CN109250102A - 一种多轴与固定翼结合的垂直起降飞机 - Google Patents

Abstract

一种多轴与固定翼结合的垂直起降飞机，属于飞行器技术领域，包括机身、机翼、尾翼、传动杆、操作杆、横梁、多旋翼装置、起落架；所述的机翼上带有副翼，机翼的左段和右段对称设有缺口，缺口平行于机身的中轴线；尾翼包括平尾和垂尾，位于机身的末端；所述的传动杆位于机翼的升力点的位置，通过轴承安装在机翼的的左段和右段；所述的操作杆位于机身内，操作杆通过齿轮组与传动杆相连，用于控制传动杆的转动角度。本发明的一种多轴垂直起降固定翼飞机，结合多旋翼装置和固定翼的飞机的优点，能够进行垂直升降，空中悬停，航行时间长，飞行过程平稳，安全系数高，适用于物流运输、空中灭火、灾后救援等工作。

Description

一种多轴与固定翼结合的垂直起降飞机

技术领域

一种多轴与固定翼结合的垂直起降飞机，属于飞行器技术领域，尤其涉及一种垂直起降固定翼飞机。

背景技术

飞机虽然飞行速度快且航行时间长，但其不能够进行定点悬停，也不能垂直起降；多旋翼飞行器亦称多轴飞行器虽然能够在空中进行悬停，还能垂直起降，但其航行时间短，飞行速度慢。虽然目前也有一些通过多旋翼飞行器和飞机结合起来的飞机，但它们有一定的缺陷，在使用固定翼模式飞行时要停掉多旋翼部分的动力，而这一部分就成为了飞机的负担，这样就增加了飞机的载荷。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种多轴与固定翼结合的垂直起降飞机，其能够进行垂直升降，空中悬停，长时间、长距离巡航。

一种多轴与固定翼结合的垂直起降飞机，包括机身、机翼、尾翼、传动杆、操作杆、横梁、多旋翼装置、起落架；所述的机翼上带有副翼，机翼的左段和右段对称设有缺口，缺口平行于机身的中轴线；尾翼包括平尾和垂尾，位于机身的末端；所述的传动杆位于机翼的升力点的位置，通过轴承安装在机翼的的左段和右段；所述的操作杆位于机身内，操作杆通过齿轮组与传动杆相连，用于控制传动杆的转动角度；所述的横梁有两根，分别为前梁和后梁，前梁和后梁分别位于机翼的前缘和后缘，用于固定机身和机翼；所述的多旋翼装置有两个，分别位于左边机翼和右边机翼；多旋翼装置包括纵向杆、横向杆和带螺旋桨的电机，所述的纵向杆分为前纵向杆和后纵向杆，前纵向杆位于前梁的下方，后纵向杆位于后梁的下方，前纵向杆和后纵向杆的一端固定连接在传动杆上；所述的横向杆有两根，分别连接在前纵向杆和后纵向杆上，在横向杆的两端分别装有一个电机，位于前纵向杆处的两个电机采用大电机，后纵向杆处的两个电机采用小电机，用来带动固定翼飞机进行垂直起降；所述的机身上安装有飞控系统用于控制多旋翼装置；所述的起落架位于机身下方。

在飞机起飞前，操作杆处于竖直状态，使得连接在传动杆上的多旋翼装置处于水平状态，两个多旋翼装置的升力方向为竖直向上；飞机起飞时，通过两个多旋翼装置提供的向上的升力进行垂直起升；待飞机升到一定高度后，操作杆前倾，使得多旋翼装置处于垂直状态，此时两个多旋翼装置的升力方向变为水平方向，使得飞机获得水平向前的拉力，进而飞机在拉力的作用下通过机翼产生的升力进行巡航飞行，在飞行过程中通过飞机上的副翼及尾翼来调整飞机的飞行姿态；待飞机需要降落时，操作杆回拉发哦竖直状态，使得多旋翼装置处于水平，两个多旋翼装置为飞机提供竖直向上的升力，最后飞机通过两个多旋翼装置所提供的升力进行垂直降落。

优选地，位于左翼和右翼的横向杆上一共装有8个电机。

优选地，所述的操作杆还带有自锁装置。

优选地，本发明的飞机采用电池供电的形式提供电源，电池布置在机身内；为便于电池为多旋翼装置供电线路的铺设，传动杆、纵向杆和横向杆采用空心结构，电源线在传动杆、纵向杆和横向杆内穿过连接到多旋翼装置上。

飞机内配备有辅助飞行的航电设备及传感器，便于观察飞机飞行时的航向、高度、速度及飞机各部位运行状况。

本发明的一种多轴与固定翼结合的垂直起降飞机，结合多旋翼装置和固定翼的飞机的优点，能够进行垂直升降，空中悬停，航行时间长，飞行过程平稳，安全系数高，适用于物流运输、空中灭火、灾后救援等工作。

附图说明

图1是本发明一种多轴与固定翼结合的垂直起降飞机的俯视示意图，图2是本发明一种多轴与固定翼结合的垂直起降飞机的侧视示意图。

图中，1-机身，2-机翼，3-副翼，4-尾翼，5-前纵向杆，6-后纵向杆，7-横向杆，8-大电机，9-小电机，10-传动杆，11-操作杆，12-前梁，13-后梁，14-缺口，15-飞控系统，16-起落架。

