CN109263956A - 一种四旋翼与固定翼结合的飞行器 - Google Patents

一种四旋翼与固定翼结合的飞行器 Download PDF

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王志成
罗哲远
王鹏飞
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Abstract

一种四旋翼与固定翼结合的飞行器，属于飞行器技术领域，包括机身、机翼、尾翼、多旋翼装置、舵机、传动杆、连接杆、起落架；机身采用双机身设计；所述的传动杆位于两个机身之间，传动杆横向布置在飞机的重心位置，与机身之间采用轴承连接；尾翼包括平尾和垂尾，位于机身的末端。所述舵机分别布置在机身、机翼和尾翼上，所述的机身还包括两个飞控***，分别用于控制舵机和多旋翼装置。本发明的一种四旋翼与固定翼结合的飞行器，结合多旋翼装置和固定翼的飞机的优点，能够进行垂直升降，空中悬停，航行时间长，飞行过程平稳，安全系数高，适用于物流运输、空中灭火、灾后救援等工作。

Description

一种四旋翼与固定翼结合的飞行器
技术领域
一种四旋翼与固定翼结合的飞行器，属于飞行器技术领域，尤其涉及一种飞机。
背景技术
飞机虽然飞行速度快且航行时间长，但其不能够进行定点悬停；多旋翼飞行器虽然能够在空中进行悬停，但其航行时间短，飞行速度慢。虽然目前也有一些通过多旋翼飞行器和飞机结合起来的飞机，但它们都有一定的缺陷，在使用固定翼模式飞行时必须停掉多旋翼部分的动力，而这一部分就成为了飞机负担，无形中增加了飞机的负担。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种四旋翼与固定翼结合的飞行器，其能够进行垂直升降，空中悬停，长时间、长距离巡航。
一种四旋翼与固定翼结合的飞行器，包括机身、机翼、尾翼、多旋翼装置、舵机、传动杆、连接杆、起落架；机身采用双机身设计；所述的传动杆位于两个机身之间，传动杆横向布置在飞机的重心位置，与机身之间采用轴承连接；所述的多旋翼装置位于传动杆上；尾翼包括平尾和垂尾，位于机身的末端。所述舵机分别布置在机身、机翼和尾翼上，位于机身的舵机用于控制传动杆进行转动，位于机翼上的舵机用于控制机翼上的副翼进行转动，从而控制固定翼飞机的翻滚；位于尾翼的舵机用于控制垂尾进行左右摆动，从而控制固定翼飞机的飞行方向；所述的连接杆位于传动杆上方，用于固定机身；所述的机身还包括两个飞控***，分别用于控制舵机和多旋翼装置。
在飞机起飞前，舵机带动传动杆转动，使得连接在传动杆上的多旋翼装置处于水平状态，两个多旋翼装置的升力方向为竖直向上；飞机起飞时，通过多旋翼装置提供的向上的升力进行垂直起升；待飞机升到一定高度后，舵机带动传动杆转动，使得连接在传动杆上的多旋翼装置处于垂直状态，此时两个多旋翼装置的升力方向变为水平方向，使得飞机获得水平向前的拉力，进而飞机在拉力的作用下通过机翼产生的升力进行巡航飞行，在飞行过程中通过飞机上的副翼及尾翼来调整飞机的飞行姿态；待飞机需要降落时，舵机带动传动杆转动，使得传动杆上的多旋翼装置处于水平状态，多旋翼装置为飞机提供竖直向上的升力，最后飞机通过多旋翼装置所提供的升力进行垂直降落。
优选地，所述多旋翼装置设有四个带桨叶的电机；四个电机前后个两个，呈对称布置，前两个电机与后两个电机的转向相反，相互抵消扭矩。
优选地，所述起落架采用雪橇式起落架。
优选地，本发明的飞机采用电池供电的形式提供电源，电池布置在机身内；为便于电池为多旋翼装置供电线路的铺设，传动杆采用空心结构，电源线在传动杆内穿过连接到多旋翼装置上。
飞机内配备有辅助飞行的航电设备及传感器，便于观察飞机飞行时的航向、高度、速度及飞机各部位运行状况。
本发明的一种四旋翼与固定翼结合的飞行器，结合多旋翼装置和固定翼的飞机的优点，能够进行垂直升降，空中悬停，航行时间长，飞行过程平稳，安全系数高，适用于物流运输、空中灭火、灾后救援等工作。
附图说明
图1是本发明一种四旋翼与固定翼结合的飞行器的俯视图，图2是本发明机身内侧的侧视图。
图中，1-机身，2-机翼，3-副翼，4-平尾，5-垂尾，6-多旋翼装置，7-舵机，8-传动杆，9-起落架，10-连接杆。
具体实施方式
一种四旋翼与固定翼结合的飞行器，包括机身1、机翼2、尾翼、多旋翼装置6、舵机7、传动杆8、起落架9；机身1采用双机身设计；所述的传动杆8位于两个机身1之间，传动杆8横向布置在飞机的重心位置，与机身1之间采用轴承连接；所述的多旋翼装置6位于传动杆8上；尾翼包括平尾4和垂尾5，位于机身1的末端。所述舵机7分别布置在机身1、机翼2和尾翼上，位于机身1的舵机7用于控制传动杆8进行转动，位于机翼2上的舵机7用于控制机翼2上的副翼3进行转动，从而控制固定翼飞机的翻滚；位于尾翼的舵机7用于控制垂尾5进行左右摆动，从而控制固定翼飞机的飞行方向；所述的连接杆10位于传动杆8上方，用于固定机身1；所述的机身1还包括两个飞控***，分别用于控制舵机7和多旋翼装置6。
所述多旋翼装置6设有四个带桨叶的电机；四个电机前后个两个，呈对称布置，前两个电机与后两个电机的转向相反，相互抵消扭矩。
所述起落架9采用雪橇式起落架。
本发明的飞机采用电池供电的形式提供电源，电池布置在机身1内；为便于电池为多旋翼装置6供电线路的铺设，传动杆8采用空心结构，电源线在传动杆8内穿过连接到多旋翼装置6上。
飞机内配备有辅助飞行的航电设备及传感器，便于观察飞机飞行时的航向、高度、速度及飞机各部位运行状况。
在飞机起飞前，舵机7带动传动杆8转动，使得连接在传动杆8上的多旋翼装置6处于水平状态，多旋翼装置6的升力方向为竖直向上；飞机起飞时，通过多旋翼装置6提供的向上的升力进行垂直起升；待飞机升到一定高度后，舵机7带动传动杆8转动，使得连接在传动杆8上的多旋翼装置6处于垂直状态，此时多旋翼装置6的升力方向变为水平方向，使得飞机获得水平向前的拉力，进而飞机在拉力的作用下通过机翼2产生的升力进行巡航飞行，在飞行过程中通过飞机上的副翼3及尾翼来调整飞机的飞行姿态；待飞机需要降落时，舵机7带动传动杆8转动，使得传动杆8上的多旋翼装置6处于水平状态，多旋翼装置6为飞机提供竖直向上的升力，最后飞机通过多旋翼装置6所提供的升力进行垂直降落。

Claims (5)

1.一种多轴垂直起降固定翼飞机，其特征在于：包括机身（1）、机翼（2）、尾翼、多旋翼装置（6）、舵机（7）、传动杆（8）、连接杆（10）、起落架（9）；机身（1）采用双机身设计；所述的传动杆（8）位于两个机身之间，传动杆（8）横向布置在飞机的重心位置，与机身（1）之间采用轴承连接；所述的多旋翼装（6）置位于传动杆（8）上；尾翼包括平尾（4）和垂尾（5），位于机身（1）的末端；所述舵机（7）分别布置在机身（1）、机翼（2）和尾翼上；位于尾翼的舵机（7）用于控制垂尾（5）进行左右摆动，从而控制固定翼飞机的飞行方向；所述的连接杆（10）位于传动杆（8）的上方，所述的机身（1）还包括两个飞控***，分别用于控制舵机（7）和多旋翼装置（6）。
2.根据权利要求1所述的一种多轴垂直起降固定翼飞机，其特征在于：所述多旋翼装置（6）设有四个带桨叶的电机；四个电机前后个两个，呈对称布置，前两个电机与后两个电机的转向相反，相互抵消扭矩。
3.根据权利要求1所述的一种多轴垂直起降固定翼飞机，其特征在于：所述起落架（9）采用雪橇式起落架（9）。
4.根据权利要求1或2所述的一种多轴垂直起降固定翼飞机，其特征在于：本发明的飞机采用电池供电的形式提供电源，电池布置在机身（1）内；为便于电池为多旋翼装置（6）供电线路的铺设，传动杆（8）采用空心结构，电源线在传动杆（8）内穿过连接到多旋翼装置（6）上。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种多轴垂直起降固定翼飞机，其特征在于：飞机内配备有辅助飞行的航电设备及传感器，便于观察飞机飞行时的航向、高度、速度及飞机各部位运行状况。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111874260A (zh) * 2020-06-24 2020-11-03 中山大学 一种飞行器升力和扭矩测试装置及方法
CN113335517A (zh) * 2021-08-09 2021-09-03 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 一种双机身串列旋翼复合翼飞行器布局

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