CN205168890U - 一种垂直起降节能飞机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种垂直起降节能飞机，机体与飞机双翼连接在一体，尾翼与飞机双翼连接在一体，起落缓冲架与尾翼形成一体，设置在尾翼尾端，形成牢固机体部分，多台发动机分布在飞机双翼上，机体上还设有能源仓，用于放置能源模块；综合控制仓，用于安装控制***；外挂设备仓，用于根据飞机任务需求挂载设备，能源仓、综合控制仓、外挂设备仓通过电源线和数据线连接在一体，并由综合控制仓内的机载计算机统一控制。本实用新型的有益效果是结构简单可靠，挂载空间大、挂载重量大、能耗低，垂直起降性能平稳，起降、悬停和平飞巡航转换简单可靠。
Description
技术领域
本实用新型属于飞行器技术领域，尤其是涉及一种垂直起降节能飞机。
背景技术
目前国际航空领域所制造和使用的飞行器种类及型号很多，由于其各自的使用目的及环境不同，其结构形式和性能特点也各异，这其中，可垂直起落的固定翼飞机的种类还很少，代表型号为美国“鱼鹰”，但该型号结构复杂，制造成本高，且故障率高，根据目前的技术及其装备发现，垂直起降飞机还有待于进一步研究和开发。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单可靠，挂载空间大、挂载重量大、垂直起降节能飞机。
本实用新型的技术方案是：一种垂直起降节能飞机，起落缓冲架设置于飞机尾部，与发动机推力方向一致，姿态调节发动机分布在飞机翼上。机体上还设有能源仓，用于放置锂电池或/和燃油；综合控制仓，用于安装控制***；设备仓，用于根据飞机任务需求挂载设备；能源仓、综合控制仓、设备仓、通过连接线、连接在一体，并由综合控制仓内的机载计算机统一控制。或/和驾驶仓内驾驶员直接操作控制。
进一步，采用多点布置动力组合、或单点位航空发动机动力布置，连接有多个推力输出点，可分别调整多个输出点推力的形式，通过调整多个动力输出点动力，产生不同推力，来调整飞机姿态、实现垂直起降，空中悬停。
进一步，姿态调整发动机可使用单种动力或多种动力，多台发动机、多点位组合布置
进一步，利用姿态调整发动机，调整飞机姿态，实现垂直起降和空中悬停，升空后姿态调整发动机给飞机提供推力，或\和升空后用双翼或多翼升力飞行，降低能耗。
进一步，或/和主发动机布置在飞机尾部，多个姿态调整发动机布置在飞机前部，通过伸缩连接杆或连接架与飞机机体连接在一体，起飞和悬停以及降落时，多个伸缩连接杆或连接架带动多台姿态调整发动机伸出或偏移，调整飞机平衡，飞机转入高速飞行时，多个伸缩连接杆或连接架带动多台姿态调整发动机收回或偏移，降低飞机飞行阻力。同时给飞机提供辅助推力。
进一步，所述单种动力为；电动机、活塞发动机、转子发动机、或航空发动机产生的动力。
本实用新型具有的优点和积极效果是：
1、整机结构简单、机体结构性好、可靠性高，制造工艺不复杂，制造成本低。
2、多点动力组合带来的机动灵活性，悬停稳定性、垂直起降性能稳定，操控性能卓越。
3、飞机部件少，重量轻，低速飞机还能采用双翼或多翼设计，飞机升力大、节能，留空巡航时间更长。
4、机体有更大的载物空间，能搭载更多设备，便于飞机执行各种任务。
5、可有人驾驶也可无人驾驶，控制***简单可靠，维护成本低，也可直接使用现有飞机成熟控制***。
6、也可根据飞机任务要求，使用不同种类发动机（电动机、活塞发动机、转子发动机、各种航空发动、或其它能产生推力的发动机）、组合进行多点位动力布局。
附图说明
图1是实施例1的俯视图。
图2是实施例1的前视图。
图3是实施例2的俯视图。
图4是实施例2的前视图。
图5是实施例3的俯视图。
图6是实施例3的前视图。
图7是实施例4的伸缩连接杆或架伸展的结构示意图。
图8是实施例4的伸缩连接杆或架收回的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做详细说明。
实施例1
如图1-2所示，本实用新型的一种垂直起降节能飞机，机体与飞机双翼5、6连接在一体，尾翼3-1、3-2与飞机双翼连接在一体，起落缓冲架4-1、4-2、4-3、4-4与尾翼形成一体，在尾翼尾端，形成牢固机体部分，姿态调节发动机2-1、2-2、2-3、2-4分布在飞机双翼上，姿态调节发动机上安装有螺旋桨1-1、1-2、1-3、1-4，能源仓9放置电池能源块，综合控制仓10安装各种控制***（机载计算机、飞行控制模块、图像传输模块、GPS模块、障碍感应设备控制等），外挂设备仓7、11、12可根据飞机任务需求挂载各种设备。
