CN110155317A - 一种油电混合垂直起降固定翼飞机 - Google Patents

一种油电混合垂直起降固定翼飞机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种油电混合垂直起降固定翼飞机，包括机身、机翼和发动机，所述发动机安装在机身的前端，作为平飞巡航的主动力，所述机翼装在机身的中段处；还包括：倾转机构，安装在机身的前中段部；所述倾转机构包括左倾转部件、右倾转部件、左倾转电机、右倾转电机，所述左倾转部件、右倾转部件使得安装在它上面的左倾转电机、右倾转电机处于竖直向上或者水平状态；驱动电机，用来与处于竖直向上状态的左倾转电机、右倾转电机一道在垂直起降时提供动力。本发明具有较长的航时、较远的巡航距离、较高的飞行效率等优点。

Description

一种油电混合垂直起降固定翼飞机
技术领域
本发明主要涉及到飞行设备领域，特指一种油电混合垂直起降固定翼飞机。
背景技术
垂直起降固定翼飞机是一种性能独特的飞机，它可以像传统多旋翼飞机进行悬停、垂直起降，也可以像螺旋桨固定翼飞机那样高速巡航飞行。
这类飞行器具有垂直起降、悬停、低空飞行、高速巡航及较远的航程的能力，能在较为复杂的地形、环境中快速升空，完成较远距离的飞行任务，可以在战场侦察及抢险救灾中发挥特定作用，具有广阔的应用前景，但是目前现有的垂直起降固定翼飞机以电动为主，无法到达长航时，另外一些复合翼垂直起降飞机无法实现倾转，飞行效率较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种具有较长的航时、较远的巡航距离、较高的飞行效率的油电混合垂直起降固定翼飞机。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种油电混合垂直起降固定翼飞机，包括机身、机翼和发动机，所述发动机安装在机身的前端，作为平飞巡航的主动力，所述机翼装在机身的中段处；还包括：
倾转机构，安装在机身的前中段部；所述倾转机构包括左倾转部件、右倾转部件、左倾转电机、右倾转电机，所述左倾转部件、右倾转部件使得安装在它上面的左倾转电机、右倾转电机处于竖直向上或者水平状态；
驱动电机，用来与处于竖直向上状态的左倾转电机、右倾转电机一道在垂直起降时提供动力。
作为本发明的进一步改进：所述倾转部件包括旋转电机、连动机构以及倾转杆，所述倾转杆的一端通过连动机构与旋转电机相连，另一端上设置有倾转电机；在旋转电机的驱动下，通过连动机构带着倾转杆转动，使安装于倾转杆一端上的倾转电机处于竖直向上或者水平状态。
作为本发明的进一步改进：所述倾转杆采用碳管。
作为本发明的进一步改进：所述连动机构为齿轮结构或连杆机构。
作为本发明的进一步改进：还包括尾翼，所述尾翼直接安装在机身的尾部上，或者位于机身的尾部并连接在机翼上。
作为本发明的进一步改进：所述倾转机构的数量为两组以上。
作为本发明的进一步改进：所述驱动电机的数量为两个以上。
作为本发明的进一步改进：还包括油箱，用来为发动机提供能源。
作为本发明的进一步改进：还包括电池组，用来为左倾转电机、右倾转电机、驱动电机提供能源。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明是一种具有倾转机构和油电混合作为动力的垂直起降固定翼飞机，该飞机稳定实现了垂直起降和平飞巡航状态之间的转化，具有较长的航时、较远的巡航距离，和较高的飞行效率。
2、本发明的垂直起降固定翼飞机是一种性能独特的飞机，它可以像传统多旋翼飞机进行悬停、垂直起降，也可以像螺旋桨固定翼飞机那样高速巡航飞行。该飞行器具有垂直起降、悬停、低空飞行、高速巡航及较远的航程的能力，能在较为复杂的地形、环境中快速升空，完成较远距离的飞行任务，可以在战场侦察及抢险救灾中发挥特定作用，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明的结构原理示意图。
图例说明：
1、右倾转电机；2、左倾转电机；3、驱动电机；4、左倾转部件；5、右倾转部件；6、机翼；7、发动机；8、机身；9、左倾转杆；10、尾翼；11、右倾转杆。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明公开了一种油电混合垂直起降固定翼飞机，包括机身8、机翼6、起落架（图中未示）、倾转机构、尾翼10、发动机7、驱动电机3，发动机7安装在机身8的前端，作为平飞巡航的主动力；倾转机构安装在机身8的前中段部，机翼6装在机身8的中段处，尾翼10安装装在机身8的尾部。倾转机构包括左倾转部件4、右倾转部件5、左倾转电机2、右倾转电机1，左倾转部件4、右倾转部件5使得安装在它上面的左倾转电机2、右倾转电机1处于竖直向上或者水平状态；驱动电机3用来与处于竖直向上状态的左倾转电机2、右倾转电机1一道在垂直起降时提供动力。所述左倾转电机2、右倾转电机1、驱动电机3上均安装有螺旋桨叶。
