一种固定翼飞机及其控制方法与流程

本发明属于固定翼飞机，更具体地，涉及一种固定翼飞机及其控制方法。

背景技术：

1、常规固定翼飞行器需要借助跑道滑跑起降，对场地要求较高，其使用受到较大限制。而旋翼类飞行器通常飞行速度低并且航时较短，应用也受到了较大限制。近年来，垂直起降飞行器得到了较大发展，垂直起降飞行器具有既有旋翼类飞行器垂直起降的能力，又兼具固定翼类飞行器前飞速度高的特点，具有广泛的应用前景。

2、目前垂直起降类飞行器大致可以分为两类，一类是倾转旋翼类飞行器，另一类是复合翼类飞行器。倾转旋翼类飞行器的垂直起降和前飞推力是由一套动力装置，通过改变推力的方向实现垂直起降升力和前飞推力的转换。复合翼飞行器是将多旋翼飞行器与固定翼飞行器组合到一起，复合翼飞行器的垂直起降升力和前飞推力分别由不同的动力单元提供，垂直起降时依靠旋翼或螺旋桨产生升力，前飞时依靠机翼产生升力，螺旋桨停转或自由转动，不产生升力，这种构型的优点是结构相对简单，但由于需要独立的垂直升力系统和前飞的推力系统，所以系统冗余较多，重量较重。

3、飞机起落架主要有两种形式。一种为滑橇式起落架，通常不可收放，另一种为轮式起落架，通常做成可收放式。起落架主要起到地面支撑作用，并且具有地面滑行的功能。飞机在起飞或着陆阶段需要放下起落架，由于，飞机的起落架主要功能是起到地面支撑及滑行，只有在起降阶段需要用到，在空中飞行时，起落架就不再参与飞机飞行，通常会将其收到机舱内，或保持在外部，成为飞行时多余的重量或阻力。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种固定翼飞机及其控制方法，将前起落装置和后起落装置分别转动设置在机体的前端下侧和机翼的后端下侧，通过第一支柱和第二支柱起到起落架的作用，并实现起落架的收放，通过前螺旋桨和后螺旋桨实现垂直起降，并且通过收起后的后螺旋桨能够起到前飞时提供推力的功能。

2、为了实现上述目的，本发明提供一种固定翼飞机，包括：

3、机体，所述机体的两侧连接有机翼；

4、前起落装置，所述前起落装置转动设置在所述机体的前端下侧，所述前起落装置包括第一支柱和同轴设置在所述第一支柱上的前螺旋桨，所述第一支柱用于与地面接触，且所述第一支柱与地面接触时所述前螺旋桨处于地面与所述机体之间；

5、后起落装置，所述后起落装置转动设置在所述机翼的后端下侧，所述后起落装置包括第二支柱和同轴设置在所述第二支柱上的后螺旋桨，所述第二支柱用于与地面接触，且所述第二支柱与地面接触时所述后螺旋桨处于地面和所述机体之间。

6、可选地，所述第一支柱的上端与所述机体铰接，所述第一支柱与所述机体之间连接有第一收放作动部件，所述第一收放作动部件用于带动所述第一支柱转动，以将所述第一支柱收起或放下。

7、可选地，所述第一支柱的外侧连接有第一外转子电机，所述前螺旋桨连接在所述第一外转子电机的输出端的外周，所述第一支柱贯穿所述第一外转子电机的输出端并向外延伸，形成第一支撑端。

8、可选地，所述机体的前端下侧设置有收纳腔，所述第一支柱收起时能够收入所述收纳腔内。

9、可选地，所述前螺旋桨通过螺旋桨折叠机构与所述第一外转子电机的输出端连接。

10、可选地，所述机翼的后端设置有向后延伸的支臂，所述第二支柱的上端与所述支臂的外端铰接，所述第二支柱与所述支臂之间连接有第二收放作动部件，所述第二收放作动部件用于带动所述第二支柱转动，以将所述第二支柱收起或放下。

11、可选地，所述第二支柱的外侧连接有第二外转子电机，所述后螺旋桨连接在所述第二外转子电机的输出端的外周，所述第二支柱贯穿所述第二外转子电机的输出端并向外延伸，形成第二支撑端。

