垂直起降飞行器的制作方法

本技术涉及飞行器，具体涉及一种垂直起降飞行器。

背景技术：

1、垂直起降固定翼飞行器(分布推进式)既具备直升机的垂直起降能力，又具备固定翼的水平高效、高速飞行能力，并且相比直升机更加安静、舒适、经济，相比多旋翼更加高效、航程更长，相比固定翼可在城市内的起降平台垂直起降，是城市空中出行的极佳选择。然而现有垂直起降飞行器中，在尾翼上设置旋翼时，旋翼产生的气流与尾翼产生的气流相互干扰，容易造成俯仰控制困难，这将会给垂直起降飞行器的飞行控制带来不可预测的技术难度。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的缺点，本实用新型提供一种垂直起降飞行器，以改善现有垂直起降飞行器中尾翼上倾转旋翼与尾翼之间气流干扰较大，不容易进行俯仰控制的问题。

2、为实现上述目的及其它相关目的，本实用新型提供一种垂直起降飞行器，该垂直起降飞行器包括：机身和2n个倾转旋翼。所述机身的两侧设置有机翼，所述机身的尾部设置有尾翼；2n个倾转旋翼对称安装在所述机身的两侧，且2n个所述倾转旋翼中的一部分位于所述尾翼上；其中，n为大于或等于2的自然数，至少位于所述尾翼上的所述倾转旋翼为全倾转旋翼。

3、在本实用新型垂直起降飞行器一实施例中，位于所述尾翼之外的所述倾转旋翼为部分倾转旋翼；在垂直起降状态时，2n个所述倾转旋翼的螺旋桨在水平面上的投影b点呈中心对称，所述b点与垂直起降飞行器的重心g点均位于所述机身的对称面内，且b点位于g点靠近尾翼的一侧，且在所述垂直起降飞行器由垂直起降状态向巡航状态过渡的过程中，g点和b点均沿所述对称面向靠近机头一侧移动，且所述b点始终位于所述g点靠近所述尾翼的一侧。

4、在本实用新型垂直起降飞行器一实施例中，以所述垂直起降飞行器的滚转轴为基准，定义为0°，以所述倾转旋翼向上倾转为正向，以向下倾转为负向，所述倾转旋翼的旋转轴线在-20°～110°范围内倾转。

5、在本实用新型垂直起降飞行器一实施例中，所述全倾转旋翼包括第一旋翼和动力吊舱，所述第一旋翼连接于所述动力吊舱，所述动力吊舱转动连接于所述尾翼，所述动力吊舱在所述第一旋翼的倾转过程中随所述第一旋翼同步倾转。

6、在本实用新型垂直起降飞行器一实施例中，所述第一旋翼包括螺旋桨和旋转驱动装置，所述螺旋桨安装于所述旋转驱动装置的输出轴上，所述动力吊舱包括吊舱壳体和位于吊舱壳体内的倾转机构，所述倾转机构用于驱动所述旋转驱动装置倾转，以带动螺旋桨倾转。

7、在本实用新型垂直起降飞行器一实施例中，所述倾转机构包括：摇臂、驱动臂、倾转驱动装置和连杆；所述摇臂和所述驱动臂均转动安装于所述尾翼；所述倾转驱动装置的座体安装于所述尾翼，所述倾转驱动装置的驱动端驱动所述驱动臂旋转；所述连杆分别与所述驱动臂和所述摇臂转动连接；所述摇臂与所述第一旋翼的旋转驱动装置固定连接。

8、在本实用新型垂直起降飞行器一实施例中，所述尾翼上固定设置有相互平行的第一轴体和第二轴体，所述摇臂转动安装于所述第一轴体，所述驱动臂转动安装于所述第二轴体，所述倾转驱动装置的座体安装于所述第二轴体上，所述倾转驱动装置的驱动与所驱动臂相固定。

9、在本实用新型垂直起降飞行器一实施例中，所述第一轴体和所述第二轴体之间设置有抱装结构，所述抱装结构的一端与所述座体固定连接，所述抱装结构的另一端环绕抱紧所述第一轴体。

10、在本实用新型垂直起降飞行器一实施例中，所述第一轴体和/或第二轴体为空心轴体。

11、在本实用新型垂直起降飞行器一实施例中，所述垂直起降飞行器还包括2m个固定旋翼，m为大于等于2的自然数，所述固定旋翼对称安装在所述机身两侧的所述机翼上，并位于所述倾转旋翼的外侧；在垂直起降状态时，所有的所述固定旋翼在水平面上的投影均关于a点呈中心对称，所述a点位于所述机身的对称面内，且所述a点与g点重合或位于所述g点靠近所述尾翼的一侧。

