一種組合式飛機(jī)及其起降方式，屬于航空技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及組合式飛機(jī)及其起降方式。

背景技術(shù)：

固定翼飛行器及多旋翼飛行器都有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)；固定翼飛行器飛行過程安全、飛行速度快、航程遠(yuǎn)和運(yùn)載能力大的特點(diǎn)，但起降過程都需要用到跑道且無法在空中懸停；多旋翼飛行器能垂直起降、技術(shù)簡單、機(jī)動(dòng)靈活、操作簡單及飛行震動(dòng)小，但續(xù)航時(shí)間短和安全性低；雖然目前也有一些將固定翼和多旋翼組合起來的飛行器，如cw-20大鵬，但也只是強(qiáng)硬的將兩個(gè)組合起來利用各自的優(yōu)點(diǎn)，起降時(shí)采用多旋翼模式，高速巡航時(shí)采用固定翼模式，然而這樣也增加了飛行器的負(fù)擔(dān)，降低了飛行性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)的固定翼飛機(jī)的上述不足，本發(fā)明利用多旋翼飛行器優(yōu)點(diǎn)，利用多旋翼飛行器與固定翼飛機(jī)組合，為組合式飛機(jī)的起降提供一種新方式。

一種組合式飛機(jī)，包括固定翼飛機(jī)和多旋翼飛行器；所述固定翼飛機(jī)包括機(jī)身、gps導(dǎo)航裝置、慣性傳感器、紅外發(fā)光器、通信模塊和強(qiáng)力電磁吸盤；所述gps導(dǎo)航裝置是固定翼飛機(jī)的定位系統(tǒng)；所述慣性傳感器具有測量固定翼飛機(jī)的加速度、傾斜度、振動(dòng)和轉(zhuǎn)擺等信息的功能，位于機(jī)身內(nèi)部；所述紅外發(fā)光器位于強(qiáng)力電磁吸盤旁邊，用于發(fā)出紅外光信號；所述通信模塊是固定翼飛機(jī)與外界信息連接的裝置；所述強(qiáng)力電磁吸盤位于經(jīng)過固定翼飛機(jī)重心鉛垂線的機(jī)身腹部，采用電磁原理，用于與多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤對接。所述多旋翼飛行器包括飛行控制計(jì)算機(jī)、多旋翼慣性傳感器、紅外熱像儀、上平衡軸、下平衡軸、多旋翼gps導(dǎo)航裝置、陀螺儀、多旋翼通信模塊、連接桿和連接桿垂直裝置；所述飛行控制計(jì)算機(jī)是多旋翼飛行器的控制中心，包括圖像識別處理系統(tǒng)和溫度識別處理系統(tǒng)，飛行控制計(jì)算機(jī)能處理紅外熱像儀采集到的溫度數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換成溫度讀數(shù)和圖像，分別連接紅外熱像儀、陀螺儀、上平衡軸、下平衡軸、多旋翼慣性傳感器、多旋翼gps導(dǎo)航裝置和多旋翼通信模塊；所述紅外熱像儀位于連接桿的上半部分，紅外熱像儀到連接桿的水平距離等于紅外發(fā)光器到強(qiáng)力電磁吸盤的水平距離，能接收和匯聚被測物體發(fā)射的紅外輻射并轉(zhuǎn)換成電信發(fā)送給飛行控制計(jì)算機(jī)形成溫度信息和圖像信息，用于識別捕捉紅外發(fā)光器的位置；所述多旋翼慣性傳感器具有測量多旋翼飛行器的加速度、傾斜度、振動(dòng)和轉(zhuǎn)擺等信息的功能，位于多旋翼飛行器機(jī)身內(nèi)部；所述多旋翼gps導(dǎo)航裝置是多旋翼飛行器的定位系統(tǒng)；所述陀螺儀位于連接桿上，能把多旋翼飛行器的傾斜度信息反饋給飛行控制計(jì)算機(jī)，飛行控制計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)上平衡軸和下平衡軸使連接桿始終是豎直狀態(tài)；所述多旋翼通信模塊是多旋翼飛行器與外界信息連接的裝置；所述連接桿是多旋翼飛行器與固定翼飛機(jī)連接的裝置，位于多旋翼飛行器的中心，與多旋翼飛行器垂直；所述連接桿包括多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤，多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤位于連接桿的上端，采用電磁原理，用于與強(qiáng)力電磁吸盤對接；所述連接桿垂直裝置能讓連接桿始終保持與地面垂直，位于連接桿的下端的兩側(cè)，與上平衡軸、下平衡軸和多旋翼飛行器連接；當(dāng)飛行控制計(jì)算機(jī)通過陀螺儀檢測到連接桿向右偏移時(shí)，控制上平衡軸往下推，下平衡軸往上推，當(dāng)飛行控制計(jì)算機(jī)檢測到連接桿向左偏移時(shí)，控制上平衡軸往上推，下平衡軸往推，連接桿垂直裝置能轉(zhuǎn)擺角度不超過10°，使連接桿始終是豎直狀態(tài)。