在具体应用实例中，以左倾转部件4为例，左倾转部件4包括旋转电机、连动机构以及左倾转杆9，左倾转杆9的一端通过连动机构与旋转电机相连，另一端上设置有左倾转电机2。在旋转电机的驱动下，通过连动机构带着左倾转杆9转动，使安装于左倾转杆9一端上的左倾转电机2处于竖直向上或者水平状态（顺着飞行方向超前布置）。右倾转部件5的结构与左倾转部件4一致，包括旋转电机、连动机构以及右倾转杆11，在此就不在赘述。
在具体应用实例中，左倾转杆9和右倾转杆11均采用碳管或其他材料制成的管状构件，只要满足上述实际需求即可，都均在本发明的保护范围之内。
在具体应用实例中，连动机构可以根据实际需要选择，例如齿轮结构、连杆机构或其他形式的结构，只要满足带着左倾转电机2或右倾转电机1转动的实际需求即可，也均在本发明的保护范围之内。
在具体应用实例中，尾翼10的结构形态可以根据实际需求来设计，它可以直接安装在机身8的尾部上，也可以连接在机翼6上。
在具体应用实例中，倾转机构的数量也可以为两组以上，根据实际需求来选择，从而提高整机的起降动力以及平飞巡航时的动力需求。
在具体应用实例中，驱动电机3的数量也可以为两个以上，根据实际需求来选择，从而提高整机的起降时的动力需求。
在具体应用实例中，本发明还包括油箱（图中未示），为发动机7提供能源。
在具体应用实例中，本发明还包括电池组（图中未示），为左倾转电机2、右倾转电机1、驱动电机3提供能源。
本发明的固定翼飞机在垂直起飞或降落状态时，发动机7处于停机关闭状态，左倾转部件4、右倾转部件5使得安装在它上面的左倾转电机2、右倾转电机1保持竖直向上并且工作。安装在机身8尾端一个驱动电机3也开始转动，三个电机带动螺旋桨形成向下气流产生升力，从而能够控制飞机起降时的姿态，此时的飞行器的主要动力来自于飞机上的三个电机。
在平飞巡航时，尾部的驱动电机3处于关闭状态，位于机身8前端的发动机7启动，为飞机产生主要动力；同时，机身8内部的左右左倾转部件4、右倾转部件5控制其上的左倾转电机2、右倾转电机1和桨成倾转成水平，也可产生向前拉力，使飞机向前平飞，通过机翼6、尾翼10控制飞行姿态，达到巡航目的，此时飞机的动力主要来自于发动机7。
由上可知，本发明的这种垂直起降固定翼飞机，成功实现了多旋翼无人机垂直起降功能与固定翼无人机平飞功能的转换，具有油电混合的特点，航时长，效率高，稳定性良好，具有较快的飞行速度和较远的航程。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种油电混合垂直起降固定翼飞机，包括机身（8）、机翼（6）和发动机（7），所述发动机（7）安装在机身（8）的前端，作为平飞巡航的主动力，所述机翼（6）装在机身（8）的中段处，其特征在于，还包括：
倾转机构，安装在机身（8）的前中段部；所述倾转机构包括左倾转部件（4）、右倾转部件（5）、左倾转电机（2）、右倾转电机（1），所述左倾转部件（4）、右倾转部件（5）使得安装在它上面的左倾转电机（2）、右倾转电机（1）处于竖直向上或者水平状态；
驱动电机（3），用来与处于竖直向上状态的左倾转电机（2）、右倾转电机（1）一道在垂直起降时提供动力。
2.根据权利要求1所述的油电混合垂直起降固定翼飞机，其特征在于，所述倾转部件包括旋转电机、连动机构以及倾转杆，所述倾转杆的一端通过连动机构与旋转电机相连，另一端上设置有倾转电机；在旋转电机的驱动下，通过连动机构带着倾转杆转动，使安装于倾转杆一端上的倾转电机处于竖直向上或者水平状态。
3.根据权利要求2所述的油电混合垂直起降固定翼飞机，其特征在于，所述倾转杆采用碳管。
4.根据权利要求2所述的油电混合垂直起降固定翼飞机，其特征在于，所述连动机构为齿轮结构或连杆机构。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的油电混合垂直起降固定翼飞机，其特征在于，还包括尾翼（10），所述尾翼（10）直接安装在机身（8）的尾部上，或者位于机身（8）的尾部并连接在机翼（6）上。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的油电混合垂直起降固定翼飞机，其特征在于，所述倾转机构的数量为两组以上。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的油电混合垂直起降固定翼飞机，其特征在于，所述驱动电机（3）的数量为两个以上。
8.根据权利要求1-4中任意一项所述的油电混合垂直起降固定翼飞机，其特征在于，还包括油箱，用来为发动机（7）提供能源。
9.根据权利要求1-4中任意一项所述的油电混合垂直起降固定翼飞机，其特征在于，还包括电池组，用来为左倾转电机（2）、右倾转电机（1）、驱动电机（3）提供能源。
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