一種組合飛行器及其起降方式，屬于航空技術領域，尤其涉及一種組合飛行器及其起降方式。

背景技術：

傳統(tǒng)的航空飛行器可分為固定翼飛機、直升機和多旋翼飛行器。其中，固定翼飛機飛行速度快，機動性高，飛行半徑大，安全性能系數(shù)高，但是由于自身的局限性，對起飛降落的條件要求苛刻，固定翼飛機的起飛降落必須要有足夠長的跑道。直升機可以垂直起降，但是構造復雜，且對于直升機駕駛員的培養(yǎng)耗費較大，對駕駛員的駕駛技術要求高。多旋翼飛行器也可以做到垂直起降，且操作簡單，可操作性強，能進入一些狹隘地域作業(yè)，但是，其飛行半徑小，續(xù)航能力低，多用于航拍、監(jiān)控領域，適用范圍小，更為嚴重的問題是，安全穩(wěn)定性低，由于多旋翼是多軸多電機協(xié)同工作，只要其中一個電機發(fā)生故障，在空中勢必造成不可挽救的事故。而固定翼飛機與多旋翼飛行器相結合，在空中飛行時多旋翼飛行器結構成為固定翼飛機的累贅，甚至對固定翼飛機的性能產(chǎn)生影響。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服上述航空飛行器的不足，發(fā)明一種可以垂直起降的組合飛行器及其起降方式，為固定翼飛機提供一個空中跑道。

一種組合飛行器，包括子機、半月槽、母機、通信系統(tǒng)和雷達校準儀。通信系統(tǒng)包括多旋翼飛行器通信系統(tǒng)和固定翼飛機通信系統(tǒng)。半月槽包括電池、第一控制器、傳感器和電磁吸鐵，半月槽以一定傾斜角固定在多旋翼飛行器上面，半月槽高于旋翼。電池、傳感器和第一控制器置于半月槽正下方的連接支腳內(nèi)。傳感器與電磁吸鐵相連，用于監(jiān)測電磁吸鐵的工作狀態(tài)并將其狀態(tài)信息輸出到第一控制器。電磁吸鐵由線圈、吸鐵體、絕磁層、蓋板和芯體組成；電磁吸鐵置于半月槽中，蓋板與半月槽內(nèi)表面重合。電磁吸鐵與第一控制器相連；電池為電磁吸鐵供電。母機包括多旋翼飛行器、返航裝置、減震起落架和多旋翼飛行器通信系統(tǒng)；減震起落架包括支腳、卡槽和減震彈簧，四根減震起落架安裝在多旋翼飛行器機身的機軸下；多旋翼飛行器通信系統(tǒng)置于多旋翼飛行器內(nèi)，與第一控制器連接，用于與固定翼飛機和第二控制器之間的信息傳遞；返航裝置與第一控制器連接；電池為多旋翼飛行器、第一控制器、返航裝置和多旋翼飛行器通信系統(tǒng)供電。子機包括固定翼飛機、固定翼飛機通信系統(tǒng)、第二控制器和吸附體。吸附體安裝在固定翼飛機下半圓區(qū)域，能與電磁吸鐵吸合。通信系統(tǒng)、第二控制器置于固定翼飛機前部；雷達校準儀包括監(jiān)測雷達和發(fā)射雷達，發(fā)射雷達安裝于固定翼飛機底部電磁吸附體中點，發(fā)射雷達與第二控制器相連。監(jiān)測雷達置于半月槽底部兩電磁吸鐵中點，與第一控制器相連；監(jiān)測雷達用于監(jiān)測發(fā)射雷達的信號，根據(jù)信號的強弱判斷發(fā)射雷達的位置，通過第一控制器控制多旋翼飛行器使監(jiān)測雷達從下方向發(fā)射雷達逼近，直到兩雷達位置豎直，半月槽由下至上與固定翼飛機接觸，進入電磁吸鐵工作范圍，電磁吸鐵通電產(chǎn)生磁力，電磁吸鐵吸緊安裝在固定翼飛機上的吸附體，將固定翼飛機固定在半月槽中。多旋翼飛行器通信系統(tǒng)和固定翼飛機通信系統(tǒng)為母子與子機間的通信橋梁。

所述電磁吸鐵一共有六塊，六塊電磁吸鐵置于半月槽的半月槽支腳內(nèi)；左側(cè)前后兩個電磁吸鐵置于半月槽左側(cè)的兩根半月槽支腳內(nèi)，右側(cè)前后兩個電磁吸鐵置于半月槽右側(cè)兩根半月槽支腳內(nèi)，下方前后兩個電磁吸鐵置于半月槽正下方的半月槽支腳內(nèi)；前后同一個圓平面的電磁吸鐵與半月槽支腳與多旋翼飛行器交點的延長線相交于圓心。

所述的吸附體有三塊，三塊吸附體安裝在固定翼飛機下半圓區(qū)域，能與電磁吸鐵吸合。

該組合飛行器的起飛方式是：當母機停落在地面上時，子機通過吊車或者其他起重設備安放于母機的半月槽中；起飛時，電磁吸鐵通電產(chǎn)生磁力固定子機，然后啟動多旋翼飛行器，多旋翼飛行器垂直升空到一定高度后，啟動固定翼飛機發(fā)動機，第一控制器控制多旋翼飛行器保持當前高度向前加速飛行；此過程中，電磁吸鐵始終通電，當多旋翼飛行器的速度達到固定翼飛機的起飛速度后，第一控制器自動控制電磁吸鐵斷電，同時，第一控制器控制多旋翼飛行器降速，此時由于固定翼飛機達到起飛速度，而電磁吸鐵斷電失磁，固定翼飛機脫離半月槽，與多旋翼飛行器脫離，實現(xiàn)固定翼飛機的起飛；多旋翼飛行器與固定翼飛機脫離后，由第一控制器啟動自動返航裝置，控制母機自動返回地面。

該組合飛行器的降落方式是：當子機需要降落時，第二控制器控制固定翼飛機通信系統(tǒng)發(fā)送降落請求信號，地面的多旋翼飛行器機通信系統(tǒng)接收到降落請求信號，第一控制器根據(jù)降落請求信號內(nèi)容啟動多旋翼飛行器；多旋翼飛行器升空向子機靠近，進入對接范圍，第一控制器控制多旋翼飛行器與固定翼飛機的速度保持一致并同向飛行，多旋翼飛行器根據(jù)監(jiān)測雷達捕捉到的發(fā)射雷達的位置信息調(diào)整自身位置，當發(fā)射雷達與監(jiān)測雷達的豎直線完全重合，即完全校準后，第一控制器控制多旋翼飛行器逼近固定翼飛機，當半月槽包含固定翼飛機機身后，第一控制器控制電磁吸鐵通電，在磁力的作用下固定翼飛機與半月槽固定，然后第二控制器控制固定翼飛行器熄火，第一控制器控制母機上的返航裝置返回地面。

本發(fā)明的組合飛行器，其起降方式不受場地限制，可以實現(xiàn)固定翼飛機垂直起降，能在較為狹隘的地方起降，而且性能安全可靠，同時智能化程度高，對駕駛員的操作要求不高。

附圖說明

圖1是電磁吸鐵示意圖；圖2是母機左視示意圖；圖3是組合飛行器正視示意圖；圖4是子機正視示意圖；圖5是減震起落架示意圖。

圖中，1-電磁吸鐵，11-線圈，12-吸附體，13-絕磁層，14-芯體，15-蓋板，21-半月槽支腳，22-半月槽，23-監(jiān)測雷達，24-電池，25-第一控制器，26-返航裝置，27-傳感器，31-發(fā)射雷達，32-多旋翼飛行器，33-多旋翼飛行器通信系統(tǒng)，4-固定翼飛機，41-吸附體，42-第二控制器，43-固定翼飛機通信系統(tǒng)，5-減震起落架，51-減震彈簧，52-支腳，53-卡槽。

具體實施方式

現(xiàn)結合附圖對本發(fā)明加以具體說明，一種組合飛行器，包括子機、半月槽22、母機、通信系統(tǒng)和雷達校準儀；雷達校準儀還包括監(jiān)測雷達23和發(fā)射雷達31；通信系統(tǒng)包括多旋翼飛行器通信系統(tǒng)33和固定翼飛機通信系統(tǒng)43；子機包括固定翼飛機4、固定翼飛機通信系統(tǒng)43、第二控制器42和吸附體41；母機包括多旋翼飛行器32、返航裝置26、減震起落架5和多旋翼飛行器通信系統(tǒng)33。

所述半月槽22包括電池24、第一控制器25、傳感器27和電磁吸鐵1；半月槽22以一定傾斜角度固定在多旋翼飛行器32上面，半月槽22高于旋翼；電池24、傳感器27和第一控制器25置于半月槽22正下方的半月槽支腳21內(nèi)；傳感器27與電磁吸鐵1連接，用于監(jiān)測電磁吸鐵1的工作狀態(tài)并將其狀態(tài)信息輸出到第一控制器25，第一控制器25與多旋翼飛行器通信系統(tǒng)33、電磁吸鐵1和傳感器27相連；電池24為第一控制器25和電磁吸鐵1供電。

所述電磁吸鐵1由線圈11、吸鐵體12、絕磁層13、蓋板15和芯體14組成；電磁吸鐵1置于半月槽22的半月槽支腳21內(nèi)，左側(cè)前后兩個電磁吸鐵1置于半月槽22左側(cè)的兩根半月槽支腳21內(nèi)，右側(cè)前后兩個電磁吸鐵1置于半月槽22右側(cè)兩根半月槽支腳21內(nèi)，下方前后兩個電磁吸鐵1置于半月槽正22下方的半月槽支腳21內(nèi)；前后同一個圓平面的電磁吸鐵1與半月槽支腳21和多旋翼飛行器32交點的延長線相交于圓心；蓋板15與半月槽22內(nèi)表面重合；電池24為電磁吸鐵1供電。