所述強(qiáng)力電磁吸盤的表面為長方形。

所述多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤的表面為長方形。

一種組合式飛機(jī)的起降方式：當(dāng)固定翼飛機(jī)需要起飛時(shí)，將固定翼飛機(jī)吊到多旋翼飛行器的上方，然后使多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤和強(qiáng)力電磁吸盤對準(zhǔn)，慢慢下降使強(qiáng)力電磁吸盤和多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤對接在一起之后給強(qiáng)力電磁吸盤和多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤通電，多旋翼飛行器帶著固定翼飛機(jī)起飛，飛到一定高度時(shí)，固定翼飛機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)啟動(dòng)，多旋翼飛行器向前加速，當(dāng)固定翼飛機(jī)的速度達(dá)到起飛速度后，強(qiáng)力電磁吸盤和多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤斷電分開，多旋翼飛行器向上飛，固定翼飛機(jī)獨(dú)立飛行，多旋翼飛行器獨(dú)自返回起點(diǎn)。

當(dāng)固定翼飛機(jī)需要降落時(shí)，通過通信模塊發(fā)出信號給多旋翼飛行器，多旋翼飛行器通過多旋翼通信模塊接收到信號，同時(shí)接收到固定翼飛機(jī)的gps導(dǎo)航位置信息、航線信息和速度信息，多飛行控制計(jì)算機(jī)計(jì)算出固定翼飛機(jī)的航線。多旋翼飛行器起飛，向固定翼飛機(jī)靠攏。在與固定翼飛機(jī)還有一定距離時(shí)，多旋翼飛行器前進(jìn)方向作180度轉(zhuǎn)彎，把航向轉(zhuǎn)到固定翼飛機(jī)飛行方向，固定翼飛機(jī)是水平飛行的。當(dāng)多旋翼飛行器和固定翼飛機(jī)位置相對靠近時(shí)，多旋翼飛行器通過接收到的gps導(dǎo)航裝置共享信息確定固定翼飛機(jī)的位置信息并飛到固定翼飛機(jī)前面的下方，并在前方做好對接準(zhǔn)備。在固定翼飛機(jī)和多旋翼飛行器比較靠近時(shí)，通過gps導(dǎo)航裝置和多旋翼gps導(dǎo)航裝置的gps信號進(jìn)行高度粗對準(zhǔn)，多旋翼飛行器飛到固定翼飛機(jī)的下方，然后慣性傳感器和多旋翼慣性傳感器的信息實(shí)時(shí)共享，同時(shí)紅外熱像儀捕捉紅外發(fā)光器的位置，飛行控制計(jì)算機(jī)根據(jù)gps導(dǎo)航裝置、陀螺儀、多旋翼gps導(dǎo)航裝置、慣性傳感器、多旋翼慣性傳感器提供的信息以及紅外熱像儀捕捉的到紅外發(fā)光器的位置信息計(jì)算出固定翼飛機(jī)與多旋翼飛行器之間的空間位置關(guān)系之后，飛行控制計(jì)算機(jī)控制多旋翼飛行器的飛行姿態(tài)以及速度，當(dāng)紅外發(fā)光器出現(xiàn)在圖像中的正上方位置時(shí)，強(qiáng)力電磁吸盤和多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤對齊，固定翼飛機(jī)和多旋翼飛行器相對靜止飛行設(shè)定時(shí)間后，飛行控制計(jì)算機(jī)控制多旋翼飛行器慢慢上升，然后給強(qiáng)力電磁吸盤和多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤通電，使它們之間產(chǎn)生磁力，在磁力的作用下，強(qiáng)力電磁吸盤和多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤對接在一起，然后固定翼飛機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)熄火，多旋翼飛行器托載著固定翼飛機(jī)慢慢減速飛到指定的降落地點(diǎn)。

本發(fā)明能利用多旋翼飛行器能垂直起降和靈活機(jī)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，利用多旋翼飛行器與固定翼飛機(jī)組合，為固定翼飛機(jī)的起降方式提供一種方案，讓固定翼飛機(jī)也能在平臺上起降，減少了固定翼飛機(jī)所需跑道的建設(shè)，有利于固定翼飛機(jī)的普及。