12、所述垂直起降飞行器还包括2m个固定旋翼，m为大于等于2的自然数，所述固定旋翼对称安装在所述机身两侧的所述机翼上，并位于所述倾转旋翼的外侧；在垂直起降状态时，所有的所述固定旋翼在水平面上的投影均关于a点呈中心对称，所述a点位于所述机身的对称面内，且所述a点与g点重合或位于所述g点靠近所述尾翼的一侧，在所述垂直起降飞行器由垂直起降状态向巡航状态过渡的过程中，g点和b点均沿所述对称面向靠近机头一侧移动，且g点位于a点靠近机头的一侧或与a点重合，b点始终位于a点靠近所述尾翼的一侧。

13、在本实用新型垂直起降飞行器一实施例中，2m个所述固定旋翼的旋转轴线与机身对称面之间的夹角为-15°～+15°；和/或，2n个所述倾转旋翼在倾转过程中旋转轴线所形成的平面与机身对称面之间的夹角为-15°～+15°。

14、在本实用新型垂直起降飞行器一实施例中，所述尾翼上设置有升降方向舵；所述升降方向舵包括舵板和舵体驱动装置，所述舵板转动连接于所述尾翼或所述机身的尾部，所述舵体驱动装置驱动所述舵板转动以对所述垂直起降飞行器的方向进行调节。

15、在本实用新型垂直起降飞行器一实施例中，所述垂直起降飞行器包括四个倾转旋翼和四个固定旋翼，四个所述固定旋翼对称安装在所述机身的两侧，四个所述倾转旋翼位于四个所述固定旋翼的内侧，且其中两个所述倾转旋翼对称安装在所述尾翼上。

16、在本实用新型垂直起降飞行器一实施例中，所述垂直起降飞行器包括四个倾转旋翼和四个固定旋翼，设所述重心g点至a点的距离为l1，l1≥0，所述a点至b点的距离为l2，l2＞0，四个所述固定旋翼沿机身延伸方向的间距为l3、四个所述倾转旋翼沿机身延伸方向的间距为l4，则0.1(l3+l4)≥4l1+2l2≥0.01(l3+l4)。

17、所述尾翼为v型尾翼，位于所述尾翼上的两个所述倾转旋翼为所述全倾转旋翼，两个所述全倾转旋翼分别安装在所述v型尾翼上部的两侧翼尖上。

18、在本实用新型垂直起降飞行器一实施例中，所述尾翼为v型尾翼，所述v型尾翼上安装有两个所述倾转旋翼，两个所述倾转旋翼分别安装在所述v型尾翼的翼尖，在垂直起降状态时，沿平行于所述垂直起降飞行器的滚转轴的方向，所述尾翼上倾转旋翼的旋转中心与所述v型尾翼的翼尖前缘的距离为t1，所述v型尾翼的翼尖的弦长为t2，其中，t1与t2的比值为15％～40％。

19、本实用新型的垂直起降飞行器，将2n个倾转旋翼围绕机身对称设置，并在尾翼上设置全倾转的倾转旋翼。该垂直起降飞行器，利用尾翼上全倾转旋翼倾转过程中动力吊舱随旋翼同步倾转的特性，来减少垂直起降飞行器悬停时尾翼对对旋翼的遮挡面积，降低垂直起降飞行器飞行过程中旋翼和尾翼间气流的相互干扰，以改善垂直起降飞行器在复杂的干扰流场下俯仰力矩的控制，同时通过2n个倾转旋翼协调进行俯仰力矩的配平，以实现垂直起降飞行器平稳的便捷、平稳的俯仰控制。

技术特征：

1.一种垂直起降飞行器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的垂直起降飞行器，其特征在于，位于所述尾翼之外的所述倾转旋翼为部分倾转旋翼；在垂直起降状态时，2n个所述倾转旋翼的螺旋桨在水平面上的投影关于b点呈中心对称，所述b点与所述垂直起降飞行器的重心g点均位于所述机身的对称面内，且b点位于g点靠近所述尾翼的一侧，在所述垂直起降飞行器由垂直起降状态向巡航状态过渡的过程中，g点和b点均沿所述对称面向靠近机头一侧移动，且所述b点始终位于所述g点靠近所述尾翼的一侧。

3.根据权利要求1所述的垂直起降飞行器，其特征在于，以所述垂直起降飞行器的滚转轴为基准，定义为0°，以所述倾转旋翼向上倾转为正向，以向下倾转为负向，所述倾转旋翼的旋转轴线在-20°～110°范围内倾转。

4.根据权利要求1所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述全倾转旋翼包括第一旋翼和动力吊舱，所述第一旋翼连接于所述动力吊舱，所述动力吊舱转动连接于所述尾翼，所述动力吊舱在所述第一旋翼的倾转过程中随所述第一旋翼同步倾转。

5.根据权利要求4所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述第一旋翼包括螺旋桨和旋转驱动装置，所述螺旋桨安装于所述旋转驱动装置的输出轴上，所述动力吊舱包括吊舱壳体和位于吊舱壳体内的倾转机构，所述倾转机构用于驱动所述旋转驱动装置倾转，以带动螺旋桨倾转。

