一種串列式扇翼飛行器布局的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于飛行器設(shè)計(jì)技術(shù)，涉及對(duì)串列式扇翼飛行器布局的改進(jìn)。包括機(jī)身(1)、垂尾(2)、前翼盒(3)、左舵面(4)、左前扇翼(5)、右舵面(6)和右前扇翼(7)；其特征在于：有一個(gè)左前旋轉(zhuǎn)裝置(8)和一個(gè)右前旋轉(zhuǎn)裝置(9)，在機(jī)身(1)后部有左后扇翼(10)、左后旋轉(zhuǎn)裝置(11)、后翼盒(12)、右后旋轉(zhuǎn)裝置(13)和右后扇翼(14)。本發(fā)明提出了一種改進(jìn)的串列式扇翼飛行器布局，實(shí)現(xiàn)了串列式扇翼飛行器的垂直起降或者懸停，提高了扇翼機(jī)的可操縱性。
【專利說明】一種串列式扇翼飛行器布局

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于飛行器設(shè)計(jì)技術(shù)，涉及對(duì)串列式扇翼飛行器布局的改進(jìn)。

【背景技術(shù)】
[0002]扇翼飛行器是通過在機(jī)翼上表面安裝橫流風(fēng)扇，利用風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的升力和推力進(jìn)行飛行。該飛行器具有起降距離短、大迎角不失速、低速飛行穩(wěn)定安全等優(yōu)點(diǎn)。它的結(jié)構(gòu)和操控系統(tǒng)比直升機(jī)簡(jiǎn)單，巡航效率高，比常規(guī)固定翼飛機(jī)起降距離短，低速飛行時(shí)裝載能力大。目前的扇翼飛行器均采用正常式布局設(shè)計(jì)，它由機(jī)身、平尾、垂尾、翼盒、左舵面、左扇翼、右舵面和右扇翼組成。翼盒與機(jī)身的中部連接為整體，平尾和垂尾與機(jī)身的后部連接為整體，左舵面與左扇翼的翼梢連接，左扇翼的翼根與翼盒的左側(cè)面連接為整體，右舵面與右扇翼的翼梢連接，右扇翼的翼與翼盒的右側(cè)面連接為整體。其工作原理是:通過扇翼風(fēng)扇的向后旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生推力，推動(dòng)飛行器向前滑行；隨著來流速度的增加，扇翼中的氣流漩渦中心偏離扇翼旋轉(zhuǎn)軸線，偏心的漩渦產(chǎn)生了升力，因此，扇翼飛行器可以在非常小的速度下實(shí)現(xiàn)飛行。其缺點(diǎn)是:第一、扇翼的推力與升力由一個(gè)部件產(chǎn)生，存在耦合的現(xiàn)象，不能實(shí)現(xiàn)垂直起降或者懸停；第二、由于扇翼的飛行速度較低，使用傳統(tǒng)舵面進(jìn)行控制的時(shí)候，存在舵面操作效率低下的問題，影響了扇翼機(jī)的可操縱性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:提出一種改進(jìn)的串列式扇翼飛行器布局，以便實(shí)現(xiàn)垂直起降或者懸停，提高扇翼機(jī)的可操縱性。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種串列式扇翼飛行器布局，包括機(jī)身1、垂尾2、前翼盒3、左舵面4、左前扇翼5、右舵面6和右前扇翼7 ;前翼盒3與機(jī)身I的前部連接為整體，垂尾2與機(jī)身I的后部上表面連接為整體，左舵面4與左前扇翼5的翼梢連接，右舵面6與右前扇翼7的翼梢連接；其特征在于:
[0005](I)有一個(gè)左前旋轉(zhuǎn)裝置8和一個(gè)右前旋轉(zhuǎn)裝置9，左前旋轉(zhuǎn)裝置8的固定端與前翼盒3的左側(cè)連接，左前旋轉(zhuǎn)裝置8的旋轉(zhuǎn)端與左前扇翼5的翼根連接，左前旋轉(zhuǎn)裝置8上帶有驅(qū)動(dòng)和鎖緊機(jī)構(gòu)；右前旋轉(zhuǎn)裝置9的固定端與前翼盒3的右側(cè)連接，右前旋轉(zhuǎn)裝置9的旋轉(zhuǎn)端與右前扇翼7的翼根連接，右前旋轉(zhuǎn)裝置9上帶有驅(qū)動(dòng)和鎖緊機(jī)構(gòu)；在正常飛行狀態(tài)，左前扇翼5和右前扇翼7處于展開狀態(tài)，此時(shí)，左前扇翼5和右前扇翼7的軸線與機(jī)身I的軸線垂直；在起飛和降落狀態(tài)，左前扇翼5和右前扇翼7處于向后收攏狀態(tài)，此時(shí)，左前扇翼5和右前扇翼7的軸線與機(jī)身I的軸線平行；在從展開到收攏或者從收攏到展開的過程中，左如扇翼5和右如扇翼7保持冋步運(yùn)動(dòng)；
[0006](2)在機(jī)身I后部有左后扇翼10、左后旋轉(zhuǎn)裝置11、后翼盒12、右后旋轉(zhuǎn)裝置13和右后扇翼14 ;后翼盒12與機(jī)身I的后部連接為整體，左后旋轉(zhuǎn)裝直11的固定端與后翼盒12的左側(cè)連接，左后旋轉(zhuǎn)裝置11的旋轉(zhuǎn)端與左后扇翼10的翼根連接，左后旋轉(zhuǎn)裝置11上帶有驅(qū)動(dòng)和鎖緊機(jī)構(gòu)；右后旋轉(zhuǎn)裝置13的固定端與后翼盒12的右側(cè)連接，右后旋轉(zhuǎn)裝置13的旋轉(zhuǎn)端與右后扇翼14的翼根連接，右后旋轉(zhuǎn)裝置13上帶有驅(qū)動(dòng)和鎖緊機(jī)構(gòu)；在正常飛行狀態(tài)，左后扇翼10和右后扇翼14處于展開狀態(tài)，此時(shí)，左后扇翼10和右后扇翼14的軸線與機(jī)身I的軸線垂直；在起飛和降落狀態(tài)，左后扇翼10和右后扇翼14處于向前收攏狀態(tài)，此時(shí)，左后扇翼10和右后扇翼14的軸線與機(jī)身I的軸線平行；在從展開到收攏或者從收攏到展開的過程中，左后扇翼10和右后扇翼14保持同步運(yùn)動(dòng)，并且與左前扇翼5和右前扇翼7的展開運(yùn)動(dòng)或者收攏運(yùn)動(dòng)保持同步。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:提出了一種改進(jìn)的串列式扇翼飛行器布局，實(shí)現(xiàn)了串列式扇翼飛行器的垂直起降或者懸停，提高了扇翼機(jī)的可操縱性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0009]下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖1，一種串列式扇翼飛行器布局，包括機(jī)身1、垂尾2、前翼盒3、左舵面4、左前扇翼5、右舵面6和右前扇翼7 ;前翼盒3與機(jī)身I的前部連接為整體，垂尾2與機(jī)身I的后部上表面連接為整體，左舵面4與左前扇翼5的翼梢連接，右舵面6與右前扇翼7的翼梢連接；其特征在于:
[0010](I)有一個(gè)左前旋轉(zhuǎn)裝置8和一個(gè)右前旋轉(zhuǎn)裝置9，左前旋轉(zhuǎn)裝置8的固定端與前翼盒3的左側(cè)連接，左前旋轉(zhuǎn)裝置8的旋轉(zhuǎn)端與左前扇翼5的翼根連接，左前旋轉(zhuǎn)裝置8上帶有驅(qū)動(dòng)和鎖緊機(jī)構(gòu)；右前旋轉(zhuǎn)裝置9的固定端與前翼盒3的右側(cè)連接，右前旋轉(zhuǎn)裝置9的旋轉(zhuǎn)端與右前扇翼7的翼根連接，右前旋轉(zhuǎn)裝置9上帶有驅(qū)動(dòng)和鎖緊機(jī)構(gòu)；在正常飛行狀態(tài)，左前扇翼5和右前扇翼7處于展開狀態(tài)，此時(shí)，左前扇翼5和右前扇翼7的軸線與機(jī)身I的軸線垂直；在起飛和降落狀態(tài)，左前扇翼5和右前扇翼7處于向后收攏狀態(tài)，此時(shí)，左前扇翼5和右前扇翼7的軸線與機(jī)身I的軸線平行；在從展開到收攏或者從收攏到展開的過程中，左如扇翼5和右如扇翼7保持冋步運(yùn)動(dòng)；
[0011](2)在機(jī)身I后部有左后扇翼10、左后旋轉(zhuǎn)裝置11、后翼盒12、右后旋轉(zhuǎn)裝置13和右后扇翼14 ;后翼盒12與機(jī)身I的后部連接為整體，左后旋轉(zhuǎn)裝直11的固定端與后翼盒12的左側(cè)連接，左后旋轉(zhuǎn)裝置11的旋轉(zhuǎn)端與左后扇翼10的翼根連接，左后旋轉(zhuǎn)裝置11上帶有驅(qū)動(dòng)和鎖緊機(jī)構(gòu)；右后旋轉(zhuǎn)裝置13的固定端與后翼盒12的右側(cè)連接，右后旋轉(zhuǎn)裝置13的旋轉(zhuǎn)端與右后扇翼14的翼根連接，右后旋轉(zhuǎn)裝置13上帶有驅(qū)動(dòng)和鎖緊機(jī)構(gòu)；在正常飛行狀態(tài)，左后扇翼10和右后扇翼14處于展開狀態(tài)，此時(shí)，左后扇翼10和右后扇翼14的軸線與機(jī)身I的軸線垂直；在起飛和降落狀態(tài)，左后扇翼10和右后扇翼14處于向前收攏狀態(tài)，此時(shí)，左后扇翼10和右后扇翼14的軸線與機(jī)身I的軸線平行；在從展開到收攏或者從收攏到展開的過程中，左后扇翼10和右后扇翼14保持同步運(yùn)動(dòng)，并且與左前扇翼5和右前扇翼7的展開運(yùn)動(dòng)或者收攏運(yùn)動(dòng)保持同步。
[0012]本發(fā)明的工作原理是:在起飛或者降落狀態(tài)，前扇翼向后收攏，后扇翼向前收攏，左右扇翼的旋轉(zhuǎn)軸平行，葉片向機(jī)身內(nèi)側(cè)方向旋轉(zhuǎn)，左前扇翼5和右前扇翼7轉(zhuǎn)速一致，左后扇翼10和右后扇翼14轉(zhuǎn)速一致，這樣就使得左右扇翼的推力相互抵消，只保留升力，實(shí)現(xiàn)推力與升力的解耦達(dá)到垂直起降目的。而后扇翼轉(zhuǎn)速的同步增加或者減小實(shí)現(xiàn)起飛或者降落狀態(tài)對(duì)全機(jī)的俯仰控制。
[0013]在飛行狀態(tài)的低速情況下，前扇翼向前展開，旋轉(zhuǎn)軸線與機(jī)身垂直，后扇翼向后展開，旋轉(zhuǎn)軸線與機(jī)身垂直。此時(shí)，通過前扇翼的左右差動(dòng)實(shí)現(xiàn)低速情況下的滾轉(zhuǎn)操縱，通過后扇翼轉(zhuǎn)速的同步增加或者減小實(shí)現(xiàn)俯仰操縱，通過垂尾實(shí)現(xiàn)偏航操縱。
[0014]在飛行狀態(tài)的高速情況下，前扇翼的轉(zhuǎn)速保持同步，通過前扇翼的梢部的舵面實(shí)現(xiàn)滾轉(zhuǎn)操縱，減小前扇翼動(dòng)力的損失。
[0015]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所采用的扇翼和旋轉(zhuǎn)裝置均為成品件。經(jīng)試驗(yàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)垂直起降和懸停功能，同時(shí)能通過調(diào)節(jié)扇翼轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速、舵面和垂直尾翼來完成飛行操縱，提高了現(xiàn)有扇翼飛行器的可操縱性以及安全性。