附圖說明

圖1是多旋翼飛行器截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是連接桿垂直裝置和平衡軸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是固定翼飛機(jī)和多旋翼飛行器的對接示意圖；圖4是多旋翼飛行器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-飛行控制計(jì)算機(jī)，2-連接桿垂直裝置，3-多旋翼通信模塊，4-連接桿，5-多旋翼gps導(dǎo)航裝置，6-多旋翼慣性傳感器，7-多旋翼飛行器，30-強(qiáng)力電磁吸盤，11-紅外熱像儀，14-連接端，15-紅外發(fā)光器，16-機(jī)身，18-慣性傳感器，19-gps導(dǎo)航裝置，20-通信模塊，21-固定翼飛機(jī)，50-多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤，90-上平衡軸，91-下平衡軸，81-陀螺儀。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作具體說明：一種組合式飛機(jī)，包括固定翼飛機(jī)21和多旋翼飛行器7；固定翼飛機(jī)21包括機(jī)身16、gps導(dǎo)航裝置19、慣性傳感器18、紅外發(fā)光器15、通信模塊20和強(qiáng)力電磁吸盤30；gps導(dǎo)航裝置19是固定翼飛機(jī)21的定位系統(tǒng)；慣性傳感器18具有測量固定翼飛機(jī)21的加速度、傾斜度、振動(dòng)和轉(zhuǎn)擺等信息的功能，位于機(jī)身16內(nèi)部；紅外發(fā)光器15位于強(qiáng)力電磁吸盤30的旁邊，用于發(fā)出紅外光信號；通信模塊20是固定翼飛機(jī)21與外界信息連接的裝置；強(qiáng)力電磁吸盤30位于經(jīng)過固定翼飛機(jī)21重心鉛垂線的機(jī)身16頂部，采用電磁原理，表面為長方形，用于與多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤50對接。多旋翼飛行器7包括飛行控制計(jì)算機(jī)1、多旋翼慣性傳感器6、紅外熱像儀11、多旋翼gps導(dǎo)航裝置5、陀螺儀81、多旋翼通信模塊3、上平衡軸90、下平衡軸91、連接桿4和連接桿垂直裝置2；飛行控制計(jì)算機(jī)1是多旋翼飛行器7的控制中心，包括圖像識別處理系統(tǒng)和溫度識別處理系統(tǒng)，飛行控制計(jì)算機(jī)1能處理紅外熱像儀采集到的溫度數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換成溫度讀數(shù)和圖像，分別連接紅外熱像儀11、陀螺儀81、上平衡軸90、下平衡軸91、多旋翼慣性傳感器6、多旋翼gps導(dǎo)航裝置5和多旋翼通信模塊3；紅外熱像儀11位于連接桿4的下半部分，紅外熱像儀11到連接桿4的水平距離等于紅外發(fā)光器15到強(qiáng)力電磁吸盤30的水平距離，能接收和匯聚被測物體發(fā)射的紅外輻射并轉(zhuǎn)換成電信發(fā)送給飛行控制計(jì)算機(jī)1形成溫度信息和圖像信息，位于連接桿4的下半部分，用于識別捕捉紅外發(fā)光器15的位置；多旋翼慣性傳感器6具有測量多旋翼飛行器7的加速度、傾斜度、振動(dòng)和轉(zhuǎn)擺等信息的功能，位于多旋翼飛行器7機(jī)身內(nèi)部；多旋翼gps導(dǎo)航裝置5是多旋翼飛行器7的定位系統(tǒng)；多旋翼通信模塊3是多旋翼飛行器7與外界信息連接的裝置；陀螺儀81位于連接桿4上，能將多旋翼飛行器7的傾斜度信息反饋給飛行控制計(jì)算機(jī)1，飛行控制計(jì)算機(jī)1調(diào)節(jié)上平衡軸90和下平衡軸91使連接桿4始終是豎直狀態(tài)；連接桿4是多旋翼飛行器7與固定翼飛機(jī)21連接的裝置，位于多旋翼飛行器7的中心，與多旋翼飛行器7垂直；連接桿包括多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤50，多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤50位于連接桿4的上端，采用電磁原理，表面為長方形，用于與強(qiáng)力電磁吸盤對接30；連接桿垂直裝置2能讓連接桿4始終保持與地面垂直，位于連接桿4下端的兩側(cè)，與上平衡軸90、下平衡軸91和多旋翼飛行器7連接；當(dāng)飛行控制計(jì)算機(jī)1通過陀螺儀81檢測到連接桿4向右偏移時(shí)，控制上平衡軸90往下推，下平衡軸91往上推，當(dāng)飛行控制計(jì)算機(jī)1檢測到連接桿4向左偏移時(shí)，控制上平衡軸90往上推，下平衡軸91往推，連接桿垂直裝置2能轉(zhuǎn)擺角度不超過10°，使連接桿4始終是豎直狀態(tài)。

