一种垂直起降的固定翼飞行器的制作方法

本发明涉及飞行器，特别涉及一种垂直起降的固定翼飞行器。

背景技术：

1、固定翼飞行器主要特征是具有固定的翼面，通过这些翼面产生升力来使飞行器在空中飞行。这种类型的飞行器包括传统的飞机、无人机以及一些特殊设计的飞行器。固定翼飞行器相对于其他类型的飞行器，例如直升机或者多螺旋翼飞行器，其主要优势在于：

2、较高的飞行效率：由于其固定翼设计，固定翼飞行器通常能够以较高的速度和较低的能耗进行长时间飞行。

3、较大的飞行范围：固定翼飞行器的飞行范围通常较大，可以覆盖更广阔的区域。

4、较强的抗风能力：由于固定翼的结构，固定翼飞行器通常具有较好的抗风能力，能够在风速较大的情况下保持稳定飞行。

5、固定翼飞行器在各种应用中都具有广泛的用途，包括民用航空、军事侦察、科学研究等领域。

6、但是传统的固定翼飞行器通常需要较长的跑道才能起降，且在起降过程中对飞行场地的要求较高，需要光滑平整的跑道或者硬化地面，这限制了它们在某些地区或场合的使用，特别是在地形复杂或空间狭窄的区域。

技术实现思路

1、本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种垂直起降的固定翼飞行器，能够实现固定翼飞行器的垂直起降，大幅提升固定翼飞行器的使用灵活性。

2、根据本发明的第一方面，提供一种垂直起降的固定翼飞行器，包括机身；第一机翼，可旋转地设置在所述机身的一侧，所述第一机翼用于提供升力；第二机翼，可旋转地设置在所述机身的另一侧，所述第一机翼与所述第二机翼沿所述机身的中轴面对称设置，所述第二机翼用于提供升力；第一旋翼，转动设置在所述第一机翼的前缘，所述第一旋翼能够提供推力，所述第一旋翼随所述第一机翼旋转而摆动；第二旋翼，转动设置在所述第二机翼的前缘，所述第二旋翼能够提供推力，所述第二旋翼随所述第二机翼旋转而摆动；翼板旋转机构，设置在所述机身上，所述第一机翼和所述第二机翼均与所述翼板旋转机构连接，所述翼板旋转机构驱动所述第一机翼和所述第二机翼绕所述翼板旋转机构的输出轴旋转，所述翼板旋转机构能够驱动所述第一机翼和所述第二机翼转动九十度，使所述第一旋翼和所述第二旋翼水平旋转以提供升力；矢量平衡组件，活动设置在所述机身的尾部，所述矢量平衡组件位于机身的中轴线上，所述矢量平衡组件用于调节飞行器的飞行姿态；所述矢量平衡组件包括矢量旋翼、旋翼电机以及姿态组件，所述旋翼电机设置在所述姿态组件上，所述矢量旋翼设置在所述旋翼电机的输出端，所述旋翼电机用于驱动所述矢量旋翼旋转以提供推力，所述姿态组件与所述旋翼电机万向连接，所述姿态组件能够带动所述旋翼电机空间摆动，在所述姿态组件的作用下，所述矢量旋翼的推力方向可调；尾翼机构，设置在所述机身上且位于所述机身后端；所述姿态组件包括竖驱机构以及平驱机构，所述竖驱机构设置在所述机身上，所述平驱机构设置在所述竖驱机构上，所述旋翼电机设置在所述平驱机构上；所述竖驱机构能够驱动所述平驱机构在竖直平面摆动，所述平驱机构能够驱动所述矢量旋翼的推力方向在水平平面摆动，所述竖驱机构和所述平驱机构结合实现所述矢量旋翼的推力方向任意角度可调。

3、根据本发明实施例的一种垂直起降的固定翼飞行器，至少具有如下有益效果：一种垂直起降的固定翼飞行器包括机身、第一机翼、第二机翼、第一旋翼、第二旋翼、翼板旋转机构、矢量平衡组件以及尾翼机构。第一机翼可旋转地设置在机身的一侧。第一机翼用于提供升力。第二机翼可旋转地设置在机身的另一侧。第一机翼与第二机翼沿机身的中轴面对称设置。第二机翼用于提供升力。第一旋翼转动设置在第一机翼的前缘。第一旋翼能够提供推力。第一旋翼随第一机翼旋转而摆动。第二旋翼转动设置在第二机翼的前缘。第二旋翼能够提供推力。第二旋翼随第二机翼旋转而摆动。翼板旋转机构设置在机身上。第一机翼和第二机翼均与翼板旋转机构连接。翼板旋转机构驱动第一机翼和第二机翼绕翼板旋转机构的输出轴旋转。翼板旋转机构能够驱动第一机翼和第二机翼转动九十度，使第一旋翼和第二旋翼水平旋转以提供升力。矢量平衡组件活动设置在机身的尾部。矢量平衡组件位于机身的中轴线上。矢量平衡组件用于调节飞行器的飞行姿态。矢量平衡组件包括依次连接的姿态组件、旋翼电机以及矢量旋翼。旋翼电机用于驱动矢量旋翼旋转以提供推力。姿态组件能够带动旋翼电机空间摆动。在姿态组件的作用下，矢量旋翼的推力方向可调。尾翼机构设置在机身上且位于机身后端。起飞时，通过翼板旋转机构驱动第一机翼和第二机翼旋转，使得第一机翼和第二机翼竖立，这时，分别设置在第一机翼和第二机翼前缘的第一旋翼和第二旋翼呈水平状态，启动第一旋翼和第二旋翼能够为飞行器提供起飞和降落所需的升力。与此同时，矢量平衡组件与第一旋翼和第二旋翼呈等腰三角形分布。矢量平衡组件能够在机身的尾部提供平衡力，保持飞行器的平稳起飞和降落，例如，当飞行器有不受控的前倾趋势时，矢量平衡组件能够改变动力推进方向，为机身的尾部提供一个向下的力，平衡前倾趋势；当飞行器有不受控的后倾趋势时，矢量平衡组件能够改变动力推进方向，为机身的尾部提供一个向上的升力。当飞行器进入平飞状态，矢量平衡组件还能够为飞行器提供前进的推力，进而实现固定翼飞行器的平稳垂直起降。通过旋翼电机驱动矢量旋翼来提供推力，而姿态组件能够灵活调整旋翼电机和矢量旋翼的角度，进而调整矢量旋翼的推力角度，实现对机身姿态的调节。

