CN106864744B - 一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器 - Google Patents
一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106864744B CN106864744B CN201510925093.3A CN201510925093A CN106864744B CN 106864744 B CN106864744 B CN 106864744B CN 201510925093 A CN201510925093 A CN 201510925093A CN 106864744 B CN106864744 B CN 106864744B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rotor
- fuselage
- propeller
- paddle disk
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/22—Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft
- B64C27/24—Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft with rotor blades fixed in flight to act as lifting surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
- B64C29/02—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis vertical when grounded
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U10/00—Type of UAV
- B64U10/25—Fixed-wing aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
本专利为小型无人飞行器设计,属于航空领域。一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器,其特征是,包括:前机身(1)、中机身(2)、后机身(3)、前桨盘(4)、高速桨盘(5)、后桨盘(6)、前旋翼(7)、可折叠腰推螺旋桨(8)和后旋翼(9),其中,前机身(1)和中机身(2)之间通过前桨盘(4)连接,前旋翼(7)安装在前桨盘(4)上;中机身(2)、后机身(3)之间通过高速桨盘(5)连接,可折叠腰推螺旋桨(8)安装在高速桨盘(5)上;后机身(3)尾端装有后桨盘(6),后旋翼(9)安装在后桨盘(6)上。本发明有效降低飞行器动力装置需求,兼容垂直起降和长时间巡航。
Description
技术领域
本专利为小型无人飞行器设计,属于航空领域。
背景技术
相比采用水平起飞模式的飞行器,垂直起降飞行器具有良好的起降场地适应性,目前常见的垂直起降飞行器一般采用旋翼布局及尾座式布局。
旋翼布局飞行器的升力由旋翼提供,在起飞及悬停状态下旋翼的效率较高,而在空中平飞状态下旋翼效率不高,无法实现高速及长时间巡航飞行。
尾座式布局采用大推力螺旋桨直接将飞行器直接从地面拉升,在空中完成正向的飞行姿态转换,平飞状态的升力转为由机翼提供;着陆需通过逆向的飞行姿态装换,将机尾朝下。但这种飞行器对动力螺旋桨的静态拉力要求较高,需要较大的动力富裕,且由于飞行器重心靠上,机翼面积较大,起飞着陆状态抗风性较差。
发明内容
本发明的目的:为解决上述两种垂直起降飞行器存在的布局及动力形式兼容设计的问题,本发明提供一种能够在共轴旋翼机/正常式布局飞机之间自由转换的飞行器方案,
本发明的技术方案:本专利是一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器,包括:前机身1、中机身2、后机身3、前桨盘4、高速桨盘5、后桨盘6、前旋翼7、可折叠腰推螺旋桨8和后旋翼9,其中,
前机身1和中机身2之间通过前桨盘4连接,前旋翼7安装在前桨盘4上;
中机身2、后机身3之间通过高速桨盘5连接,可折叠腰推螺旋桨8安装在高速桨盘5上;
后机身3尾端装有后桨盘6,后旋翼9安装在后桨盘6上。
所述的前旋翼7和后旋翼9可反向旋转。
所述的前旋翼7和后旋翼9可独立变桨距。
所述的前机身1前端还装有可收放支架。
本发明的优点:
1)有效降低飞行器动力装置需求,兼容垂直起降和长时间巡航;
2)起降状态重心靠下以及旋翼旋转的的陀螺效应具有较强的稳定性和抗风性;
3)采用旋翼无动力自旋着陆,实现能量管理和综合利用,提高了着陆安全性。
附图说明
图1是本发明变体垂直起降飞行器的布局示意图;
图2是本发明变体垂直起降飞行器的起降模态示意图;
图3是本发明变体垂直起降飞行器的自旋模态示意图;
图4是本发明变体垂直起降飞行器的平飞模态示意图;
图5是本发明变体垂直起降飞行器的飞行流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的细节和工作情况。本专利是一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器,包括:前机身1、中机身2、后机身3、前桨盘4、高速桨盘5、后桨盘6、前旋翼7、可折叠腰推螺旋桨8和后旋翼9,其中,
前机身1和中机身2之间通过前桨盘4连接,前旋翼7安装在前桨盘4上;
中机身2、后机身3之间通过高速桨盘5连接,可折叠腰推螺旋桨8安装在高速桨盘5上;
后机身3尾端装有后桨盘6,后旋翼9安装在后桨盘6上。
所述的前旋翼7和后旋翼9可反向旋转。
所述的前旋翼7和后旋翼9可独立变桨距。
图2和图3显示的是该飞行器垂直起降的两种模态,两种模态下中机身的高速桨盘5停转,腰推螺旋桨8呈折叠状态收于后机身6两侧。图2为垂直起飞和着陆减速段的模态,前旋翼7和后旋翼9转为正桨距,提供起飞和着陆减速的升力;图3为自旋下降模态,前旋翼7和后旋翼9均转为负桨距,利用旋翼的自旋减缓下落速度。两种模态下,机身组件不转动。
图4显示的是该飞行器巡航飞行的模态,前桨盘4和后桨盘6在固定位置锁定,前旋翼7和后旋翼9转为顺桨状态,前旋翼7作为全动主翼,提供主要升力并控制滚转,后旋翼9作为Y形尾翼,提供升降和航向控制。高速桨盘5带动推进螺旋桨8旋转,提供飞行所需推力。
基于以上三种模态,对该飞行器的飞行过程描述如图5:
0-1:采用图2模态垂直起飞,至安全高度;
