[发明专利]一种垂直起降飞行器和垂直起降飞行器的控制方法

权利要求书

1.一种垂直起降飞行器，其特征在于，包括：

机身，所述机身的两侧对称设有机翼；

四个倾转旋翼，分别安装在两侧机翼的前后两侧，且位置、旋向和安装角度两两对应相对所述机身的纵向对称面对称,所述机翼前侧的两个所述倾转旋翼的间距为A，所述机翼后侧的两个所述倾转旋翼的间距为B，A与B的偏差小于或等于0.2*(A+B)/2;

四个固定旋翼，分别安装在所述机身两侧的所述倾转旋翼外侧，并位于所述机翼的前后两侧，且位置、旋向和安装角度两两对应相对所述纵向对称面对称；所述机翼前侧的两个所述固定旋翼的间距为C，所述机翼后侧的两个所述固定旋翼的间距为D，C与D的偏差小于或等于0.05*(C+D)/2；

其中，在垂直起降状态时，四个所述倾转旋翼在水平面上的投影两两对应关于垂直起降飞行器的重心在第一设定范围内呈中心对称，且位置相对于过所述重心并与所述纵向对称面垂直的铅锤面对称；所述倾转旋翼水平投影沿纵向的间距为M；所述第一设定范围为四个所述倾转旋翼水平投影的对角线连线交点与所述重心水平投影的纵向偏差小于或等于0.1*M；四个所述固定旋翼在水平面上的投影中心均两两对应关于所述重心在第二设定范围内呈中心对称，且位置相对于过所述铅锤面对称；所述固定旋翼水平投影的纵向间距为N，所述第二设定范围为四个所述固定旋翼水平投影的对角线连线交点与所述重心水平投影的纵向偏差小于或等于0.1*N。

2.根据权利要求1所述的垂直起降飞行器，其特征在于，在所述机翼前侧和/或后侧的所述倾转旋翼通过机臂安装在所述机翼上。

3.根据权利要求1所述的垂直起降飞行器，其特征在于，在所述机翼前侧和/或后侧的所述倾转旋翼通过支臂安装在所述机身上。

4.根据权利要求1所述的垂直起降飞行器，其特征在于，在所述机翼前侧的所述倾转旋翼通过机臂安装在所述机翼上，在所述机翼后侧的所述倾转旋翼通过支臂安装在所述机身上。

5.根据权利要求1所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述机身的尾部设置有尾翼，所述尾翼为V型尾翼、Y型尾翼、H型尾翼、X型尾翼、T型尾翼或U型尾翼中的任意一种。

6.根据权利要求5所述的垂直起降飞行器，其特征在于，两个所述倾转旋翼安装在所述尾翼上，可为飞行器向前飞行提供向前推力，并在飞行器垂直起降状态时向上倾转以提供垂直推力。

7.根据权利要求1所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述机身的尾部设置有尾翼，所述尾翼为V型尾翼，所述机翼后侧的两个所述倾转旋翼分别安装在所述尾翼上部的两侧翼尖上。

8.根据权利要求1所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述机身两侧的所述机翼上均安装有机臂，四个所述固定旋翼对称安装在机身两侧的所述机臂上，并分别位于所述机翼的前后两侧。

9.一种权利要求1至8中任一项所述垂直起降飞行器的控制方法，其特征在于，包括：以下垂直起飞到平飞的过渡过程和/或平飞向垂直降落的过渡过程：

所述垂直起飞到平飞的过渡过程包括：

根据前飞指令动力系统向前倾斜四个所述倾转旋翼；

根据爬升指令配置四个所述倾转旋翼的倾转速率，及四个所述倾转旋翼和四个所述固定旋翼的拉力配比，从而控制垂直起降飞行器的爬升速度和爬升坡度；

所述平飞向垂直降落的过渡过程包括：

根据速度指令动力系统向上倾转四个所述倾转旋翼至垂直起降位；

根据下滑指令配置四个所述倾转旋翼的倾转速率，及四个所述倾转旋翼和四个所述固定旋翼的拉力配比，从而控制垂直起降飞行器的下滑速度和下滑坡度。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，还包括以下意外进入尾旋或失速调控过程和/或遭遇侧风调控过程：

所述意外进入尾旋或失速调控过程包括：启动四个所述固定旋翼，辅助进行姿态控制，以改出所述尾旋或失速状态；

所述遭遇侧风调控过程包括：当风速超过设定阈值时，通过四个所述倾转旋翼拉力差动辅助控制偏航，以抵抗侧风。