[发明专利]垂直起降飞机及其操纵方法

说明书

本申请涉及一种垂直起降飞机及其操纵方法。垂直起降飞机包括：机身；机翼，设置于机身的两侧；旋翼，数量为多个，多个旋翼设置于机翼上，旋翼的轴线平行于机身的轴线，两两共轴反转；尾翼组件，包括尾翼和尾翼驱动单元，尾翼上设置主操纵舵面，用于飞机俯仰与偏航操纵，尾翼的数量为多个，多个尾翼分别与机身的尾部铰接，尾翼驱动单元带动尾翼张开或收回，尾翼组件张开时作为飞机着陆支腿，尾翼收回时作为飞机空中姿态配平与俯仰偏航操纵；辅助操纵系统的喷嘴分别设置在机翼两端和机头、机尾，采用高速射流产生的反力，实现飞机在空中姿态的转换调整。本申请的垂直起降飞机采用同一动力系统实现飞机的垂直起降和平飞，有效提升飞机的推重比。

技术领域

本申请涉及飞行设备领域，具体涉及一种垂直起降飞机及其操纵方法。

背景技术

目前，垂直起降飞机的一种结构为采用多旋翼垂直起飞，平飞时采用拉桨或推桨提供飞机前进动力，而在平飞过程中垂直起降时的多旋翼保持静止状态，无法产生有效推力，成为飞机平飞时的负担。

另外一种垂直起降飞机采用倾转旋翼与垂直起降多旋翼相互组合的方式，在飞机起飞降落时，部分旋翼倾转提供提升力，飞机平飞状态部分可倾转发动机旋转90°提供向前的力。或者，全部采用可倾转旋翼提供飞机垂直起降与前进的动力。可倾转旋翼机构复杂，机械结构可靠性低，容易造成安全隐患，如美国鱼鹰V22倾转旋翼飞机事故频繁。

发明内容

基于此，本申请提供了一种垂直起降飞机及其操纵方法，飞机的垂直起降和平飞采用同一动力系统，提升飞机的有效推重比，避免倾转旋翼的复杂结构。

本申请的一个实施例提供一种垂直起降飞机，包括：机身；机翼，设置于所述机身的两侧；旋翼，数量为多个，多个所述旋翼设置于所述机翼上，所述旋翼的轴线平行于所述机身的轴线，多个所述旋翼两两共轴反转；尾翼组件，包括多个尾翼和尾翼驱动单元，所述尾翼上设置舵面，用于飞机俯仰和/或偏航操纵，多个所述尾翼分别与所述机身的尾部铰接，所述尾翼驱动单元带动所述尾翼张开或收回，所述尾翼张开时作为飞机着陆支腿，所述尾翼组件收回时用于飞机空中姿态配平；辅助操纵系统，包括第一喷气口、第一高压气瓶、第二喷气口和第二高压气瓶，多个所述第一喷气口分别设置于所述机翼端部，所述第一喷气口连接所述第一高压气瓶，所述第一喷气口用于调整所述垂直起降飞机的滚转姿态，多个所述第二组喷气口分别设置于所述机身头部和所述尾翼尾部，所述第二喷气口连接第二高压气瓶，所述第二喷气口用于调整所述垂直起降飞机的俯仰姿态。

根据本申请一些实施例，所述尾翼驱动单元包括：电机；丝杠，连接所述电机；滑块，与所述丝杠螺纹连接；连杆，所述连杆的一端铰接于所述滑块，所述连杆的另一端铰接于尾翼。

根据本申请一些实施例，所述尾翼的尾部设置滚轮，用于飞机着陆时地面移动。

根据本申请一些实施例，所述机翼上设置襟翼、副翼，所述副翼用于调整所述垂直起降飞机的滚转姿态，所述襟翼在低速时展开增加所述垂直起降飞机的升力。

根据本申请一些实施例，所述机翼为可折叠机翼。

根据本申请一些实施例，所述的垂直起降飞机还包括货物装卸组件，所述货物装卸组件设置于所述机身上。

本申请的一个实施例提供一种如上所述的垂直起降飞机操纵方法，包括：多个所述尾翼张开，以支撑所述垂直起降飞机；启动所述旋翼，所述垂直起降飞机脱离地面；所述垂直起降飞机脱离地面后，收回多个所述尾翼；所述垂直起降飞机达到预设速度后，控制所述辅助操纵系统及尾翼上的舵面使所述垂直起降飞机由起降状态调整为平飞状态。

根据本申请一些实施例，控制所述辅助操纵系统及副翼调整所述垂直起降飞机的滚转姿态。

本申请的垂直起降飞机及其操纵方法，飞机的垂直起降和平飞采用同一动力系统，避免了将垂直起降动力与推进动力分开的设计，提升飞机的有效推重比；结构简单，可靠性高，避免了倾转旋翼机械结构复杂的问题；通过辅助操纵系统辅助调整飞机的姿态，提高飞机的可操作性。