[发明专利]一种垂直起降无人飞行器

摘要

本发明属于航空技术领域，涉及一种垂直起降无人飞行器，其特征在于：包括机体、机翼、发动机、发动机螺旋桨、副翼、平尾、垂尾、连接在垂尾(或机翼或平尾)上的四个起降支架、连接在机身(或机翼或平尾或垂尾)上的多个连接臂、连接在连接臂上的多个电机、连接在多个电机上的多个旋翼。本发明给出的一种垂直起降无人飞行器，既能像旋翼飞行器一样垂直起降，又能像固定翼飞行器一样高速飞行，还可以保持固定翼飞行器巡航时间长、巡航距离远、气动性能优良、抗风性好等优点，还能够大载重和大起飞重量飞行。

主权项

1.一种垂直起降无人飞行器，其特征在于：包括机体、机翼、发动机、发动机螺旋桨、副翼、平尾、垂尾、连接在垂尾和机翼或垂尾和平尾上的四个起降支架、连接在机翼或垂尾上的多个连接臂、连接在连接臂上的多个电机、连接在多个电机上的多个旋翼；飞行器发动机是一个带动一个发动机螺旋桨，或者是一个发动机带动两个旋转方向相反的发动机螺旋桨组成共轴系统，或者是两个发动机带动两个旋转方向相反的发动机螺旋桨组成共轴系统，或者是两个发动机带动两个旋转方向相反的发动机螺旋桨水平分布在机体两侧；连接在机翼或垂尾上的多个连接臂是3个、4个、6个或8个；连接在垂尾和机翼或垂尾和平尾上的四个起降支架用于飞行器起飞和着陆时支撑飞行器；发动机由油来提供动力，电机由电池或发电机提供动力；飞行器在起飞时，飞行器在发动机连接发动机螺旋桨旋转产生垂直向上的升力和电机带动旋翼旋转产生垂直向上的升力的联合作用下垂直起飞，连接在连接臂上的多个电机带动旋翼提供垂直向上的升力和飞行器俯仰、滚转和偏航三个自由度上的操作力矩；在飞行器由垂直起飞状态进入平飞状态过程中，机翼产生升力，副翼、平尾和垂尾上的气动力产生的力矩联合多个电机驱动旋翼产生的的气动力产生的力矩联合控制飞行器的俯仰、滚转和偏航三个自由度姿态将飞行器逐渐由垂直状态控制进入水平飞行状态；随着飞行器水平飞行速度的逐渐增加，电机驱动旋翼的转速逐渐减小直至停止，此后飞行器进入固定翼飞行状态，发动机带动发动机螺旋桨提供推力，机翼、副翼、平尾和垂尾联合提供操作飞行器的力和力矩；当飞行器降落时，电机驱动旋翼旋转的气动力产生的力矩和副翼、平尾和垂尾上的气动力产生的力矩联合控制飞行器的俯仰、滚转和偏航三个自由度上的姿态，将飞行器由水平飞行状态向垂直降落状态转变，此时发动机连接发动机螺旋桨旋转产生的升力和电机带动旋翼旋转产生的升力的联合提供克服飞行器重力；当飞行器进入垂直降落状态，发动机连接发动机螺旋桨旋转产生垂直向上的升力和电机带动旋翼旋转产生垂直向上的升力的联合作用下垂直降落，连接在连接臂上的多个电机带动旋翼提供垂直向上的升力和飞行器俯仰、滚转和偏航三个自由度上的操作力矩；连接在连接臂上的多个电机和连接在多个电机上的多个旋翼组成四旋翼、六旋翼或八旋翼，每个旋翼和相邻的另一个旋翼旋转方向相反，每个旋翼的旋转轴倾斜一个大于等于0度小于90度的角度以提供平衡发动机螺旋桨旋转产生的反扭力矩的操作力矩。