1-2:转成图4模态俯冲加速,达到平飞速度;
2-3:图4模态开始巡航;
3-4:图4模态爬高,到达安全高度,推进螺旋桨8关机,俯冲至机头向下;
4-5:转成图3模态,自旋下降;
5-6:近地面转成图2模态,减速着陆。
Claims (4)
1.一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器,其特征是,包括:前机身(1)、中机身(2)、后机身(3)、前桨盘(4)、高速桨盘(5)、后桨盘(6)、前旋翼(7)、可折叠腰推螺旋桨(8)和后旋翼(9),其中,
前机身(1)和中机身(2)之间通过前桨盘(4)连接,前旋翼(7)安装在前桨盘(4)上;
中机身(2)、后机身(3)之间通过高速桨盘(5)连接,可折叠腰推螺旋桨(8)安装在高速桨盘(5)上;
后机身(3)尾端装有后桨盘(6),后旋翼(9)安装在后桨盘(6)上;
所述飞行器具备垂直起飞和着陆减速模态、自旋下降模态和巡航飞行模态:
在垂直起飞和着陆减速模态、自旋下降两种模态下,高速桨盘(5)停转、可折叠腰推螺旋桨(8)呈折叠状态收于后机身(3)两侧;其中,垂直起飞和着陆减速模态下,前旋翼(7)和后旋翼(9)转为正桨距,提供起飞和着陆减速的升力;自旋下降模态下,前旋翼(7)和后旋翼(9)转为负桨距,利用旋翼的自旋减缓下落速度;
在巡航飞行模态下,前桨盘(4)和后桨盘(6)在固定位置锁定,前旋翼(7)和后旋翼(9)转为顺桨状态;前旋翼(7)作为全动主翼,提供主要升力并控制滚转,后旋翼(9)作为Y形后翼,提供升降和航向控制;可折叠腰推螺旋桨(8)展开,高速桨盘(5)带动可折叠腰推螺旋桨(8)旋转,提供飞行所需推力。
2.如权利要求1所述的一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器,其特征是,所述的前旋翼(7)和后旋翼(9)可反向旋转。
3.如权利要求1或2所述的一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器,其特征是,所述的前旋翼(7)和后旋翼(9)可独立变桨距。
4.如权利要求3所述的一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器,其特征是,所述的前机身(1)前端还装有可收放支架。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510925093.3A CN106864744B (zh) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | 一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510925093.3A CN106864744B (zh) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | 一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106864744A CN106864744A (zh) | 2017-06-20 |
CN106864744B true CN106864744B (zh) | 2021-07-16 |
Family
ID=59178463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510925093.3A Active CN106864744B (zh) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | 一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106864744B (zh) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108750085A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-11-06 | 西安君晖航空科技有限公司 | 一种应用末端敏感弹药的攻击无人机 |
CN109502024A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-03-22 | 东汉太阳能无人机技术有限公司 | 一种飞行器和无人飞机 |
US11975871B2 (en) * | 2019-05-24 | 2024-05-07 | Joseph William Randal Martel | Rocket propelled drone |
CN112660368A (zh) * | 2019-10-15 | 2021-04-16 | 上海峰飞航空科技有限公司 | 垂直起降无人机的飞行阻力的控制方法及*** |
CN112660371B (zh) * | 2019-10-15 | 2023-09-29 | 上海峰飞航空科技有限公司 | 垂直起降无人机的飞行控制***及方法 |
CN110606203B (zh) * | 2019-10-21 | 2021-07-30 | 苏州赛荣建筑装饰工程有限公司 | 一种带有腰推式动力装置的无人机 |
CN112607012A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-06 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种垂直起降固定翼无人机及起降方法 |
CN114684360A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-07-01 | 西安泽盛航空科技有限公司 | 一种串列式双涵道推进无人飞行器 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4405975A1 (de) * | 1994-02-24 | 1995-08-31 | Wolff Hans Dietrich | Vertikal startendes und landendes Flächenflugzeug |
CA2260960C (en) * | 1996-07-15 | 2006-05-23 | William R. Mcdonnell | Landing and take-off assembly for vertical take-off and landing and horizontal flight aircraft |
