本技術(shù)涉及一種雙翼布局尾坐式載人固定翼垂直起降飛行器，屬于載人固定翼垂直起降飛行器。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的飛行器主要有固定翼飛行器和旋翼飛行器兩類，固定翼飛行器飛行速度快且巡航效率高，但不能夠進(jìn)行懸停且起飛需要跑道；旋翼飛行器可以在空中進(jìn)行懸停，并且可以垂直起降，但飛行速度慢，巡航效率低。目前已有的一些將旋翼和固定翼結(jié)合在一起的飛行器結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，氣動(dòng)性能不夠優(yōu)化，平飛巡航性能差，尤其是在垂直起降轉(zhuǎn)平飛模態(tài)轉(zhuǎn)換過程較為復(fù)雜，轉(zhuǎn)換過程飛行器性能低下，從而降低了飛行器的續(xù)航里程，并且在模態(tài)轉(zhuǎn)換過程飛行器穩(wěn)定性較差，且垂直起降過程中遭遇橫風(fēng)時(shí)穩(wěn)定性較差，抗橫風(fēng)能力弱，總體設(shè)計(jì)不夠新穎。

2、四旋翼飛行器的四個(gè)旋翼相互抵消回旋影響，無需額外提供力矩用于平衡飛行器；僅通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)飛行器姿態(tài)，無需螺旋槳傾角調(diào)節(jié)裝置，設(shè)計(jì)更加簡單；四旋翼垂直起降飛行器由于有多個(gè)旋翼，載重量更大，同時(shí)槳葉也可以做得更小，易于小型化。正是由于四旋翼飛行器有著如此多的優(yōu)點(diǎn)，使其有著廣泛的應(yīng)用前景及研究價(jià)值。

3、但目前缺乏采用四旋翼的旋翼與固定翼融合的載人飛行器，有鑒于此，特提出本實(shí)用新型。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型提供了一種雙翼布局尾坐式載人固定翼垂直起降飛行器，通過雙翼布局及槳梢槳翼融合涵道動(dòng)力裝置的巧妙結(jié)合，為實(shí)現(xiàn)垂直起降和高速高效巡航提供了有效的硬件支撐。

2、本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種雙翼布局尾坐式載人固定翼垂直起降飛行器，包括流線型機(jī)身2、雙排固定翼、垂直尾翼11、槳梢槳翼融合涵道動(dòng)力裝置；所述雙排固定翼包括位于所述流線型機(jī)身2重心上方的上排固定翼13、位于所述流線型機(jī)身2重心下方的下排固定翼3；所述流線型機(jī)身2前側(cè)為載人機(jī)艙，所述流線型機(jī)身2前端設(shè)有能打開和蓋合所述載人機(jī)艙的艙蓋1；所述下排固定翼3安裝在所述流線型機(jī)身2兩側(cè)；所述垂直尾翼11固定于所述流線型機(jī)身2上部，所述垂直尾翼11前端安裝所述上排固定翼13，所述垂直尾翼11后端安裝所述方向舵10；所述雙排固定翼翼尖均安裝所述翼梢槳翼融合涵道動(dòng)力裝置。

3、所述上排固定翼13、下排固定翼3均采用后掠翼，且兩者呈平行布置。

4、所述槳梢槳翼融合涵道動(dòng)力裝置包括翼梢小翼4、涵道5、副翼6、電機(jī)倉7、螺旋槳8、支撐架9，所述上排固定翼13、所述下排固定翼3的翼尖均安裝所述電機(jī)倉7，所述螺旋槳8安裝在所述電機(jī)倉7后端；所述電機(jī)倉7外端安裝所述翼梢小翼4，所述翼梢小翼4一端固連于電機(jī)倉7，所述翼梢小翼4另一端固連于所述涵道5內(nèi)壁；所述涵道5與所述螺旋槳8同軸布置，所述涵道5外壁后端設(shè)有安裝所述副翼6的所述支撐架9，且所述支撐架9與涵道5靠近流線型機(jī)身2側(cè)的外壁相連接處形成涵道加強(qiáng)肋12。

