專利名稱：雙構型飛行器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種飛行器，特別設計ー種雙構型飛行器。
背景技術：
為了設計ー種無人飛行器，使其能兼具固定翼的高速飛行性能與直升機的垂直起降、懸停性能，人類提出了很多的飛行器方案，包括傾轉旋翼機、復合直升機、升力轉換式飛行器、裝備矢量推力發(fā)動機的噴氣式飛機等。具體資料可參見美國學者Rob Ransone的論文垂直\短距起降飛機概論和它們的貢獻(An overview of VSTOL Aircraft and theirContributions,論文編號AIAA-2002_5976)。傾轉旋翼機能夠以旋翼動カ進行垂直起降，在高速平飛狀態(tài)，旋翼傾轉提供前飛 動力，并依靠機翼產生升力。傾轉旋翼機的旋翼變距機構與傳動裝置十分復雜、成本較大、對材料的要求很高，而且飛行器的傾轉過渡飛行時力學特性復雜，給飛行器的飛行與控制帶來了較大難度，使傾轉旋翼機的發(fā)展受到一定影響。升カ轉換式無人機依靠螺旋槳的拉力或推力進行垂直起降，然后操縱整個機體傾轉進入高速平飛狀態(tài)，利用機翼提供升力。該種飛行器一般采用常規(guī)布局，飛行器結構相對較簡単，而且該種飛行器平飛高速特性較好，較易于控制，但是這類飛行器的懸停性能通常不是很理想，難以進行長時間的懸停，對回收帶來一定難度。以上所述幾種可垂直起降無人飛行器對起降條件要求較低，能進行高速前飛，但是飛行器的低速性能較差，不利于飛行器應對復雜的戰(zhàn)場環(huán)境與任務多樣性要求。

發(fā)明內容
發(fā)明目的本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，提出ー種可兼顧高速、低速不同飛行狀態(tài)的雙構型飛行器。技術方案本發(fā)明所述的ー種雙構型飛行器，包括機頭、機身、副翼、機翼、涵道、導流片、支架、螺旋槳、操作舵面、起落架、動カ燃油系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；可以根據任務需求，對飛行器部件進行選擇性組裝成高速構型和低速構型
高速構型時，所述機頭與機身前端相連，機翼安裝在機身上并與機身垂直，機翼兩側各對應安裝ー個副翼，動カ燃油系統(tǒng)和控制系統(tǒng)裝載在機身內部，所述涵道為環(huán)狀柱體，可增強螺旋槳的氣動效率，通過支架與機身末端固定，且其中心與機身軸線相対；導流片截面為翼狀，呈輻射狀固定在涵道內部螺旋槳的后側，用來抵消螺旋槳的反扭矩，螺旋槳安裝在導流片形成的中心上，由2 5片槳葉構成，在飛行過程中，螺旋槳旋轉通過調節(jié)轉速來改變螺旋槳推力；若干個操作舵面對稱布置于涵道尾部，在涵道尾流中，通過操作舵面的偏轉產生飛行器所需的操縱カ矩；起落架位于涵道側面四周。在高速飛行吋，由機翼產生升力，涵道和螺旋槳提供前飛推力，涵道內的操縱舵面和機翼上的副翼實現(xiàn)姿態(tài)操縱，可實現(xiàn)垂直起降、空中懸停和高速平飛。低速構型時，涵道直接通過支架與機身相連，不需安裝機頭、機翼和副翼，直接依靠涵道和螺旋槳產生升力和推力，涵道尾部的操縱舵面提供操縱カ矩實現(xiàn)懸停、俯仰、滾轉、偏航等姿態(tài)和小速度飛行。進ー步，機翼為梯形，上單翼結構，從翼根處可將機翼拆卸成兩部分，方便運輸。起落架包括減震器和著陸環(huán)，減震器中的彈簧可以有效降低著落過載，保護機體以及內部設備，減震器連接在著陸環(huán)上，可以防止飛行器在起降時側翻。有益效果1、本發(fā)明采用雙構型設計，可以根據任務需求將部件選擇性組裝成高速或低速構型飛行器，解決了飛行器兼顧不同飛行狀態(tài)的氣動設計耦合難題，充分發(fā)揮了飛行器不同構型的性能優(yōu)勢，顯著提高了 該種飛行器的綜合任務適應能力；2、采用涵道單螺旋槳動カ裝置，利用導流片結合操作舵面實現(xiàn)螺旋槳反扭矩平衡和飛行操縱一體化設計，簡化了操縱機構，使結構更加緊湊可靠；3、該飛行器是ー種多用途載機平臺，搭載不同的任務設備可以執(zhí)行偵察、探測等多種任務。


圖I為本發(fā)明高速構型時的結構示意 圖2為本發(fā)明低速構型時的結構示意圖。