CN101421157A (zh) * | 2004-04-14 | 2009-04-29 | 保罗·E·阿尔托恩 | 旋翼飞行器 |
CN201376669Y (zh) * | 2009-04-29 | 2010-01-06 | 北京航空航天大学 | 一种旋定翼复合式飞行器 |
US8070090B2 (en) * | 2008-09-05 | 2011-12-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Stop-rotor rotary wing aircraft |
WO2012055062A1 (es) * | 2010-10-29 | 2012-05-03 | Merino Rodriguez Sergio Hernan | Vehículo aéreo de despegue vertical |
CN104015925A (zh) * | 2014-05-27 | 2014-09-03 | 南京航空航天大学 | 一种多用途垂直起降无人飞行器 |
CN104470800A (zh) * | 2012-02-13 | 2015-03-25 | 约翰内斯·赖特 | 机翼调节机构 |
US9004393B2 (en) * | 2010-10-24 | 2015-04-14 | University Of Kansas | Supersonic hovering air vehicle |
-
2015
- 2015-12-11 CN CN201510925093.3A patent/CN106864744B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4405975A1 (de) * | 1994-02-24 | 1995-08-31 | Wolff Hans Dietrich | Vertikal startendes und landendes Flächenflugzeug |
CA2260960C (en) * | 1996-07-15 | 2006-05-23 | William R. Mcdonnell | Landing and take-off assembly for vertical take-off and landing and horizontal flight aircraft |
CN101421157A (zh) * | 2004-04-14 | 2009-04-29 | 保罗·E·阿尔托恩 | 旋翼飞行器 |
US8070090B2 (en) * | 2008-09-05 | 2011-12-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Stop-rotor rotary wing aircraft |
CN201376669Y (zh) * | 2009-04-29 | 2010-01-06 | 北京航空航天大学 | 一种旋定翼复合式飞行器 |
US9004393B2 (en) * | 2010-10-24 | 2015-04-14 | University Of Kansas | Supersonic hovering air vehicle |
WO2012055062A1 (es) * | 2010-10-29 | 2012-05-03 | Merino Rodriguez Sergio Hernan | Vehículo aéreo de despegue vertical |
CN104470800A (zh) * | 2012-02-13 | 2015-03-25 | 约翰内斯·赖特 | 机翼调节机构 |
CN104015925A (zh) * | 2014-05-27 | 2014-09-03 | 南京航空航天大学 | 一种多用途垂直起降无人飞行器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106864744A (zh) | 2017-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106864744B (zh) | 一种共轴旋翼变体垂直起降飞行器 | |
CN102133926B (zh) | 一种尾坐式垂直起降无人飞行器 | |
CN103287576A (zh) | 一种无尾布局单人尾坐式垂直起降飞行器 | |
CN105083550A (zh) | 垂直起降固定翼飞行器 | |
CN106585976A (zh) | 一种倾转旋翼/升力风扇高速长航时飞行器布局 | |
CN104290906A (zh) | 一种垂直起降飞行器 | |
CN105966612A (zh) | 变姿态垂直起落无人机 | |
CN206125421U (zh) | 一种垂直起降无人飞行器 | |
RU2635431C1 (ru) | Конвертоплан | |
CN112937849A (zh) | 一种倾转式和固定式螺旋桨组合布局的垂直起降飞行器 | |
CN110949662A (zh) | 一种双翼构型的新概念布局飞机 | |
CN102490897A (zh) | 多驱动内嵌式旋翼载人直升机 | |
CN103754360A (zh) | 一种类飞碟式旋翼机 | |
CN213566463U (zh) | 复合式尾推进变距自转四旋翼飞行器 | |
CN111762314A (zh) | 一种可垂直起降的旋翼航空器 | |
CN110861770A (zh) | 一种无人自转旋翼机 | |
CN202414159U (zh) | 多驱动内嵌式旋翼载人直升机 | |
CN212861854U (zh) | 一种复合式自旋翼飞行器 | |
CN213566470U (zh) | 复合式前拉进纵列自转双旋翼飞行器 | |
CN111086625B (zh) | 双涵道可变座舱尾座式垂直起降载人固定翼飞行器 | |
CN103847964A (zh) | 一种可螺旋飞行的弧形翼飞行器 | |
CN213832108U (zh) | 复合式倾转动力纵列变翼逆速旋翼飞行器 | |
CN203020542U (zh) | 一种喷气式旋翼直升机 | |
CN205034345U (zh) | 飞行器 | |
CN213566464U (zh) | 复合式前拉进变距自转四旋翼飞行器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |