[发明专利]尾座式垂直起降飞机

说明书

描述了一种尾座式垂直起降航空器(1’、1”)，其包括：具有闭合的前部翼段(C)的机翼(4)；使所述机翼从其中伸出的机身(2)；所述机身平行于第一轴线(Y)延伸；所述机翼是自身闭合且没有自由端部的非平面机翼；所述机翼包括：从所述机身突出的第一部分(5)；与所述第一部分隔开的第二部分(6)；以及第一和第二连接翼段(7)，它们介于所述第一部分(5)和所述第二部分的相应端部(8、9)之间，所述第一部分和所述第二部分彼此平行并且平行于与所述第一轴线(Y)正交的第二轴线(X)延伸；所述第一轴线(Y)在使用中在起飞/降落位置垂直地设置，并且在巡航位置相对于垂直方向倾斜。所述第一和第二连接翼段平行于与所述第二轴线和所述第一轴线正交的第三轴线(Z)延伸，所述机翼包括第三部分(30)，其设置在所述第一部分的与所述第二部分相对的一侧上，并通过平行于所述第三轴线延伸的第一翼段(31)在它们相应的端部(32，8)处与所述第一部分连接。

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18180581.3号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种尾座式垂直起降飞机(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降并具有足够高的巡航速度来迅速覆盖中/长距离航线的航空器。

针对这种需求的部分方案包括直升机和推力换向式飞机，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包括VTOL(Vertical Take-off Landing，垂直起降)航空器。它们具有机身保持水平的起飞/降落构造，并且发动机能够在起飞/降落期间将推力定向在垂直方向上或者在水平平移飞行期间定向在水平方向上。

尽管VTOL航空器使用广泛并且是有效的，但是它们的结构构造却特别复杂。这样的原因是需要根据航空器的起飞/降落/飞行状态对发动机的推力方向进行选择性的定向。

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，并且包括尾座式垂直起降飞机。

这样的航空器基本包括机身、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用于控制航空器的可动表面的尾翼。

尾座式垂直起降飞机的飞行剖面考虑到航空器机身垂直定位的起飞、航空器旋转90度呈现巡航位置的第一过渡阶段以及航空器返回机身垂直定位执行降落的第二过渡阶段。

在起降阶段，尾座式垂直起降飞机通过通常由航空器的尾翼承载的轮子而搁置在地面上。

随后，马达的推力抵抗起飞/降落状态下的尾座式垂直起降飞机的重量以及飞行状态下的空气的气动阻力。

这些方案的原型以洛克希德·马丁公司的XFV-1、康维尔公司的XFY-1 Pogo和瑞安公司的X-13 Vertijet航空器为代表。

US1,665,114、US-2017/0297699、CN-A-106938701、US-A-2017/0166305、WO-A-2016/209350、US-A-2016/0311553和US-B-5,114,096描述了已知的尾座式垂直起降飞机方案。

尾座式垂直起降飞机的特别有利之处在于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航空器相比构造特别简单。

此外，与直升机不同，尾座式垂直起降飞机对最大巡航速度没有特殊限制，其与传统飞机的最大巡航速度不相上下。