[发明专利]新构型倾转旋翼飞行器及其飞行控制方法

说明书

本发明提供了一种新构型倾转旋翼飞行器及其飞行控制方法，该飞行器在机身尾部设置有常规垂尾和平尾，机身中部两侧设置有两副机翼。所述的机翼包括通过折叠机构连接的内段机翼和外段机翼，外段机翼末端装有一副可折叠的旋翼；所述的外段机翼能通过折叠机构绕内段机翼同时完成折叠与旋转两个动作。该飞行器垂直起降时，能减小机翼对旋翼下洗流造成的阻碍；另一方面，可以减小机体体积，降低投影面积。该飞机在空中飞行时机翼展开，旋翼折叠，可有效减小高速前飞时旋翼带来的阻力，从而提升前飞速度。

技术领域

本发明涉及飞行器领域，具体是一种新构型倾转旋翼飞行器及其飞行控制方法。

背景技术

航空技术装备在军民领域均有重要作用。从军用方面来看缺乏制空权会导致陆军和海军的军用装备和人员暴露在敌方空中打击下，难以组织起有效的攻击和防御。从民用方面来看，先进的民用航空器可以让人们的出行边的更加便捷，并且随着无人机的出现，森林消防，农业植保等方面，使得航空领域变得愈来愈重要。

其中传统固定翼飞机机翼尺寸大，整机体积大，在地面时占用空间大，运输携带不方便。并且起飞时需要一段距离的跑道。旋翼类飞行器虽然可以垂直起降，但是由于旋翼类飞行器速度过快时，前行桨叶常常产生激波，后行桨叶则会发生失速，导致其最大前飞速度受到限制。而倾转旋翼机是将固定翼飞机和直升机特点融为一体的新型飞行器，兼备固定翼高速巡航和直升机垂直起降和悬停的优点，但传统的倾转旋翼机在垂直起降的时候固定翼段会遮挡一部分旋翼下洗气流，致使整机升力下降。而且倾转过程中固定翼下方气流紊乱，特别是倾转过程中的机身力矩难以平衡，使倾转旋翼飞行器机身姿态控制难度增高。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种新构型倾转旋翼飞行器及其飞行控制方法，该飞机垂直起降时，能减小旋翼下洗气流对机翼造成的冲击；另一方面，可以减小机体体积，降低占地面积。该飞机在空中飞行时机翼展开，旋翼折叠，可有效减小高速前飞时的阻力，从而提升前飞速度。

本发明提供了一种新构型倾转旋翼飞行器，包括机身，机身尾部设置有垂尾和平尾，机身侧方设置有机翼，所述的机翼包括通过折叠机构连接的内段机翼和外段机翼，外段机翼前后两端分别装有旋翼结构；所述的外段机翼通过折叠机构绕内段机翼同时完成折叠与旋转两个动作。

进一步改进，所述的外段机翼前端旋翼结构为折叠结构。

进一步改进，所述的机翼包括分布在机身前端和中端的两对机翼。

进一步改进，所述的两对机翼位于不同的水平面上,外段机翼折叠旋转时下侧外段机翼向前侧折叠旋转，上侧外段机翼向后侧折叠旋转。

进一步改进，所述的折叠机构包括固定端、底座、转动端、轴套和转动舵机，其中固定端和底座固定在内段机翼上，转动舵机与底座固定连接，转动端与外段机翼固定，转动端上固定有轴套，转动舵机通过传动链条与轴套相连，转动舵机通过传动链条带动转动端进行转动。

进一步改进，所述的轴套上下两个端面分别设置有止推轴承。

本发明还提供了一种新构型倾转旋翼飞行器的飞行控制方法，包括以下过程：

1)当飞行器垂直起降时，外段机翼为折叠状态，外段机翼前端的旋翼结构展开，整机成为四轴飞行器，通过改变四个旋翼的总距从而改变升力，控制整个飞机在旋翼状态下的垂直起降和低速飞行；

2)当飞行器水平低速飞行时，外段机翼为展开状态，外段机翼前端的旋翼结构也为展开状态，整个机体为固定翼模式；

3)当飞行器水平高速前飞时，外段机翼前端的旋翼结构折叠，大大减小高速前飞时的阻力，由外段机翼后端的螺旋桨结构提供推力；飞行器通过舵面来进行飞行操纵，平尾和垂尾可以为飞机提供稳定性。

其中，机翼由折叠到打开及由打开到折叠的过程中，四个外段机翼同一时刻开始运动。

本发明有益效果在于：