帶傾轉(zhuǎn)固定翼的多旋翼飛行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶傾轉(zhuǎn)固定翼的多旋翼飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的飛行器主要有固定翼飛行器和旋翼飛行器兩種，固定翼飛行器一般采用水平起降的方式，依靠固定翼產(chǎn)生的升力進(jìn)行起降和巡航，其優(yōu)點(diǎn)是飛行速度較快，航程和續(xù)航時(shí)間較長(zhǎng)，但是固定翼飛行器的起降距離較長(zhǎng)，對(duì)跑道的要求較高，使其應(yīng)用具有局限性。
[0003]旋翼飛行器依靠旋翼產(chǎn)生的升力，可以進(jìn)行垂直起降。近年來(lái)出現(xiàn)的以四旋翼為代表的多旋翼飛行器，除了可以垂直起降，還可以依靠旋翼升力的不同分配實(shí)現(xiàn)飛行器的姿態(tài)控制，不需要任何的控制舵面，因而具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作靈活等優(yōu)點(diǎn)。但由于巡航時(shí)旋翼的阻力較大，所以旋翼飛行器的飛行效率、飛行速度、航程和續(xù)航時(shí)間都不如固定翼飛行器。并且，現(xiàn)有的多旋翼飛行器絕大多數(shù)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，其功率和載荷均較小。因此，旋翼飛行器也有其局限性。
[0004]公告號(hào)為CN202728575U的專利文獻(xiàn)中，公開了一種固定翼與電動(dòng)多旋翼組成的復(fù)合飛行器，該種飛行器包括一組電動(dòng)多旋翼動(dòng)力系統(tǒng)和一個(gè)總控制器，固定翼動(dòng)力系統(tǒng)與電動(dòng)多旋翼動(dòng)力系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上相互獨(dú)立，該總控制器包括該固定翼控制系統(tǒng)和用于控制該電動(dòng)多旋翼動(dòng)力系統(tǒng)工作的電動(dòng)多旋翼控制系統(tǒng)，該總控制器還用于控制該固定翼控制系統(tǒng)和電動(dòng)多旋翼控制系統(tǒng)單獨(dú)工作或者協(xié)同工作；所述電動(dòng)多旋翼動(dòng)力系統(tǒng)的旋翼旋轉(zhuǎn)平面與機(jī)身中心軸平行。該種飛行器既可以像直升機(jī)一樣垂直起降和飛行，可以像固定翼飛機(jī)一樣起降和飛行，也可以在起降和飛行過程中使用兩個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)混合工作的模式實(shí)現(xiàn)。
[0005]由于該專利所涉及的飛行器具有兩套獨(dú)立的動(dòng)力系統(tǒng)，因此當(dāng)其中一套動(dòng)力系統(tǒng)單獨(dú)工作的時(shí)候，另一套動(dòng)力系統(tǒng)就成為了死重，大大降低了巡航效率和載荷重量。
[0006]其次，由于該專利所涉及的飛行器的機(jī)翼固定在機(jī)身上，因此機(jī)翼弦平面與旋翼旋轉(zhuǎn)平面的夾角不能改變，即機(jī)翼的攻角不能獨(dú)立控制，從而導(dǎo)致飛行器的機(jī)動(dòng)性和操控性大大降低。并且，由于其多旋翼動(dòng)力系統(tǒng)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所以相比于燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，其最大功率和載荷重量均較小，不適用于較大型的飛行器，具有很大的局限性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種帶傾轉(zhuǎn)固定翼的多旋翼飛行器，其固定翼能夠進(jìn)行傾轉(zhuǎn)，攻角可以獨(dú)立控制，提高了飛行器的巡航效率和載荷重量，而且飛行器的機(jī)動(dòng)性和操控性得到了有效提高。
[0008]本實(shí)用新型提供的一種帶傾轉(zhuǎn)固定翼的多旋翼飛行器，包括機(jī)身、通過轉(zhuǎn)軸設(shè)置于所述機(jī)身兩側(cè)的固定翼、多個(gè)設(shè)置于所述機(jī)身上的旋翼、用于驅(qū)動(dòng)各個(gè)所述旋翼旋轉(zhuǎn)以及固定翼傾轉(zhuǎn)的動(dòng)力系統(tǒng)、以及用于控制所述固定翼的傾轉(zhuǎn)角度和控制各個(gè)所述旋翼的轉(zhuǎn)速和槳距的控制系統(tǒng)。
[0009]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)軸垂直于所述多旋翼飛行器的對(duì)稱面。
[0010]優(yōu)選地，所述旋翼的數(shù)量為四個(gè)，四個(gè)所述旋翼以所述多旋翼飛行器的對(duì)稱面為對(duì)稱面對(duì)稱分布，且均勻分布于所述飛行器的重心前后。
[0011]優(yōu)選地，所述動(dòng)力系統(tǒng)包括動(dòng)力源和航空舵機(jī)，所述動(dòng)力源為渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)、航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)。