5、所述涵道加強(qiáng)肋12遠(yuǎn)離所述涵道5一端設(shè)有延伸部，四個(gè)涵道加強(qiáng)肋12的延伸部形成四點(diǎn)支撐。

6、還包括安裝于流線型機(jī)身2下部的起落架。

7、本實(shí)用新型的有益效果是：

8、本實(shí)用新型可同時(shí)實(shí)現(xiàn)垂直起降和高速高效巡航兩種任務(wù)要求，飛行器整體的氣動(dòng)特性好，升阻比高，飛行過程平穩(wěn)，垂直轉(zhuǎn)平飛的過渡過程穩(wěn)定性好、效率高，相較于傳統(tǒng)垂直起降飛行器具有更好的懸停與平飛效率，且具備更好的懸停抗橫風(fēng)穩(wěn)定性。具體而言：第一，本實(shí)用新型采用雙排固定翼設(shè)計(jì)，減小固定翼展長滿足國家標(biāo)準(zhǔn)單向車道停放的同時(shí)保證了足夠載人的動(dòng)力；雙排固定翼中上下排固定翼呈平行布置，一個(gè)位于重心下方，一個(gè)位于重心上方，受力分布均勻，能夠提升飛行器的穩(wěn)定性。第二，本實(shí)用新型的翼梢槳翼融合涵道動(dòng)力裝置中心固定于固定翼翼梢，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)部件融合，通過充分考慮槳翼融合氣動(dòng)優(yōu)化與各個(gè)氣動(dòng)部件位置的合理分配，即可滿足飛行器各個(gè)飛行狀態(tài)下的穩(wěn)定性和操縱性，同時(shí)也可大幅度提升飛行器的氣動(dòng)性能；另外，螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向與固定翼翼尖渦旋轉(zhuǎn)方向相反，可抵抗翼尖渦，同時(shí)通過內(nèi)部槳翼融合特點(diǎn)使螺旋槳尾流均勻無旋，尾流再與副翼相互作用，使副翼在理想尾流的作用下更好的發(fā)揮操縱特性。第三，本實(shí)用新型具有四個(gè)翼梢槳翼融合涵道動(dòng)力裝置，安全冗余性高，即使四個(gè)翼梢槳翼融合涵道動(dòng)力裝置全部失效也可以借助固定翼產(chǎn)生的升力滑行，緊急著陸時(shí)起落架可以幫助飛行器以固定翼模式實(shí)現(xiàn)安全迫降，并且機(jī)身尺寸設(shè)計(jì)可使飛行器迫降在國家標(biāo)準(zhǔn)單向車道上，保證了飛行器的安全性。第四，本實(shí)用新型機(jī)身采用由前向后縮放的形式設(shè)計(jì)，保證了機(jī)艙有足夠的載人空間，也保證了機(jī)身的流線型，優(yōu)化氣動(dòng)性能。第五，本實(shí)用新型通過螺旋槳后置和涵道內(nèi)翼梢小翼設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮槳翼融合特性，能有效提高螺旋槳所產(chǎn)生的拉力，且翼梢小翼的設(shè)計(jì)可以對(duì)螺旋槳吸入的氣流進(jìn)行整流，使螺旋槳尾流不具有旋轉(zhuǎn)性且均勻，有利于提高副翼的操縱性，提高飛行效率；本實(shí)用新型通過巧妙的設(shè)計(jì)，優(yōu)化了動(dòng)力槳與固定翼耦合的氣動(dòng)特性，更高效的實(shí)現(xiàn)固定翼與旋翼的融合。第六，本實(shí)用新型的固定翼與機(jī)身縱軸夾角始終為固定翼有利迎角，飛行器在垂直轉(zhuǎn)平飛、平飛、平飛轉(zhuǎn)垂直三個(gè)模態(tài)飛行時(shí)，始終保持飛行器機(jī)身縱軸和相對(duì)來流方向相同，始終保持飛行器在飛行時(shí)固定翼為有利迎角狀態(tài)。