6.根据权利要求5所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述倾转机构包括：摇臂、驱动臂、倾转驱动装置和连杆；所述摇臂和所述驱动臂均转动安装于所述尾翼；所述倾转驱动装置的座体安装于所述尾翼，所述倾转驱动装置的驱动端驱动所述驱动臂旋转；所述连杆分别与所述驱动臂和所述摇臂转动连接；所述摇臂与所述第一旋翼的旋转驱动装置固定连接。

7.根据权利要求6所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述尾翼上固定设置有相互平行的第一轴体和第二轴体，所述摇臂转动安装于所述第一轴体，所述驱动臂转动安装于所述第二轴体，所述倾转驱动装置的座体安装于所述第二轴体上，所述倾转驱动装置的驱动与所驱动臂相固定。

8.根据权利要求7所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述第一轴体和所述第二轴体之间设置有抱装结构，所述抱装结构的一端与所述座体固定连接，所述抱装结构的另一端环绕抱紧所述第一轴体。

9.根据权利要求7所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述第一轴体和/或第二轴体为空心轴体。

10.根据权利要求1-9任一项所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述垂直起降飞行器还包括2m个固定旋翼，m为大于等于2的自然数，所述固定旋翼对称安装在所述机身两侧的所述机翼上，并位于所述倾转旋翼的外侧；在垂直起降状态时，所有的所述固定旋翼在水平面上的投影均关于a点呈中心对称，所述a点位于所述机身的对称面内，且所述a点与g点重合或位于所述g点靠近所述尾翼的一侧。

11.根据权利要求2所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述垂直起降飞行器还包括2m个固定旋翼，m为大于等于2的自然数，所述固定旋翼对称安装在所述机身两侧的所述机翼上，并位于所述倾转旋翼的外侧；在垂直起降状态时，所有的所述固定旋翼在水平面上的投影均关于a点呈中心对称，所述a点位于所述机身的对称面内，且所述a点与g点重合或位于所述g点靠近所述尾翼的一侧，在所述垂直起降飞行器由垂直起降状态向巡航状态过渡的过程中，g点和b点均沿所述对称面向靠近机头一侧移动，且g点位于a点靠近机头的一侧或与a点重合，b点始终位于a点靠近所述尾翼的一侧。

12.根据权利要求10所述的垂直起降飞行器，其特征在于，

13.根据权利要求10所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述垂直起降飞行器包括四个倾转旋翼和四个固定旋翼，四个所述固定旋翼对称安装在所述机身的两侧，四个所述倾转旋翼位于四个所述固定旋翼的内侧，且其中两个所述倾转旋翼对称安装在所述尾翼上。

14.根据权利要求11所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述垂直起降飞行器包括四个倾转旋翼和四个固定旋翼，设所述重心g点至a点的距离为l1，l1≥0，所述a点至b点的距离为l2，l2＞0，四个所述固定旋翼沿机身延伸方向的间距为l3、四个所述倾转旋翼沿机身延伸方向的间距为l4，则0.1(l3+l4)≥4l1+2l2≥0.01(l3+l4)。

15.根据权利要求13所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述尾翼为v型尾翼，位于所述尾翼上的两个所述倾转旋翼为所述全倾转旋翼，两个所述全倾转旋翼分别安装在所述v型尾翼上部的两侧翼尖上。

16.根据权利要求14所述的垂直起降飞行器，其特征在于，所述尾翼为v型尾翼，所述v型尾翼上安装有两个所述倾转旋翼，两个所述倾转旋翼分别安装在所述v型尾翼的翼尖，在垂直起降状态时，沿平行于所述垂直起降飞行器的滚转轴的方向，所述尾翼上倾转旋翼的旋转中心与所述v型尾翼的翼尖前缘的距离为t1，所述v型尾翼的翼尖的弦长为t2，其中，t1与t2的比值为15％～40％。

技术总结本技术提供一种垂直起降飞行器，该垂直起降飞行器包括：机身、2N个倾转旋翼，所述机身的两侧设置有机翼，所述机身的尾部设置有尾翼；2N个倾转旋翼对称安装在所述机身的两侧，且2N个所述倾转旋翼中的一部分位于所述尾翼上；其中，N为大于或等于2的自然数，至少位于所述尾翼上的所述倾转旋翼为全倾转旋翼。该垂直起降飞行器可以改善现有垂直起降飞行器中尾翼上倾转旋翼与尾翼之间气流干扰较大，不容易进行俯仰控制的问题。技术研发人员：沙永祥,薛松柏,谢晒明,许兆华,骆俊昌,周文杰,王长云,李唐受保护的技术使用者：四川沃飞长空科技发展有限公司技术研发日：20231207技术公布日：2024/7/11