一种能垂直升降的特种飞机制造技术

一种能垂直升降的特种飞机，属于飞行器技术领域，包括机身、机翼、尾翼、旋翼装置、前支撑架、后支撑架、前转臂机构、后转臂机构、牵引装置。机翼布置在机身的上方；旋翼装置包括多个螺旋桨，多个发动机采用分布式排列方式布局在机翼前方、机翼后方及机翼左右翼尖外侧位置；牵引装置包括牵引缆绳，牵引装置牵引前转臂机构和后转臂机构偏转从而带动机翼前方的螺旋桨和机翼后方的螺旋桨位置和朝向的变化，从而改变机翼前方的螺旋桨和机翼后方的螺旋桨产生的拉力的方向。本发明专利技术特种飞机能够进行垂直升降，航行时间长，飞行过程平稳，安全系数高。

【技术实现步骤摘要】
一种能垂直升降的特种飞机
一种能垂直升降的特种飞机，属于飞行器
，尤其涉及一种能垂直升降的特种飞机。
技术介绍
固定翼飞机虽然飞行速度快且航行时间长，但不能垂直起降和悬停；多旋翼飞行器虽然能垂直起降及在空中悬停，但其航行时间短，飞行速度慢，效率低；直升机能垂直起降，但结构复杂，操控难度大。虽然目前也有一些通过多旋翼飞行器和固定翼飞机直接结合起来的飞行器，但它们有一定的缺陷，在使用固定翼模式飞行时要停掉多旋翼部分的动力，这一部分就成了飞行器的负担。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术提供了一种能垂直升降的特种飞机，其能够进行垂直升降，空中悬停，长时间、长距离巡航，安全性好。一种能垂直升降的特种飞机，包括机身、机翼、尾翼、旋翼装置、前支撑架、后支撑架、前转臂机构、后转臂机构、牵引装置；机翼布置在机身的上方；旋翼装置包括多个螺旋桨，每个螺旋桨配套一个发动机；多个发动机采用分布式排列方式布局在机翼前方、机翼后方；机翼前方的发动机通过发动机机座安装在前转臂机构上，前转臂机构与前支撑架的上端活连，前支撑架的下端与机身的前端固连，前支撑架呈L形；前支撑架也可以是机身的一部分；前转臂机构位于前支撑架与机翼的前缘之间；机翼后方的发动机通过发动机机座安装在后转臂机构上，后转臂机构与后支撑架的上端活连，后支撑架的下端安装在机身的尾部；后支撑架也可以是机身的一部分；后转臂机构位于机翼的后缘与后支撑架之间；当所有螺旋桨的转轴处于竖直向上位置时，机翼前方的螺旋桨和机翼后方的螺旋桨的位置都高于机翼，机翼前方的螺旋桨的位置低于机翼后方的螺旋桨的安装高度，或者机翼前方的螺旋桨和机翼后方的螺旋桨基本同高；牵引装置包括牵引缆绳，牵引装置牵引前转臂机构和后转臂机构偏转从而带动机翼前方的螺旋桨和机翼后方的螺旋桨位置和朝向的变化，从而改变机翼前方的螺旋桨和机翼后方的螺旋桨产生的拉力的方向；更进一步地，为了固定方便和防护牵引缆绳，牵引缆绳套有护套；更进一步地，为了固定方便和改变牵引缆绳的拉扯方向，牵引装置还包括导轮，导轮上设有凹槽，牵引缆绳于凹槽中通过，导轮处设有挡板或防护罩，防止牵引缆绳脱离导轮凹槽。机翼左右翼尖外侧也布置有发动机和螺旋桨，位于机翼的左右翼尖外侧的发动机通过支架与机身或机翼相连。前支撑架和后支撑架上都装有限位装置，限位装置起限制前转臂机构和后转臂机构的转动角度的作用，前转臂机构的最大转动角度等于或略大于90°，后转臂机构的转动角度不超过45°。限位装置的一种结构是：在前支撑架或后支撑架上固定安装一根限位销，用以挡住前转臂机构或后转臂机构，限制它们的转动角度。前转臂机构的最大转动角度等于90°时的情形是指：前转臂机构转动使得机翼前方的螺旋桨的转轴在竖直状态和水平状态之间切换，使得机翼前方的螺旋桨的拉力方向在竖直向上和水平向前之间切换；前转臂机构的最大转动角度大于90°时方便所述特种飞机前飞时进行空中刹车或后飞，该情形是指：前转臂机构转动时使得机翼前方的螺旋桨的转轴在后倾状态和水平状态之间切换，使得机翼前方的螺旋桨的拉力方向在斜向后上方向和水平向前之间切换。后转臂机构的转动使得机翼后方的螺旋桨的转轴在竖直状态和前倾状态之间切换，使得机翼后方的螺旋桨的拉力方向在竖直向上和斜向前上方之间切换。牵引缆绳的前后两端分别连接在前转臂机构和后转臂机构上。