[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

说明书

本发明提供一种垂直起降飞行器和垂直起降飞行器的控制方法，属于航空领域。垂直起降飞行器包括：机身、四个倾转旋翼和四个固定旋翼。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，且两两对应相对机身的纵向对称面对称,机翼前侧倾转旋翼的间距为A，机翼后侧倾转旋翼的间距为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倾转旋翼外侧，并位于机翼的前后两侧，且两两对应相对纵向对称面对称；机翼前侧固定旋翼的间距为C，机翼后侧固定旋翼的间距为D，C与D的偏差小于或等于0.05*(C+D)/2。该垂直起降飞行器能够兼顾复合翼、全倾转布局和部分倾转布局的优点。

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，具体涉及一种垂直起降飞行器和垂直起降飞行器的控制方法。

背景技术

垂直起降固定翼飞行器（分布推进式）既具备直升机的垂直起降能力，又具备固定翼的水平高效、高速飞行能力，并且相比直升机更加安静、舒适、经济，相比多旋翼更加高效、航程更长，相比固定翼可在城市内的起降平台垂直起降，是城市空中出行的极佳选择。垂直起降固定翼飞行器主流布局一般包括三类：复合翼布局、全倾转布局和部分倾转布局，各种布局存在不同的优缺点，难以得到较佳的平衡。其中，复合翼布局平飞时动力系统的重量较高，导致动力系统重量占比偏大，另外复合翼平飞由于升力桨的原因，其平飞阻力也大，两者共同作用，使得复合翼的最大飞行速度及航程性能均偏低。全倾转布局不仅机械结构复杂，气动特性和控制也更加复杂，一般而言，其安全性不如复合翼，而部分倾转布局有望整合二者的优点，但目前已经公布的部分倾转构型无法同时具备二者的优点，因此需要提出一种新的垂直起降固定翼飞行器布局，以平衡优缺点，使垂直起降固定翼飞行器的飞行性能、安全性、可靠性、技术难度等得到较佳的平衡。

发明内容

鉴于以上现有技术的缺点，本发明提供一种垂直起降飞行器和垂直起降飞行器的控制方法，以优化现有技术中垂直起降飞行器的布局形式。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供 一种垂直起降飞行器，包括：机身、四个倾转旋翼和四个固定旋翼。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。

在本发明垂直起降飞行器一示例中，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。

在本发明垂直起降飞行器一示例中，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。

在本发明垂直起降飞行器一示例中，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。

在本发明垂直起降飞行器一示例中，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。