4、根据本发明所述的一种垂直起降的固定翼飞行器，所述竖驱机构包括竖直安装架、竖直驱动装置、竖直驱动齿轮以及竖直从动齿轮，所述竖直安装架设置在所述机身中，所述竖直驱动装置设置在所述竖直安装架上，所述竖直驱动齿轮设置在所述竖直驱动装置的输出端，所述竖直从动齿轮设置在所述平驱机构上且与所述竖直驱动齿轮啮合，所述平驱机构在竖直驱动装置的驱动下偏转。

5、根据本发明所述的一种垂直起降的固定翼飞行器，所述平驱机构包括水平安装架、水平驱动装置、水平驱动齿轮以及水平从动齿轮，所述水平安装架可转动地设置在所述竖直安装架中，所述水平驱动装置设置在所述水平安装架上，所述水平驱动齿轮设置在所述水平驱动装置的输出端，所述水平从动齿轮设置在所述旋翼电机上且与所述竖直驱动齿轮啮合，所述旋翼电机在所述水平驱动装置的驱动下发生偏转。

6、根据本发明所述的一种垂直起降的固定翼飞行器，所述翼板旋转机构包括翼板电机安装架、翼板旋转电机以及翼板连接件，所述翼板电机安装架设置在所述机身上，所述翼板旋转电机设置在所述翼板电机安装架上，所述翼板连接件可转动连接所述第一机翼和所述机身，所述翼板连接件转动连接所述第二机翼和所述机身，所述翼板连接件与所述翼板旋转电机的输出端连接。

7、根据本发明所述的一种垂直起降的固定翼飞行器，所述翼板旋转机构为两组，所述第一机翼和所述第二机翼各连接一组所述翼板旋转机构。

8、根据本发明所述的一种垂直起降的固定翼飞行器，两组所述翼板旋转机构独立控制所述第一机翼和所述第二机翼的旋转动作，进而实现飞行器更复杂的飞行姿态控制。

9、根据本发明所述的一种垂直起降的固定翼飞行器，所述第一旋翼和所述第二旋翼的旋转方向相反。

10、根据本发明所述的一种垂直起降的固定翼飞行器，还包括尾翼机动组件，所述尾翼机动组件设置在所述机身上，所述尾翼机动组件用于辅助飞行器进行机动。

11、根据本发明所述的一种垂直起降的固定翼飞行器，所述尾翼机构包括第一水平尾翼以及第二水平尾翼，所述第一水平尾翼可旋转地设置在所述机身的一侧，所述第二水平尾翼可旋转地设置在所述机身的另一侧，所述尾翼机动组件包括尾翼驱动装置，所述尾翼驱动装置用于驱动所述第一水平尾翼以及所述第二水平尾翼旋转。

12、根据本发明所述的一种垂直起降的固定翼飞行器，所述尾翼驱动装置为两组，所述第一水平尾翼和所述第二水平尾翼各连接一组所述尾翼驱动装置，两组所述尾翼驱动装置能够独立控制所述第一水平尾翼和所述第二水平尾翼的旋转动作。

13、根据本发明所述的一种垂直起降的固定翼飞行器，所述尾翼机动组件还包括第一尾部旋翼以及第二尾部旋翼，所述第一尾部旋翼转动设置在所述第一水平尾翼上且位于所述第一水平尾翼后缘，所述第一尾部旋翼随所述第一尾部旋翼旋转而摆动；所述第二尾部旋翼转动设置在所述第二水平尾翼上且位于所述第二水平尾翼后缘，所述第二尾部旋翼随所述第二水平尾翼旋转而摆动，所述第一尾部旋翼和所述第二尾部旋翼能够提供垂起降的升力。

14、根据本发明所述的一种垂直起降的固定翼飞行器，所述尾翼机动组件还包括第一尾部旋翼以及第二尾部旋翼，所述第一尾部旋翼转动设置在所述第一水平尾翼上且位于所述第一水平尾翼前缘，所述第一尾部旋翼随所述第一尾部旋翼旋转而摆动；所述第二尾部旋翼转动设置在所述第二水平尾翼上且位于所述第二水平尾翼前缘，所述第二尾部旋翼随所述第二水平尾翼旋转而摆动，所述第一尾部旋翼和所述第二尾部旋翼能够提供垂起降的升力。

15、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。