能源仓9、综合控制仓10、外挂设备仓7、11、12，通过电源线和数据线连接在一体，并由综合控制仓10内的机载计算机统一控制。
飞机由地面操作人员通过遥控器给综合控制仓10内的机载计算机下达指令或由机载计算机按预定编制程序执行飞行任务，或由驾驶员直接操作执行飞行任务。
飞机起飞：综合控制仓10内计算机接受或自主下达指令后，能源仓9供电，通过综合控制仓10内的飞控，能源仓9给电机2-1、2-2、2-3、2-4供电，带动螺旋桨1-1、1-2、1-3、1-4，飞机垂直平稳起飞。
巡航飞行：能源仓9内计算机接受或自主下达调整飞行姿态命令后，通过飞控，控制能源仓9给与电机2-1、2-2、2-3、2-4供电，不同位置电机带动螺旋桨产生不同升力，改变飞机姿态，飞机转入平飞巡航、飞机双翼产生升力，电机功耗降低，飞机进入低能耗飞行状态。
空中悬停：综合控制仓10计算机接受或自主下达调整飞行姿态命令后，通过飞控，控制能源仓9给与电机2-1、2-2、2-3、2-4供电，不同位置电机带动螺旋桨1-1、1-2、1-3、1-4产生不同升力，改变飞机姿态，飞机靠4个螺旋桨产生的升力，平稳悬停。
飞行中姿态控制：综合控制仓10内机载计算机接受或自主下达调整飞行姿态命令后，通过飞控，控制能源仓9给与电机2-1、2-2、2-3、2-4提供不同的供电电流，不同位置电机带动螺旋桨1-1、1-2、1-3、1-4产生不同推力，非常灵活的改变飞机的飞行姿态。
定点降落；综合控制仓10内计算机接受或自主下达调整飞行姿态命令后，通过飞控，控制能源仓9给与电机2-1、2-2、2-3、2-4提供不同的供电电流，不同位置电机带动螺旋桨1-1、1-2、1-3、1-4产生不同推力，改变飞机姿态，飞机平稳悬停，并缓慢下降，到达预定降落点。
给机载计算机编程，飞机可自主按照指定路线和位置完成飞行任务，飞行途中也可随时调整飞行任务，重新将飞行指令数据发送给机载计算机。
实施例2
如图3-4所示，本实用新型的一种垂直起降节能飞机，机体与飞机双翼5、6连接在一体，尾翼3-1、3-2与飞机双翼5、6连接在一体，起落缓冲架4-1、4-2、4-3、4-4与尾翼3-1、3-2形成一体，安装在尾翼尾端，形成牢固机体部分，动力仓11内设燃油发动机，驱动主螺旋桨8安装在机头,控制电机2-1、1-2、2-3、2-4分布在飞机双翼上，上安装有1-1、1-2、1-3、1-4姿态控制螺旋桨，燃油仓13放置飞机燃油，电池仓12放置电池能源，综合控制仓10放置各种控制***（机载计算机、飞控模块、图传模块、GPS模块等），外挂设备仓7、9可根据飞机任务需求挂载各种设备，飞机双翼5、6上也可根据需求增加外挂点。
综合控制仓10、动力仓11、电池仓12、燃油仓13、外挂设备仓7、9，通过电源线、数据线和供油管，分别按需求连接在一体，并由综合控制仓10内机载计算机统一控制。
飞机由地面操作人员通过遥控器给综合控制仓10内机载计算机下达指令或由机载计算机按预定编制程序执行飞行任务。
飞机起飞：综合控制仓10内计算机接受或自主下达指令后，通过飞控，控制电池仓12给电机2-1、1-2、2-3、2-4供电，带动螺旋桨1-1、1-2、1-3、1-4，产生升力控制飞机姿态，同时动力仓11内燃油发动机启动，带动主螺旋桨8，并由综合控制仓10内控制器控制动力仓11动力输出，飞机垂直平稳起飞。
巡航飞行；综合控制仓10计算机接受或自主下达调整飞行姿态命令后，通过飞控，控制电池仓12供给电机2-1、1-2、2-3、2-4不同供电电流，不同位置电机带动螺旋桨1-1、1-2、1-3、1-4产生不同升力，改变飞机姿态，飞机调整到平飞状态，飞机双翼5、6开始产生升力，电机功耗降低，燃油发动机减少燃油消耗，飞机进入低能耗飞行状态，综合控制仓10内控制器下达充电指令，电动机转变为发电机给电池仓12电池组充电。
空中悬停；综合控制仓10计算机内计算机接受或自主下达调整飞行姿态命令后，通过飞控，控制电池仓12供给电机2-1、1-2、2-3、2-4不同供电电流，不同位置电机带动螺旋桨1-1、1-2、1-3、1-4产生不同升力，改变飞机姿态，飞机靠4个姿态控制螺旋桨控制姿态，动力仓11内由燃油发动机带动主螺旋桨8产生的主升力，平稳悬停。