牵引缆绳前后两端分别系在前转臂机构和后转臂机构上的位置及牵引缆绳的长度应满足这三个条件：1、当机翼后方的螺旋桨的转轴处于竖直向上状态时，机翼前方的螺旋桨的转轴也处于竖直向上状态或稍向后倾斜，牵引缆绳处于拉紧状态，该状态机翼前方的螺旋桨的旋转平面竖向投影不会落在机翼上，而是在机翼前缘的前方或跟机翼前缘相切；2、当机翼前方的螺旋桨的转轴处于水平状态时，机翼后方的螺旋桨的转轴刚好处于向前倾斜设定的最大偏转角位置，此时机翼后方的螺旋桨处于最低位置，牵引缆绳处于拉紧状态，该状态机翼后方的螺旋桨的旋转圆盘的最前端与机翼的后缘靠近而不接触；3、前转臂机构的最大转动角度为90°或稍大于90°，后转臂机构的最大转动角度不超过45°。更进一步地，机身上设有牵引缆绳定位装置，牵引缆绳定位装置能够将牵引缆绳的中段锁定在机身上标有飞行模式的标注处位置上，飞行模式标识包括“固定翼飞机模式”、“多轴飞行器模式”和“空中刹车或后飞模式”，这些模式采用文字标识，或采用数字或字母代码作标识，又或者用点来标枳。从前向后顺序是“固定翼飞机模式”、“多轴飞行器模式”和“空中刹车或后飞模式”。更进一步地，在螺旋桨不工作时，且锁定装置也不工作或不起作用时，机翼前方的螺旋桨和机翼后方的螺旋桨处于自然状态会往下掉，为了防止牵引缆绳松散，在机身上飞行模式的标注处的前后附近位置各安装一个导轮，在机身上标有飞行模式的标注处的下方设置飞行模式操作手柄定位孔或定位用挂钩，在螺旋桨处于自然状态时，将飞行模式操作手柄拉向下方插入定位孔或勾在挂钩上，使牵引缆绳处于张紧状态。牵引装置的操控方式至少有两种：采用机电装置如舵机、液压装置或气缸操控，或者直接用人力操控。用舵机操控时，将舵机的外壳安装在机身上，舵机的拐臂与牵引缆绳的中段相连，采用舵机控制牵引缆绳前后运动从而控制机翼前方的螺旋桨和机翼后方的螺旋桨倾转。用人力操控时，牵引装置还包括飞行模式操作手柄，便于人工操控飞行模式的转换。飞行模式操作手柄安装于牵引缆绳的中段位于牵引缆绳定位装置处，用手握住飞行模式操作手柄使牵引缆绳前后运动从而控制机翼前方的螺旋桨和机翼后方的螺旋桨倾转，根据飞行需要利用牵引缆绳定位装置将牵引缆绳锁定在机身上的飞行模式的相应标注处。旋翼装置还包括多轴飞行器模式飞行控制器，用来控制各发动机的转速从而控制本专利技术特种飞机的飞行姿态。多轴飞行器模式飞行控制器主要在多轴飞行器模式和空中刹车或后飞模式时起作用。多轴飞行器模式飞行控制器安装在本专利技术特种飞机的重心位置或重心位置附近。尾翼包括平尾和垂尾，用来控制平衡和控制方向及俯仰姿态的，主要在固定翼飞机模式时使用。本专利技术特种飞机还配有传统的人工操控系统和固定翼飞机模式飞行控制器。固定翼飞机模式飞行控制器与机翼前方的发动机的转速控制器、机翼后方的发动机的转速控制器、尾翼舵机进行电的连接；固定翼飞机模式飞行控制器尽可能靠近所述特种飞机的重心安装；固定翼飞机模式飞行控制器的作用是用来控制机翼前方和后方的发动机的转速、控制尾翼的偏转从而控制本专利技术特种飞机的飞行姿态。尾翼的偏转通过人工操控或采用固定翼飞机模式的飞行控制器控制。在前转臂机构和前支撑架之间还配有锁定装置，能按要求将前转臂机构锁定在需要的位置，如多轴飞行器模式中能锁定前转臂机构和前支撑架之间的相对位置使机翼前方的螺旋桨的转轴锁定在竖直向上的状态，以免牵引缆绳长期受到拉力，而且，在牵引缆绳故障断掉的情况下机翼前方的螺旋桨的位置会被锁定而不会改变。在后转臂机构和后支撑架之间也配有锁定装置，能按要求将后转臂机构锁定在需要的位置，如固定翼飞行模式向前飞行中能锁定后转臂机构的位置使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能垂直升降的特种飞机，其特征在于：包括机身、机翼、尾翼、旋翼装置、前支撑架、后支撑架、前转臂机构、后转臂机构、牵引装置；/n机翼布置在机身的上方；/n旋翼装置包括多个螺旋桨，每个螺旋桨配套一个发动机；多个发动机采用分布式排列方式布局在机翼前方、机翼后方；/n机翼前方的发动机通过发动机机座安装在前转臂机构上；前转臂机构位于前支撑架与机翼的前缘之间；/n机翼后方的发动机通过发动机机座安装在后转臂机构上；后转臂机构位于机翼的后缘与后支撑架之间；/n当所有螺旋桨的转轴处于竖直向上位置时，机翼前方的螺旋桨和机翼后方的螺旋桨的位置都高于机翼，机翼前方的螺旋桨的位置低于机翼后方的螺旋桨的安装高度，或者机翼前方的螺旋桨和机翼后方的螺旋桨基本同高；/n牵引装置包括牵引缆绳，牵引缆绳的前后两端分别连接在前转臂机构和后转臂机构上，牵引装置牵引前转臂机构和后转臂机构偏转从而带动机翼前方的螺旋桨和机翼后方的螺旋桨位置和朝向的变化，从而改变机翼前方的螺旋桨和机翼后方的螺旋桨产生的拉力的方向。/n