技術(shù)特征：

1.一種雙翼布局尾坐式載人固定翼垂直起降飛行器，其特征在于，包括流線型機(jī)身（2）、雙排固定翼、垂直尾翼（11）、槳梢槳翼融合涵道動(dòng)力裝置；所述雙排固定翼包括位于所述流線型機(jī)身（2）重心上方的上排固定翼（13）、位于所述流線型機(jī)身（2）重心下方的下排固定翼（3）；所述流線型機(jī)身（2）前側(cè)為載人機(jī)艙，所述流線型機(jī)身（2）前端設(shè)有能打開和蓋合所述載人機(jī)艙的艙蓋（1）；所述下排固定翼（3）安裝在所述流線型機(jī)身（2）兩側(cè)；所述垂直尾翼（11）固定于所述流線型機(jī)身（2）上部，所述垂直尾翼（11）前端安裝所述上排固定翼（13），所述垂直尾翼（11）后端安裝方向舵（10）；所述雙排固定翼翼尖均安裝所述槳梢槳翼融合涵道動(dòng)力裝置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙翼布局尾坐式載人固定翼垂直起降飛行器，其特征在于，所述上排固定翼（13）、下排固定翼（3）均采用后掠翼，且兩者呈平行布置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙翼布局尾坐式載人固定翼垂直起降飛行器，其特征在于，所述槳梢槳翼融合涵道動(dòng)力裝置包括翼梢小翼（4）、涵道（5）、副翼（6）、電機(jī)倉（7）、螺旋槳（8）、支撐架（9），所述上排固定翼（13）、所述下排固定翼（3）的翼尖均安裝所述電機(jī)倉（7），所述螺旋槳（8）安裝在所述電機(jī)倉（7）后端；所述電機(jī)倉（7）外端安裝所述翼梢小翼（4），所述翼梢小翼（4）一端固連于電機(jī)倉（7），所述翼梢小翼（4）另一端固連于所述涵道（5）內(nèi)壁；所述涵道（5）與所述螺旋槳（8）同軸布置，所述涵道（5）外壁后端設(shè)有安裝所述副翼（6）的所述支撐架（9），且所述支撐架（9）與涵道（5）靠近流線型機(jī)身（2）側(cè)的外壁相連接處形成涵道加強(qiáng)肋（12）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙翼布局尾坐式載人固定翼垂直起降飛行器，其特征在于，所述涵道加強(qiáng)肋（12）遠(yuǎn)離所述涵道（5）一端設(shè)有延伸部，四個(gè)涵道加強(qiáng)肋（12）的延伸部形成四點(diǎn)支撐。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙翼布局尾坐式載人固定翼垂直起降飛行器，其特征在于，還包括安裝于流線型機(jī)身（2）下部的起落架。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種雙翼布局尾坐式載人固定翼垂直起降飛行器，包括流線型機(jī)身、垂直尾翼、槳梢槳翼融合涵道動(dòng)力裝置、上排固定翼、下排固定翼；所述流線型機(jī)身前側(cè)為載人機(jī)艙，流線型機(jī)身前端設(shè)有能打開和蓋合載人機(jī)艙的艙蓋；下排固定翼安裝在流線型機(jī)身兩側(cè)；垂直尾翼固定于流線型機(jī)身上部，垂直尾翼前端安裝上排固定翼，垂直尾翼后端安裝方向舵；雙排固定翼翼尖均安裝槳梢槳翼融合涵道動(dòng)力裝置。本技術(shù)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)垂直起降和高速高效巡航兩種任務(wù)要求，飛行器整體的氣動(dòng)特性好，升阻比高，飛行過程平穩(wěn)，垂直轉(zhuǎn)平飛的過渡過程穩(wěn)定性好、效率高，相較于傳統(tǒng)垂直起降飛行器具有更好的懸停與平飛效率，且具備更好的懸停抗橫風(fēng)穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：柴豪政,穆力嘉,鄧禮,周蓮,楊劍挺
受保護(hù)的技術(shù)使用者：昆明理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240430
技術(shù)公布日：2024/12/23