飞行中姿态控制：综合控制仓10内计算机接受或自主下达调整飞行姿态命令后，通过飞控，控制电池仓12给与电机2-1、1-2、2-3、2-4不同供电电流，不同位置电机带动姿态控制螺旋桨1-1、1-2、1-3、1-4产生不同升力，改变飞机姿态，飞机靠4个姿态控制螺旋桨控制姿态，配合控制动力仓11内燃油发动机带动主螺旋桨8产生的主动力，非常灵活的改变飞机的飞行姿态。
定点降落；综合控制仓10内计算机接受或自主下达调整飞行姿态命令后，通过飞控，控制电池仓12供给电机2-1、1-2、2-3、2-4不同供电电流，不同位置电机带动姿态控制螺旋桨1-1、1-2、1-3、1-4产生不同升力，改变飞机姿态，飞机靠4个姿态控制螺旋桨控制姿态，动力仓11内由燃油发动机带动主螺旋桨8产生的主升力，平稳悬停并逐步下降，到达预定降落点。
实施例3
如图5-6所示，实施例3与实施例2的飞机操控模式一致，区别在于将动力仓11后置，将机头位置用于安装其它设备。
实施例4
如图7-8所示，本实用新型的技术方案也能在高速飞机上使用。
飞机机体1与尾部起落架6连接在一体，姿态调整发动机2-1、3-1布置在飞机前部通过伸缩连接杆或架5与机体1连接在一体，主发动机4布置在飞机尾部。
起飞和悬停以及降落时，主发动机4提供主推力，伸缩连接杆或架5伸出或偏移，姿态调整发动机2-1、3-1提供辅助推力，并通过调整不同发动机动力，调整飞机姿态保持飞机平衡，完成起飞和悬停以及降落任务，飞机转入高速飞行时，伸缩连接杆或架5收回或偏移，姿态调整发动机2-2、3-2靠近飞机、降低飞机飞行阻力，并给飞机提供辅助推力。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (5)
1.一种垂直起降节能飞机，其特征在于：起落缓冲架设置于飞机尾部，与发动机推力方向一致，多台姿态调节发动机分布在飞机翼或机体上，机体上还设有能源仓，用于放置锂电池或/和燃油；综合控制仓，用于安装控制***；设备仓，用于根据飞机任务需求装载设备；能源仓、综合控制仓、设备仓、通过连接线、连接在一体，并由综合控制仓内的机载计算机统一控制，或/和驾驶仓内驾驶员直接操作控制。
2.根据权利要求1所述的一种垂直起降节能飞机，其特征在于：采用多点布置动力组合，或单点位动力布置、连接有多个推力输出点，可分别调整多个输出点推力的形式，通过调整多个动力输出点动力，产生不同推力，来调整飞机姿态、实现垂直起降，空中悬停。
3.根据权利要求1所述的一种垂直起降节能飞机，其特征在于：发动机可使用单种动力或多种不同动力组合，多台发动机组合布置。
4.根据权利要求1所述的一种垂直起降节能飞机，其特征在于：利用调整多台发动机输出动力，调整飞机姿态，实现垂直起降和空中悬停，或\和升空后用双翼或多翼升力飞行，降低能耗。
5.根据权利要求1所述的一种垂直起降节能飞机，其特征在于：或\和主发动机布置在飞机尾部，多台姿态调整发动机布置在飞机前部，通过伸缩连接杆或连接架与飞机机体连接在一体，起飞、降落和悬停时，多个伸缩连接杆或连接架带动多台姿态调整发动机伸出或偏移，调整飞机平衡，完成起降和悬停任务，飞机转入高速飞行时，多个伸缩连接杆或连接架带动多台姿态调整发动机收回或偏移，降低飞机飞行阻力，同时给飞机提供辅助推力。
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| CN201520715006.7U CN205168890U (zh) | 2015-09-14 | 2015-09-14 | 一种垂直起降节能飞机 |
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|---|---|---|---|---|
| CN112693607A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-04-23 | 湖南翰坤实业有限公司 | 一种姿态调节装置和海空两栖无人作战设备 |
| US11618565B2 (en) | 2017-12-20 | 2023-04-04 | Wing Aviation Llc | Methods and systems for self-deployment of operational infrastructure by an unmanned aerial vehicle (UAV) |
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