一種組合式飛機(jī)的起降方式：當(dāng)固定翼飛機(jī)21需要起飛時(shí)，將固定翼飛機(jī)21吊到多旋翼飛行器7的上方，然后使多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤50和強(qiáng)力電磁吸盤30對準(zhǔn)，慢慢下降使強(qiáng)力電磁吸盤30和多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤50對接在一起之后給強(qiáng)力電磁吸盤30和多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤50通電，多旋翼飛行器7托載著固定翼飛機(jī)21起飛，飛到一定高度時(shí)，固定翼飛機(jī)21的動(dòng)力系統(tǒng)啟動(dòng)，多旋翼飛行器7向前加速，當(dāng)固定翼飛機(jī)21的速度達(dá)到起飛速度時(shí)，強(qiáng)力電磁吸盤30和多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤50斷電分開，多旋翼飛行器7向上飛，固定翼飛機(jī)21獨(dú)立飛行，多旋翼飛行器7獨(dú)自返回。

當(dāng)固定翼飛機(jī)21需要降落時(shí)，通過通信模塊20發(fā)出信號給多旋翼飛行器7，多旋翼飛行器7通過多旋翼通信模塊3接收到信號，同時(shí)接收到固定翼飛機(jī)21的gps導(dǎo)航位置信息、航線信息和速度信息，飛行控制計(jì)算機(jī)1計(jì)算出固定翼飛機(jī)21的航線；多旋翼飛行器7起飛，向固定翼飛機(jī)21靠攏，在與固定翼飛機(jī)21還有一定距離時(shí)，多旋翼飛行器7前進(jìn)方向作180度轉(zhuǎn)彎，把航向轉(zhuǎn)到固定翼飛機(jī)21飛行方向，固定翼飛機(jī)21是水平飛行的；當(dāng)多旋翼飛行器7和固定翼飛機(jī)21位置相對靠近時(shí)，多旋翼飛行器7通過接收到的gps導(dǎo)航裝置19共享信息，確定固定翼飛機(jī)21的位置信息并飛到固定翼飛機(jī)21的前面的下方，并在前方做好對接準(zhǔn)備，在固定翼飛機(jī)21和多旋翼飛行器7比較靠近時(shí)，通過gps導(dǎo)航裝置19和多旋翼gps導(dǎo)航裝置5的gps信號進(jìn)行高度粗對準(zhǔn)，多旋翼飛行器7飛到固定翼飛機(jī)21的下方，然后慣性傳感器18和多旋翼慣性傳感器6的信息實(shí)時(shí)共享，同時(shí)紅外熱像儀11捕捉紅外發(fā)光器15的位置，飛行控制計(jì)算機(jī)1根據(jù)gps導(dǎo)航裝置19、多旋翼gps導(dǎo)航裝置5、慣性傳感器18、多旋翼慣性傳感器6提供的信息以及紅外熱像儀11捕捉的到紅外發(fā)光器15的位置信息計(jì)算出固定翼飛機(jī)21與多旋翼飛行器7之間的空間位置關(guān)系之后，飛行控制計(jì)算機(jī)1控制多旋翼飛行器7的飛行姿態(tài)以及速度，當(dāng)紅外發(fā)光器15出現(xiàn)在圖像中的正上方位置時(shí)，強(qiáng)力電磁吸盤30和多旋翼強(qiáng)力電磁50吸盤對齊，固定翼飛機(jī)21和多旋翼飛行器7相對靜止飛行設(shè)定時(shí)間后，飛行控制計(jì)算機(jī)1控制多旋翼飛行器7慢慢上升，然后給強(qiáng)力電磁吸盤30和多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤50通電，使它們之間產(chǎn)生磁力，在磁力的作用下，強(qiáng)力電磁吸盤30和多旋翼強(qiáng)力電磁吸盤50對接在一起，然后固定翼飛機(jī)21的動(dòng)力系統(tǒng)熄火，多旋翼飛行器7托載著固定翼飛機(jī)21慢慢減速飛到指定的降落地點(diǎn)。