具體實施例方式 本實施例提供的一種雙構型飛行器，如圖1、2所示，包括機頭I、機身2、副翼3、機翼4、涵道5、導流片6、支架7、螺旋槳8、操作舵面9、起落架10、動カ燃油系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；可以根據任務需求，對飛行器部件進行選擇性組裝成高速構型和低速構型
高速構型時，所述機頭I與機身2前端相連，機翼4安裝在機身2上并與機身2垂直，機翼4兩側各對應安裝一個副翼3，動カ燃油系統(tǒng)裝載在機身2內部，所述涵道5為環(huán)狀柱體，可增強螺旋槳8的氣動效率，通過支架7與機身2末端固定，且其中心與機身2軸線相對；導流片6截面為翼狀，呈輻射狀固定在涵道5內部螺旋槳8的后側，用來抵消螺旋槳8的反扭矩，螺旋槳8安裝在導流片6形成的中心上，由3片槳葉構成，在飛行過程中，螺旋槳8旋轉通過調節(jié)轉速來改變螺旋槳8推力；4組盒式操作舵面9對稱布置于涵道5尾部，在涵道5尾流中，通過操作舵面9的偏轉產生飛行器所需的操縱カ矩；起落架10位于涵道5側面四周。在高速飛行吋，由機翼4產生升力，涵道5和螺旋槳8提供前飛推力，涵道5內的操縱舵面9和機翼4上的副翼3實現(xiàn)姿態(tài)操縱，可實現(xiàn)垂直起降、空中懸停和高速平飛。低速構型時，涵道5直接通過支架7與機身2相連，不需安裝機頭I、機翼4和副翼3，直接依靠涵道5和螺旋槳8產生升力和推力，實現(xiàn)小速度飛行，涵道5尾部的操縱舵面9提供操縱カ矩實現(xiàn)懸停、俯仰、滾轉、偏航等姿態(tài)，螺旋槳8產生的反扭矩主要由導流片6和操縱舵面9微調來平衡。其中，機翼4為梯形，上單翼結構，從翼根處可將機翼4拆卸成兩部分，方便運輸。起落架10包括減震器和著陸環(huán)，減震器中的彈簧可以有效降低著落過載，保護機體以及內部設備，減震器連接在著陸環(huán)上，可以防止飛行器在起降時側翻。如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實施例已經表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細節(jié)上作出各種變化。
權利要求
1.一種雙構型飛行器，低速構型時，包括機身、涵道、導流片、支架、螺旋槳、操作舵面、起落架、動力燃油系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；所述涵道通過支架與機身相連，動力燃油系統(tǒng)和控制系統(tǒng)裝載在機身內部，所述涵道為環(huán)狀柱體，通過支架與機身末端固定，且其中心與機身軸線相對，所述導流片截面為翼狀，呈輻射狀固定在涵道內部螺旋槳的后側，螺旋槳安裝在導流片形成的中心上，操作舵面對稱布置于涵道尾部，起落架位于涵道側面四周； 高速構型時，在低速構型的基礎上增加機頭、副翼、機翼，所述機頭與機身前端相連，機翼安裝在機身上并與機身垂直，機翼兩側各對應安裝一個副翼，所述涵道通過支架與機身末端固定。
2.根據權利要求I所述的雙構型飛行器，其特征在于所述機翼為梯形，上單翼結構，從翼根處拆卸成兩部分。
3.根據權利要求I所述的雙構型飛行器，其特征在于所述起落架包括減震器和著陸環(huán)，減震器連接在著陸環(huán)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙構型飛行器，高速構型時，機頭與機身前端相連，機翼安裝在機身上并與機身垂直，機翼兩側各對應安裝一個副翼，動力燃油系統(tǒng)和控制系統(tǒng)裝載在機身內部，涵道為環(huán)狀柱體，通過支架與機身末端固定，且其中心與機身軸線相對，導流片截面為翼狀，呈輻射狀固定在涵道內部螺旋槳的后側，螺旋槳安裝在導流片形成的中心上，操作舵面對稱布置于涵道尾部，起落架位于涵道側面四周；低速構型時，涵道直接通過支架與機頭相連，不安裝機身、機翼和副翼；本發(fā)明采用雙構型設計，可以根據任務需求將部件選擇性組裝成高速或低速構型飛行器，解決了飛行器兼顧不同飛行狀態(tài)的氣動設計耦合難題，顯著提高了該種飛行器的綜合任務適應能力。
文檔編號B64C25/58GK102673780SQ20121018600
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月7日 優(yōu)先權日2012年6月7日
發(fā)明者李建波, 趙洪 申請人:李建波