[实用新型]垂直起降的固定翼倾斜旋翼飞行器

说明书

本实用新型公开了一种垂直起降的固定翼倾斜旋翼飞行器，属于航天航空技术领域，该飞行器包括机身和设置在机身两侧的机翼；机翼上设有朝向机身头部旋翼，使旋翼转动后产生的动力朝向机身头部方向；且旋翼倾斜于机身长轴线，使得旋翼产生的动力在垂直机身长轴线方向具有分力；通过调控不同旋翼间的转速差控制不同旋翼在垂直机身长轴线方向分力的大小，使得飞行器在该分力作用下发生翻转，从而调整飞行器的飞行姿态；无需添加额外机构，即可实现飞行器的垂直起降。

技术领域

本实用新型涉及航天航空技术领域，尤其涉及一种垂直起降的固定翼倾斜旋翼飞行器。

背景技术

固定翼飞行器具有飞行时间长和航程远的特点，但是起飞和降落一般需要进行长距离滑行的跑道，利用向前推进过程中机翼上下两侧的气压差提供飞行器向上飞行的力，因此对使用环境有较大的限制，依赖机场和跑道；在军用和民用上均有诸多不便。

随之出现了垂直起降固定翼飞行器能够解决以上问题；现有的垂直起降固定翼飞行器主要包括三种形式，第一种为倾转旋翼类型，典型代表是美国的V-22“ 鱼鹰”倾转旋翼机；在起降和巡航飞行时通过特殊机构改变旋翼的方向，实现垂直起降；第二种为尾座式，通过飞行器舵面偏转来实现飞行器实现水平飞行和垂直起降的状态转换；第三种广泛应用于现在的无人机设计中，这种类型的无人机分别具有水平和垂直方向的两套螺旋桨和动力系统；在起飞和降落时，垂直升力螺旋桨旋转，产生向上的升力，而水平方向飞行时，只有水平方向的螺旋桨旋转，产生水平方向的拉力，依靠机翼产生升力。

以上三种方式中，尾座式垂直起降飞行器在起飞和降落阶段由于速度低，舵面的效能有限，因此控制困难。第一种和第三种方式都需要额外的机构，增加了飞行器重量，降低了可靠性，缩短了飞行器的航程。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种垂直起降的倾斜旋翼飞行器，飞行器上设有多个设置在固定翼上的旋翼组件；且垂直起飞时，旋翼的旋转平面与水平面之间夹角为5-25度；这样旋翼产生的动力不与水平面垂直，而在水平方向产生一定分力，在飞行器起飞过程中控制各个旋翼的转速相同，该水平方向的分力恰好被平衡；当飞行器完成垂直上升后，控制其中一侧旋翼的转动增大，利用该旋翼产生的力在水平方向的分力使飞行器发生翻转，调整飞行器的飞行姿态，使旋翼产生的升力变为向前飞行的动力；无需添加额外机构，控制不同旋翼之间的转速即可调整飞行器的飞行姿态；实现飞行器的垂直起降；通过旋翼的旋转平面与水平面之间夹角控制旋翼速度差一定时，产生的使飞行器翻转的扭力的大小。

为实现上述目的，本实用新型提供一种垂直起降的固定翼倾斜旋翼飞行器，包括机身和设置在机身两侧的机翼；机翼上设有朝向机身头部旋翼，使旋翼转动后产生的动力朝向机身头部方向；且旋翼倾斜于机身长轴线，使得旋翼产生的动力在垂直机身长轴线方向具有分力；通过调控不同旋翼间的转速差控制不同旋翼在垂直机身长轴线方向分力的大小，使得飞行器在该分力作用下发生翻转，从而调整飞行器的飞行姿态。

具体的，机翼上下两端至少各设有一个旋翼；当时机翼上、下端各设有一个旋翼时，飞行器上旋翼总数量为4，各设两个旋翼时，飞行器上旋翼总数量为8。

优选的方案，两侧机翼上的旋翼关于机身长轴对称设置。

具体的方案，机翼上设有突出于机翼上表面和下表面的安装座4；旋翼设置在安装座4上，且朝向机身头部方向。

更具体的方案，安装座4前端设有倾斜于机身长轴线的安装孔，安装孔内设有电机，旋翼与电机连接后跟随电机转动。由于安装孔倾斜于机身长轴线，故电机是安装孔适配卡和后电机也倾斜于机身长轴线方向；旋翼与电机的转轴连接后即相对机身长轴倾斜设置，且跟随电机转轴转动。