[0012]優(yōu)選地，所述固定翼的傾轉(zhuǎn)由所述航空舵機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0013]本實(shí)用新型提供的飛行器，基于多旋翼飛行器，即設(shè)有多個(gè)旋翼的飛行器，在該種飛行器的機(jī)身兩側(cè)設(shè)有固定翼，固定翼通過轉(zhuǎn)軸設(shè)置在機(jī)身的兩側(cè)，固定翼傾轉(zhuǎn)時(shí)，其攻角發(fā)生改變。當(dāng)飛行器起飛時(shí)，通過逐漸增加所有旋翼的轉(zhuǎn)速或者槳距來(lái)增加升力，使飛行器垂直起飛，同時(shí)通過控制固定翼的傾轉(zhuǎn)角度來(lái)調(diào)整固定翼的攻角以使其阻力最小。當(dāng)飛行器巡航時(shí)，通過控制固定翼的傾轉(zhuǎn)角度來(lái)調(diào)整固定翼的攻角以使其升阻比最大。隨著飛行速度的增加，固定翼產(chǎn)生的升力也不斷增加。因此，與單純的多旋翼飛行器相比，該飛行器的巡航效率更高，航程和續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng)。當(dāng)飛行器的阻力與旋翼產(chǎn)生的向前的拉力相等以后，飛行器即可保持一定的速度巡航。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)選方案中，動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)力源可以為渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)。需要說明的是，各個(gè)旋翼可以共用一臺(tái)渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)然，也可各采用一臺(tái)渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)。渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)具有較大的功率，可有效提高飛行器的載荷重量，且續(xù)航里程較長(zhǎng)。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中飛行器在起飛階段的俯視示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中固定翼與機(jī)身的連接示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中飛行器在巡航階段的前視示意圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中飛行器在降落階段的俯視示意圖。
[0020]圖1-圖 4 中:
[0021]機(jī)身一 1、固定翼一2、動(dòng)力系統(tǒng)一3、第一旋翼一4、第二旋翼一4a、第二旋翼一4b、第四旋翼一4c、控制系統(tǒng)一 5、轉(zhuǎn)軸一 6、軸承一61。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本【具體實(shí)施方式】提供了一種帶傾轉(zhuǎn)固定翼的多旋翼飛行器，其固定翼能夠進(jìn)行傾轉(zhuǎn)，攻角可以獨(dú)立控制，提高了飛行器的巡航效率和載荷重量，而且飛行器的機(jī)動(dòng)性和操控性得到了有效提高。
[0023]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0024]請(qǐng)參考圖1-圖4，本【具體實(shí)施方式】提供的飛行器，在多旋翼飛行器的基礎(chǔ)上，設(shè)置有帶傾轉(zhuǎn)功能的固定翼2，具體如下所述:
[0025]該飛行器包括機(jī)身1、通過轉(zhuǎn)軸6設(shè)置于機(jī)身I兩側(cè)的固定翼2、多個(gè)設(shè)置于機(jī)身I上的旋翼、用于驅(qū)動(dòng)各個(gè)旋翼旋轉(zhuǎn)和固定翼2傾轉(zhuǎn)的動(dòng)力系統(tǒng)3、以及用于控制固定翼2的傾轉(zhuǎn)角度和控制各個(gè)旋翼的轉(zhuǎn)速和槳距的控制系統(tǒng)5。
[0026]需要說明的是，轉(zhuǎn)軸6可以通過軸承61支撐在機(jī)身上，旋翼的安裝方式與現(xiàn)有技術(shù)中多旋翼飛行器的安裝方式相同，即各個(gè)旋翼均通過支臂連接在機(jī)身I上，而且，各個(gè)旋翼的轉(zhuǎn)速和槳距可以單獨(dú)進(jìn)行控制，各個(gè)旋翼的槳距調(diào)節(jié)方式可參照現(xiàn)有技術(shù)中直升機(jī)的槳距調(diào)節(jié)方式，本文不再具體介紹。
[0027]本【具體實(shí)施方式】中，固定翼2通過轉(zhuǎn)軸6安裝在機(jī)身I的兩側(cè)位置，固定翼2以轉(zhuǎn)軸6為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)節(jié)其攻角。
[0028]需要說明的是，各個(gè)旋翼的轉(zhuǎn)速和槳距以及固定翼2的傾轉(zhuǎn)角度均通過控制系統(tǒng)5實(shí)現(xiàn)控制。
[0029]如此設(shè)置，當(dāng)飛行器起飛時(shí)，通過逐漸增加所有旋翼的轉(zhuǎn)速或者槳距來(lái)增加升力，使飛行器垂直起飛，同時(shí)通過控制固定翼2的傾轉(zhuǎn)角度來(lái)調(diào)整固定翼2的攻角以使其阻力最小。當(dāng)飛行器巡航時(shí)，通過控制固定翼2的傾轉(zhuǎn)角度來(lái)調(diào)整固定翼2的攻角以使其升阻比最大。隨著飛行速度的增加，固定翼2產(chǎn)生的升力也不斷增加。因此，與單純的多旋翼飛行器相比，該飛行器的巡航效率更高，航程和續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng)。當(dāng)飛行器的阻力與旋翼產(chǎn)生的向前的拉力相等以后，飛行器即可保持一定的速度巡航。
[0030]另外，本【具體實(shí)施方式】提供的優(yōu)選方案中，轉(zhuǎn)軸6垂直于飛行器的對(duì)稱面。如此設(shè)置，固定翼2的旋轉(zhuǎn)中心與飛行器的對(duì)稱面相垂直，固定翼2的攻角調(diào)整更為精準(zhǔn)。
[0031]本【具體實(shí)施方式】中，旋翼的數(shù)量可以為四個(gè)，如圖所示可以為第一旋翼4、第二旋翼4a、第三旋翼4b和第四旋翼4c，其中，第一旋翼4和第三旋翼4b位于機(jī)身I左側(cè)，第二旋翼4a和第四旋