【權(quán)利要求】
1.一種串列式扇翼飛行器布局，包括機(jī)身(I)、垂尾(2)、前翼盒(3)、左舵面(4)、左前扇翼(5)、右舵面(6)和右前扇翼(7);前翼盒(3)與機(jī)身(I)的前部連接為整體，垂尾(2)與機(jī)身(I)的后部上表面連接為整體，左舵面(4)與左前扇翼(5)的翼梢連接，右舵面(6)與右前扇翼(7)的翼梢連接；其特征在于: (1)有一個(gè)左前旋轉(zhuǎn)裝置(8)和一個(gè)右前旋轉(zhuǎn)裝置(9)，左前旋轉(zhuǎn)裝置(8)的固定端與前翼盒(3)的左側(cè)連接，左前旋轉(zhuǎn)裝置(8)的旋轉(zhuǎn)端與左前扇翼(5)的翼根連接，左前旋轉(zhuǎn)裝置(8)上帶有驅(qū)動(dòng)和鎖緊機(jī)構(gòu)；右前旋轉(zhuǎn)裝置(9)的固定端與前翼盒(3)的右側(cè)連接，右前旋轉(zhuǎn)裝置(9)的旋轉(zhuǎn)端與右前扇翼(7)的翼根連接，右前旋轉(zhuǎn)裝置(9)上帶有驅(qū)動(dòng)和鎖緊機(jī)構(gòu)；在正常飛行狀態(tài)，左前扇翼(5)和右前扇翼(7)處于展開狀態(tài)，此時(shí)，左前扇翼(5)和右前扇翼(7)的軸線與機(jī)身(I)的軸線垂直；在起飛和降落狀態(tài)，左前扇翼(5)和右前扇翼(X)處于向后收攏狀態(tài)，此時(shí)，左前扇翼(5)和右前扇翼(7)的軸線與機(jī)身(I)的軸線平行；在從展開到收攏或者從收攏到展開的過程中，左前扇翼(5)和右前扇翼(7)保持同步運(yùn)動(dòng)； (2)在機(jī)身(I)后部有左后扇翼(10)、左后旋轉(zhuǎn)裝置(11)、后翼盒(12)、右后旋轉(zhuǎn)裝置(13)和右后扇翼(14);后翼盒(12)與機(jī)身⑴的后部連接為整體，左后旋轉(zhuǎn)裝置(11)的固定端與后翼盒(12)的左側(cè)連接，左后旋轉(zhuǎn)裝置(11)的旋轉(zhuǎn)端與左后扇翼(10)的翼根連接，左后旋轉(zhuǎn)裝置(11)上帶有驅(qū)動(dòng)和鎖緊機(jī)構(gòu)；右后旋轉(zhuǎn)裝置(13)的固定端與后翼盒(12)的右側(cè)連接，右后旋轉(zhuǎn)裝置(13)的旋轉(zhuǎn)端與右后扇翼(14)的翼根連接，右后旋轉(zhuǎn)裝置(13)上帶有驅(qū)動(dòng)和鎖緊機(jī)構(gòu)；在正常飛行狀態(tài)，左后扇翼(10)和右后扇翼(14)處于展開狀態(tài)，此時(shí)，左后扇翼(10)和右后扇翼(14)的軸線與機(jī)身(I)的軸線垂直；在起飛和降落狀態(tài)，左后扇翼(10)和右后扇翼(14)處于向前收攏狀態(tài)，此時(shí)，左后扇翼(10)和右后扇翼(14)的軸線與機(jī)身(I)的軸線平行；在從展開到收攏或者從收攏到展開的過程中，左后扇翼(10)和右后扇翼(14)保持冋步運(yùn)動(dòng)，并且與左如扇翼(5)和右如扇翼(7)的展開運(yùn)動(dòng)或者收攏運(yùn)動(dòng)保持同步。
【文檔編號(hào)】B64C33/02GK104276284SQ201410524774
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月8日
【發(fā)明者】蔣漢杰, 李悅立, 柳楠 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所