具体实施方式

一种多轴与固定翼结合的垂直起降飞机，包括机身1、机翼2、尾翼4、传动杆10、操作杆11、横梁、多旋翼装置、起落架16；所述的机翼2上带有副翼，机翼2的左段和右段对称设有缺口，缺口平行于机身1的中轴线；尾翼4包括平尾和垂尾，位于机身1的末端；所述的传动杆10位于机翼2的升力点位置，通过轴承与机翼2的的左段和右段相连接；所述的操作杆11位于机身1内，操作杆11通过齿轮组与传动杆10相连，用于操作传动杆10的转动角度；所述的横梁有两根，分别为前梁12和后梁13，前梁12和后梁13分别位于机翼2的前缘和后缘，用于固定机身1和机翼2；所述的多旋翼装置有两个，分别位于左边机翼2和右边机翼2；每个多旋翼装置包括纵向杆、横向杆7和带螺旋桨的电机，所述的纵向杆分为前纵向杆5和后纵向杆6，前纵向杆5位于前梁12的下方，后纵向杆6位于后梁13的下方，前纵向杆5和后纵向杆6的一端固定连接在传动杆10上；所述的横向杆7有两根，两根横向杆7的中部分别连接在前纵向杆5和后纵向杆6上，在横向杆7的两端分别装有两个电机，位于前纵向杆5处的四个电机采用大电机8，后纵向杆6处的四个电机采用小电机9，所述的大电机8和小电机9各有4个，用来带动固定翼飞机进行垂直起降；所述的机身1上安装有飞控系统15用于控制多旋翼装置；所述的起落架16位于机身1下方。

优选地，所述的操作杆11还带有自锁装置。

优选地，本发明的飞机采用电池供电的形式提供电源，电池布置在机身1内；为便于电池为多旋翼装置供电线路的铺设，传动杆10、纵向杆和横向杆7采用空心结构，电源线在传动杆10、纵向杆和横向杆7内穿过连接到多旋翼装置上。

飞机内配备有辅助飞行的航电设备及传感器，便于观察飞机飞行时的航向、高度、速度及飞机各部位运行状况。

在飞机起飞前，自锁装置处于锁死状态，操作杆11竖直，使得连接在传动杆10上的横向杆处于水平状态，4个大电机8和4个小电机9的升力方向为竖直向上；飞机起飞时，通过4个大电机8和4个小电机9提供的向上的升力进行垂直起升；待飞机升到一定高度后，操作杆11前倾，使得传动杆10旋转90度，带动横向杆处于垂直状态，4个大电机8和4个小电9的升力方向变为水平方向，使得飞机获得水平向前的拉力，进而飞机在拉力的作用下通过机翼2产生的升力进行巡航飞行，在飞行过程中通过飞机上的副翼及尾翼4来调整飞机的飞行姿态；待飞机需要降落时，操作杆11回拉到竖直状态，自锁装置锁死，使得传动杆10旋转90度，带动横向杆回到水平位置，此时4个大电机8和4个小电机9的为飞机提供竖直向上的升力，使得飞机进行垂直降落。

Claims (5)

1.一种多轴垂直起降固定翼飞机，其特征在于：包括机身（1）、机翼（2）、尾翼（4）、传动杆（10）、操作杆（11）、横梁、多旋翼装置、起落架（16）；机翼（2）上带有副翼（3），机翼（2）的左段和右段对称设有缺口（14），缺口（14）平行于机身（1）的中轴线；尾翼（4）包括平尾和垂尾，位于机身（1）的末端；传动杆（10）位于机翼（2）的升力点的位置，通过轴承安装在机翼（2）的的左段和右段；操作杆（11）位于机身（1）内，操作杆（11）通过齿轮组与传动杆（10）相连；横梁有两根，分别为前梁（12）和后梁（13），前梁（12）和后梁（13）分别位于机翼（2）的前缘和后缘；多旋翼装置有两个，分别位于左边机翼（2）和右边机翼（2）；多旋翼装置包括纵向杆、横向杆（7）和带螺旋桨的电机，纵向杆分为前纵向杆（5）和后纵向杆（6），前纵向杆（5）位于前梁（12）的下方，后纵向杆（6）位于后梁（13）的下方，前纵向杆（5）和后纵向杆（6）的一端固定连接在传动杆（10）上；横向杆（7）有两根，分别连接在前纵向杆（5）和后纵向杆（6）上，在横向杆（7）的两端分别装有一个电机，位于前梁（12）处的两个电机采用大电机（8），后梁（13）处的两个电机采用小电机（9）；机身（1）上安装有飞控系统（15）；起落架（16）位于机身（1）下方。

2.根据权利要求1所述的一种多轴垂直起降固定翼飞机，其特征在于：位于左翼和右翼的横向杆（7）上一共装有8个电机。

3.根据权利要求1所述的一种多轴垂直起降固定翼飞机，其特征在于：所述的操作杆（11）还带有自锁装置。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种多轴垂直起降固定翼飞机，其特征在于：本发明的飞机采用电池供电的形式提供电源，电池布置在机身（1）内；为便于电池为多旋翼装置供电线路的铺设，传动杆（10）、纵向杆和横向杆（7）采用空心结构，电源线在传动杆（10）、纵向杆和横向杆（7）内穿过连接到多旋翼装置上。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种多轴垂直起降固定翼飞机，其特征在于：飞机内配备有辅助飞行的航电设备及传感器。