[发明专利]立式垂直起降飞行器

说明书

描述了一种立式垂直起降飞行器(1’)，其包括：在飞行器的起飞/降落位置垂直布置并在飞行器的巡航位置横向于垂直方向布置的机身(2)；单个机翼(4)；至少两个第一发动机(15a、15b)，其被构造为在立式垂直起降飞行器上施加沿着各自的第一轴线(A)指向的相应的第一推力；以及围绕各自的第二轴线(A)旋转的至少两个第二发动机(15c、15d)，参考所述巡航位置，所述第二轴线布置在所述第一发动机(15a、15b)的所述第一轴线(A)上方；所述至少两个第二发动机被构造为在所述立式垂直起降飞行器(1’)上施加沿着各自的第二轴线(A)指向的相应的第二推力；第一发动机和第二发动机由单个机翼承载；单个机翼包括彼此错开的第一部分(5)和第二部分(6)；参考所述巡航位置，第二部分布置在所述第一部分上方；所述第一部分包括两个半翼，这两个半翼从机身的相对的侧面延伸；机翼还包括参考所述飞行器的所述巡航位置设置在所述第一部分(5)下方的第三部分(30)。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2018年6月28日提交的欧洲专利申请第18180590.4号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及立式垂直起降飞行器(tail sitter)。

背景技术

自二十世纪中叶以来，航空工业已经意识到需要能够垂直起飞和降落并具有足够高的巡航速度以能够迅速覆盖中/长距离航线的飞行器。

对此需求的部分方案由直升机和推力换向式飞机构成，但是它们也不是没有缺点。

直升机实际上的最高速度大约为350km/h。推力换向式飞机需要在直升机构造与飞机构造之间使发动机舱和旋翼一起旋转，因此从结构的角度来看特别复杂。

为满足这种需求而提出的另一种方案是由VTOL(垂直起降)飞行器组成。它们具有机身水平的起飞/降落构造，并且发动机在起飞/降落期间能够将推力定向在垂直方向上，或者在水平平移飞行期间能够将推力定向在水平方向上。

尽管VTOL飞行器使用广泛并且它们有效，但是它们的结构构造却特别复杂。这是源于需要根据飞行器的起飞/降落/飞行条件选择性地定向发动机的推力方向。

为满足上述需求而提出的另一种方案是在二十世纪四十年代至六十年代间开发的，它由立式垂直起降飞行器组成。

这样的飞行器基本包括机身、一对半翼、通常由机身承载的一个或多个驱动构件以及配备有可动表面以控制飞行器的直尾翼。

立式垂直起降飞行器的飞行轨迹包括飞机机身垂直定位的起飞、飞行器旋转90度以呈现巡航位置的第一过渡阶段以及飞行器返回机身垂直定位以执行降落的第二过渡阶段。

在起飞和降落阶段，立式垂直起降飞行器通过降落构件而搁置在地面上，降落构件通常由飞行器的直尾翼承载。

随后，马达的推力在起飞/降落条件下抵消了立式垂直起降飞行器的重量，并且在飞行条件下抵消了空气的空气动力学阻力。

这些方案的原型以Lockheed XFV-1、Convair XFY-1 Pogo和Ryan X-13 Vertijet飞机为代表。

US1,665,114、US-2017/0297699、CN-A-106938701、US-A-2017/0166305、WO-A-2016/209350和US-B-5,114,096描述了已知的立式垂直起降飞行器方案。

立式垂直起降飞行器是特别有利的，因为它们具有与飞机基本相似的构造，并因此与推力换向式飞机和VTOL飞行器相比，其构造特别简单。

此外，与直升机不同，立式垂直起降飞行器对最大巡航速度没有特殊限制，该最大巡航速度与传统飞机的最大巡航速度不相上下。