12、可选地，所述机体内设置有控制模块和供电模块，所述前起落装置和所述后起落装置与所述控制模块和所述供电模块连接。

13、本发明还提供一种固定翼飞机的控制方法，基于上述的固定翼飞机，包括：

14、通过前起落装置的第一支柱和后起落装置的第二支柱与地面接触，使固定翼飞机停在地面上；

15、启动前螺旋桨和后螺旋桨，使得固定翼飞机垂直升起；

16、固定翼飞机升起后，后起落装置转动使得后螺旋桨向机翼的后方移动，前螺旋桨转速降低；

17、后螺旋桨移动至机翼的后方时，前螺旋桨停止转动，将前起落装置转动并收起至机体的下侧。

18、可选地，还包括：

19、降落前将前起落装置转动并放下至机体的下方；

20、使前螺旋桨转动并逐渐加速，后起落装置转动使得后螺旋桨向机翼的下方移动直至后螺旋桨放下至机体的下方。

21、本发明提供一种固定翼飞机及其控制方法，其有益效果在于：该固定翼飞机在机体的前端下侧和机翼的后端下侧分别转动设置有前起落装置和后起落装置，通过前起落装置和后起落装置的转动，能够实现前起落装置和后起落装置的收起和放下，前起落装置和后起落装置分别具有第一支柱和第二支柱，前起落装置和后起落装置放下时，第一支柱和第二支柱能够起到起落架的作用，并且实现了起落架的收放功能，第一支柱和第二支柱分别同轴连接有前螺旋桨和后螺旋桨，前螺旋桨和后螺旋桨的设置使得该固定翼无人机能够实现垂直起降，并且起飞后前起落装置能够收起，降低飞行阻力，后起落装置也能够收起，通过后螺旋桨的转动能够提供向后的推力，使该固定翼飞机能够高速前飞；在垂直起降时前螺旋桨和后螺旋桨均产生向上的力，最大限度利用利用动力系统功率，且前螺旋桨和后螺旋桨高度低于飞机的机体和机翼，可以有效利用地面效应产生更大的升力，同时没有常规直升机和倾转旋翼机的机身或机翼的增重效应，垂直起降需用功率更小。

22、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种固定翼飞机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的固定翼飞机，其特征在于，所述第一支柱的上端与所述机体铰接，所述第一支柱与所述机体之间连接有第一收放作动部件，所述第一收放作动部件用于带动所述第一支柱转动，以将所述第一支柱收起或放下。

3.根据权利要求1所述的固定翼飞机，其特征在于，所述第一支柱的外侧连接有第一外转子电机，所述前螺旋桨连接在所述第一外转子电机的输出端的外周，所述第一支柱贯穿所述第一外转子电机的输出端并向外延伸，形成第一支撑端。

4.根据权利要求2所述的固定翼飞机，其特征在于，所述机体的前端下侧设置有收纳腔，所述第一支柱收起时能够收入所述收纳腔内。

5.根据权利要求3所述的固定翼飞机，其特征在于，所述前螺旋桨通过螺旋桨折叠机构与所述第一外转子电机的输出端连接。

6.根据权利要求1所述的固定翼飞机，其特征在于，所述机翼的后端设置有向后延伸的支臂，所述第二支柱的上端与所述支臂的外端铰接，所述第二支柱与所述支臂之间连接有第二收放作动部件，所述第二收放作动部件用于带动所述第二支柱转动，以将所述第二支柱收起或放下。

7.根据权利要求1所述的固定翼飞机，其特征在于，所述第二支柱的外侧连接有第二外转子电机，所述后螺旋桨连接在所述第二外转子电机的输出端的外周，所述第二支柱贯穿所述第二外转子电机的输出端并向外延伸，形成第二支撑端。

8.根据权利要求1所述的固定翼飞机，其特征在于，所述机体内设置有控制模块和供电模块，所述前起落装置和所述后起落装置与所述控制模块和所述供电模块连接。

9.一种固定翼飞机的控制方法，基于权利要求1-8任一项所述的固定翼飞机，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的固定翼飞机的控制方法，其特征在于，还包括：

技术总结本发明提供一种固定翼飞机及其控制方法，涉及固定翼飞机技术领域，包括：机体，机体的两侧连接有机翼；前起落装置，转动设置在机体的前端下侧，前起落装置包括第一支柱和同轴设置在第一支柱上的前螺旋桨，第一支柱用于与地面接触，且第一支柱与地面接触时前螺旋桨处于地面与机体之间；后起落装置，后起落装置转动设置在机翼的后端下侧，后起落装置包括第二支柱和同轴设置在第二支柱上的后螺旋桨，第二支柱用于与地面接触，且第二支柱与地面接触时后螺旋桨处于地面和机体之间；通过第一支柱和第二支柱起到起落架的作用，并实现起落架的收放，通过前螺旋桨和后螺旋桨实现垂直起降，并且通过收起后的后螺旋桨能够起到前飞时提供推力的功能。技术研发人员：张广林,王照瑞,穆伟毫,温康,高乐乐受保护的技术使用者：彩虹无人机科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23