所述母機包括多旋翼飛行器32、返航裝置26、減震起落架5和多旋翼飛行器通信系統(tǒng)33；減震起落架5包括支腳52、卡槽53和減震彈簧51，四根減震起落架5固定在多旋翼飛行器32身的機軸下；多旋翼飛行器通信系統(tǒng)33置于多旋翼飛行器32內(nèi)，與第一控制器25相連，用于與固定翼飛機通信系統(tǒng)43和第二控制器42之間的信息傳遞；返航裝置26與第一控制器25相連；電池24為多旋翼飛行器32、返航裝置26和多旋翼飛行器通信系統(tǒng)33供電。

所述雷達校準儀包括監(jiān)測雷達23和發(fā)射雷達31。發(fā)射雷達31安裝于固定翼飛機4底部兩個吸附體41中點，與第二控制器42相連；監(jiān)測雷達23置于半月槽22底部兩電磁吸鐵1中點，與第一控制器25相連；監(jiān)測雷達23用于監(jiān)測發(fā)射雷達31的信號，根據(jù)信號的強弱判斷發(fā)射雷達31的位置，通過第一控制器25控制多旋翼飛行器32使監(jiān)測雷達23從下方向發(fā)射雷達31逼近，直到兩雷達位置豎直，第一控制器25控制多旋翼飛行器32從下方逼近固定翼飛機4，當半月槽22包含固定翼飛機4的機身后，電磁吸鐵1通電，產(chǎn)生磁力吸緊安裝在固定翼飛機4上的吸附體41，將固定翼飛機4固定在半月槽22中。

所述子機包括固定翼飛機4、固定翼飛機通信系統(tǒng)43、第二控制器42和吸附體41；吸附體41安裝在固定翼飛機4下半圓區(qū)域，其垂點的延長線相交于圓心；固定翼飛機通信系統(tǒng)43和第二控制器42置于固定翼飛機4前部；發(fā)射雷達31與第二控制器42相連；第二控制器42通過固定翼飛機通信系統(tǒng)43的輸入信息控制發(fā)射雷達31工作。

母機與子機之間的信息傳遞通過固定翼飛機通信系統(tǒng)43與多旋翼飛行器通信系統(tǒng)33實現(xiàn)。

該組合飛行器的起飛方式是：母機停放在地面上時，子機通過吊車或者其他起重設備安放于母機的半月槽22中；起飛時，電磁吸鐵1通電，將固定翼飛機4通過連接機構固定在多旋翼飛行器32上方；然后，第一控制器25控制多旋翼飛行器32啟動，將多旋翼飛行器32垂直升空到一定高度后，控制多旋翼飛行器32保持當前高度向前加速飛行，啟動固定翼飛機4發(fā)動機，此過程中，電磁吸鐵1始終通電，當固定翼飛機4速度達到起飛速度后，第一控制器25自動控制電磁吸鐵1斷電，同時，第一控制器25控制多旋翼飛行器32降速，此時由于固定翼飛機4達到起飛速度，而電磁吸鐵1斷電失磁，固定翼飛機4脫離半月槽22，與多旋翼飛行器32脫離，實現(xiàn)固定翼飛機4的起飛。多旋翼飛行器32與固定翼飛機4脫離后，由第一控制器25啟動返航裝置26，控制母機返回地面。

該組合飛行器的降落方式是：當子機需要降落時，第二控制器42控制固定翼飛機通信系統(tǒng)43發(fā)送降落請求信號，地面的多旋翼飛行器通信系統(tǒng)33接收到降落請求信號，第一控制器25根據(jù)降落請求信號內(nèi)容控制多旋翼飛行器32啟動，升空并向固定翼飛機4靠近，進入對接范圍，多旋翼飛行器32與固定翼飛機4的速度保持一致同向飛行，多旋翼飛行器32根據(jù)監(jiān)測雷達23捕捉到的發(fā)射雷達31的位置信息調(diào)整自身位置，當發(fā)射雷達31與監(jiān)測雷達23的豎直線完全重合，即完全校準后，第一控制器25控制多旋翼飛行器32逼近固定翼飛機4，當半月槽22包含固定翼飛機4的機身后，第一控制器25控制電磁吸鐵1通電，在磁力的作用下固定翼飛機4與半月槽22固定，然后第二控制器42控制固定翼飛機4熄火，由第一控制器25控制母機上的返航裝置26返回地面。

本發(fā)明的組合飛行器，其起降方式不受場地限制，可以實現(xiàn)固定翼飛機垂直起降，能在較為狹隘的地方起降，而且性能安全可靠，同時智能化程度高，對駕駛員的操作要求不高。