[发明专利]一种共轴倾转旋翼飞行器及其组合的薄膜类飞行器

说明书

本发明公开了一种共轴倾转旋翼飞行器及其组合的薄膜类飞行器，包括多个共轴倾转旋翼机组合的薄膜类飞行器。每个共轴倾转旋翼机可以进行全方位的运动与移动，旋翼间由薄膜构成，共轴倾转旋翼机为节点改变薄膜类飞行器的形状。本发明能够通过改变膜的透光率实现大气流动，通过改变膜的形状实现流速调节。在回收时，膜收进共轴倾转旋翼机中，共轴倾转旋翼机组合回收。本发明能够实现对大气的控制调节，对城市热岛，农业干旱，污染飘散等问题的解决提供新方案。

技术领域

本发明属于旋翼飞行器技术领域，尤其涉及一种共轴倾转旋翼飞行器及其组合的薄膜类飞行器。

背景技术

近年来，共轴双旋翼无人机被广泛应用于军事和民用领域。和常规无人机相比，共轴双旋翼无人机具有负载能力强、悬停效率高、续航时间长和结构紧凑等优点，已广泛应用于诸多场景，如情报收集、军事打击、引导与摧毁、电子干扰与对抗、快递运输、气象探测、人工降雨、地质勘探、抢险救灾、髙空拍摄、电力巡检等，具有广泛的应用前景。

专利CN107117300B是一种基于共轴多旋翼姿态调整的无人飞行器。该发明整机采用共轴多旋翼设计，调整旋翼相对转速可以对机身产生不同的反扭矩控制机身的自传，螺旋桨的轴线方向可以相对于机身框架产生俯仰角使机身重心移动、重力相对于机芯产生调整力矩改变螺旋桨轴线方向进而调整飞行器运动方向。

专利CN203199178U是一种单涵道共轴旋翼/螺旋桨碟形飞行器，该新型中碟形飞行器的姿态控制即前飞、后飞、左飞和右飞，由周期性 改变旋翼的桨距来实现。

以上技术都是在一定范围内产生力和力矩来实现飞行器的运动与姿态控制，不能进行全方位的姿态调整。

地球上各地气候不同的根本原因，是地表接受到的太阳辐射能量的不均匀性、因而产生了大气的流动.热量和水分又随着环流从一地向另一地输送，使不同地方的热力差异趋于均匀。热量不均产生气体流动，而流体的速度会随流管变细而加速，因而可以通过控制流场通道改变流体流速。这方面的大气控制研究还稍微缺乏。但可以通过调整温度和流动通道来实现对大气流动的调整与控制。

利用重心移动和舵面控制以及相应的变距技术都是在飞行器的竖直方向不进行较大改变的情况下进行的运动与姿态调整。飞行器在竖直轴线方向姿态运动角度不受限制，但在水平前后左右方向的姿态会受到一定限制，因为要保证飞行器总体向上的推力。因而，飞行器的姿态就不能够进行全方位变化。

发明内容

为了解决上述已有技术存在的不足，本发明提出一种共轴倾转旋翼飞行器及其组合的薄膜类飞行器，利用共轴双旋翼的特性组合形成的薄膜类飞行器来实现对大气流动的控制。本发明的具体技术方案如下：

一种共轴倾转旋翼飞行器，包括涵道机体、环机体、第一旋翼、第二旋翼、导向叶片、三轴动量轮，其中，

所述涵道机体内部自上而下设置所述第一旋翼、所述第二旋翼和所述导向叶片；

所述环机体位于所述涵道机体的外部，在所述环机体上布置用于固定旋转电机的固定座，所述环机体通过旋转电机驱动所述涵道机体绕固定旋转电机固定座轴线旋转；

所述第一旋翼逆时针旋转，所述第二旋翼顺时针旋转，所述导向叶片绕所述涵道机体的中心轴线呈发散状排布，控制经过所述第一旋翼和所述第二旋翼的气流方向，最终实现推力沿所述涵道机体轴向分布；

所述三轴动量轮为环形形状，与所述涵道机体固连，能够产生力矩调整共轴倾转旋翼飞行器的姿态。

进一步地，所述涵道机体内部沿中心轴线由下而上设置两个驱动电机固定座，分别用于固定第一驱动电机和第二驱动电机，每个驱动电机固定座通过连接梁与所述涵道机体固连；

所述第一旋翼与所述第一驱动电机固连，所述第一驱动电机驱动所述第一旋翼旋转产生推力；所述第二旋翼与所述第二驱动电机固连，所述第二驱动电机驱动所述第二旋翼旋转产生推力，同时改变气流方向。