【技术特征摘要】
1.一种能垂直升降的特种飞机，其特征在于：包括机身、机翼、尾翼、旋翼装置、前支撑架、后支撑架、前转臂机构、后转臂机构、牵引装置；
机翼布置在机身的上方；
旋翼装置包括多个螺旋桨，每个螺旋桨配套一个发动机；多个发动机采用分布式排列方式布局在机翼前方、机翼后方；
机翼前方的发动机通过发动机机座安装在前转臂机构上；前转臂机构位于前支撑架与机翼的前缘之间；
机翼后方的发动机通过发动机机座安装在后转臂机构上；后转臂机构位于机翼的后缘与后支撑架之间；
当所有螺旋桨的转轴处于竖直向上位置时，机翼前方的螺旋桨和机翼后方的螺旋桨的位置都高于机翼，机翼前方的螺旋桨的位置低于机翼后方的螺旋桨的安装高度，或者机翼前方的螺旋桨和机翼后方的螺旋桨基本同高；
牵引装置包括牵引缆绳，牵引缆绳的前后两端分别连接在前转臂机构和后转臂机构上，牵引装置牵引前转臂机构和后转臂机构偏转从而带动机翼前方的螺旋桨和机翼后方的螺旋桨位置和朝向的变化，从而改变机翼前方的螺旋桨和机翼后方的螺旋桨产生的拉力的方向。


2.根据权利要求1所述的一种能垂直升降的特种飞机，其特征在于：机翼左右翼尖外侧位置也布置有发动机和螺旋桨；位于机翼的左右翼尖外侧的发动机通过支架与机身或机翼相连。


3.根据权利要求1或2所述的一种能垂直升降的特种飞机，其特征在于：前支撑架和后支撑架上都装有限位装置，限位装置起限制前转臂机构和后转臂机构的转动角度的作用，前转臂机构的最大转动角度等于或略大于90°，后转臂机构的转动角度不超过45°。


4.根据权利要求1或2所述的一种能垂直升降的特种飞机，其特征在于：牵引缆绳套有护套；
或者，
牵引装置还包括导轮，导轮上设有凹槽，牵引缆绳于凹槽中通过，导轮处设有挡板或防护罩，防止牵引缆绳脱离导轮凹槽。


5.根据权利要求1所述的一种能垂直升降的特种飞机，其特征在于：机身上设有牵引缆绳定位装置，牵引缆绳定位装置能将牵引缆绳的中段锁定在机身上标有飞行模式的标注处位置上。


6.根据权利要求1或2所述的一种能垂直升降的特种飞机，其特征在于：牵引装置的操控方式至少有两种：采用机电装置或者直接用人力操控；采用人力操控方式时，牵引装置还包括飞行模式操作手柄，便于人工操控飞行模式的转换；采用人力操控方式时，飞行模式操作手柄还能通过这样结构定位：在机身上标有飞行模式的标注处的前后位置各安装一个导轮，在机身上标有飞行模式的标注处的下方设置飞行模式操作手柄定位孔或定位挂钩。


7.根据权利要求1或2所述的一种能垂直升降的特种飞机，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志成，李玉龙，罗哲远，王鹏飞，肖凤兰，肖雄，陈奕荣，王美航，吴竹青，
申请(专利权)人：佛山市神风航空科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44