垂直尾翼上端。

4.根据权利要求3所述的油电混合动力垂直起降前掠固定翼无人机，其特征在于：所述水平尾翼后缘布置两片左右对称的升降舵，每片升降舵面积占水平尾翼整体面积的3～5％，与水平尾翼展长相比的相对展长为30～40％，与水平尾翼当地弦长相比的相对弦长为15～25％；左右两片升降舵同时上下同向偏转，用于无人机在前向飞行时提供纵向控制的俯仰操纵力矩；

和/或垂直尾翼后缘布置方向舵，方向舵面积占垂直尾翼的8～15％，与垂直尾翼展长相比的相对展长为70～80％，与垂直尾翼当地弦长相比的相对弦长为10～15％；左右对称的两侧方向舵同时左右同向偏转，用于无人机在前向飞行时提供航向控制的偏航操纵力矩。

5.根据权利要求1所述的油电混合动力垂直起降前掠固定翼无人机，其特征在于：所述后机身前段内部相对机翼组件下方位置布置燃料箱，燃料箱用于对推进螺旋桨组件提供所需的燃料；后机身中段内部上方布置动力电池组，其用于对垂直升力装置组件提供能源；动力电池组下方布置一个载荷舱，用于装载有效载荷；后机身后部内部装载油动推进发动机，用于驱动后端与之匹配的螺旋桨旋转、提供前推力克服无人机飞行时的气动阻力；在推进发动机前端配置一部发电机，其由推进发动机带动工作、产生电能为动力电池组充电。