一种固定翼与纵列旋翼复合体飞机及飞行动力转换方法技术

本发明专利技术属于航空飞行器技术领域，公开了一种固定翼与纵列式旋翼复合体飞机及飞行动力转换方法，复合体飞机由机体、固定翼、飞控系统、动力及分配系统、推进器、任务设备等组成，在机体上设置两个或多个纵列式旋翼，解决飞机垂直起降、低速飞行与空中悬停，在机体前后部位或者固定翼上设置水平推进器，解决飞机高速飞行与经济航速飞行，通过飞控系统控制动力分配系统完成旋翼与水平推进器的动力转换，利用机载任务设备完成不同的执飞任务。机载任务设备完成不同的执飞任务。机载任务设备完成不同的执飞任务。

【技术实现步骤摘要】
一种固定翼与纵列旋翼复合体飞机及飞行动力转换方法


[0001]本专利技术属于航空飞行器
，具体涉及一种固定翼与纵列旋翼复合体飞机及飞行动力转换方法。

技术介绍

[0002]飞机已广泛用于巡检、测量、消防、运输、海洋监测、以及一些军事用途等。目前大部分固定翼航空飞机虽然巡航飞行经济性较好，但是不具备垂直起降功能，尤其在船舶甲板平台、高山、海岛等狭窄地方应用受到极大的限制；直升机具备垂直起降方便，也有悬停的功能，但是需要大功率发动机，且留空时间短，续航力少，巡航飞行经济性较差，因此需要一种既能垂直起降又具备经济性能好的固定翼飞机来解决这一难题，目前部分有垂直起降功能的小型飞机大多采用油电混合的动力分配方式，由电动旋翼解决垂直起降，油动发动机完成平飞，由于电动机功率较小，载荷低，所以只适应微型飞机，而且燃油动力与电池动力系统无法在油电混合动力系统中互相转换使用，两种动力系统都必须存在，无疑增加了动力系统的综合重量，大大降低了飞机的有效载荷。
[0003]单旋翼飞机由于需要尾桨反转抵消反扭矩，不但长尾布局增加机体重量，减少有效荷载，也牺牲了一部分能量。
[0004]横列式倾旋翼飞机因为螺旋桨叶直径受到限制，又临近机体中部，其产生的涡流严重影响到机体的空气动力学性能，如“鱼鹰”倾转旋翼机V
‑
22飞机，可倾转动力短机翼结构中的平直机翼部分在倾转过程中会产生大迎角而出现不稳定性，影响飞行安全，尤其在变化飞行姿态时(如转向、爬升、降落等)飞行状态极其不稳定，事故较多，实践也证明其横列式倾旋翼布局不如纵列式旋翼稳定性好。
[0005]因此，研制出一种能够进行大载重的固定翼与纵列式旋翼复合体飞机是本领域技术人员所急需解决的难题。

技术实现思路

[0006]为解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供一种固定翼与纵列旋翼复合体飞机及飞行动力转换方法，其中：
[0007]一种固定翼与纵列式旋翼复合体飞机，其包括机体结构1、飞控系统4、动力及分配系统3、推进器5、任务设备7、储能与电力分配系统等组成；机体结构由机身1
‑
1、机头1
‑
2、机尾1
‑
3、固定翼2、起落架6组成；推进器5是由纵列式旋翼组5
‑
1和水平推进器5
‑
2组成，纵列式旋翼组5
‑
1由旋翼叶桨5
‑1‑
1、旋翼轴5
‑1‑
2、旋翼组塔座5
‑1‑
3组成，机头1
‑
2方向的纵列式旋翼组5
‑
1称作前纵列式旋翼组5
‑1‑
A，机尾1
‑
3方向的纵列式旋翼组5
‑
1称作后纵列式旋翼组5
‑1‑
B；在机身上设置不少于一个纵列式旋翼组5
‑
1，纵列式旋翼组5
‑
1成对布置，每对结构相同、同步旋转但旋转方向相反；固定翼2设置在机身中部，固定翼2由固定翼主体2
‑
1及附属设备组成，在固定翼主体2
‑
1的固定翼主结构2
‑1‑
1上设置固定翼副翼兼升降舵2
‑1‑
2；在机体结构1上设置水平推进器5
‑
2；水平推进器5
‑
2分为横向水平推进器5
‑2‑
1和纵向水
平推进器5
‑2‑
2；纵列式旋翼组5
‑
1与水平推进器5
‑
2使用同一组动力系统，纵列式旋翼组5
‑
1与水平推进器5
‑
2的动力转换是由飞控系统4通过动力及分配系统3完成的。
[0008]储能与电力分配系统的储能部分又分为发动机燃料储备和蓄电池电能储备，其中电力分配系统包括飞机整体电器供电、发动机启动电机3
‑
2供电、发电机3
‑
5向蓄电池充电、动力系统燃料输送设备供电、机载任务设备7供电等。
[0009]进一步的，纵列式旋翼叶桨5
‑1‑
1攻角通过挥舞桨可以进行正负角度调整；纵列式旋翼轴5
‑1‑
2与安装旋翼组塔座5
‑1‑
3底平面可进行任意方向倾斜调整，其调整倾斜角度不得大于旋翼整个翼盘在工作与非工作状态时产生的最大变形量与机体1和相邻机载设备7的最小安全距离；本项设置是确保飞机在横向水平推进器5
‑2‑
1或纵向水平推进器5
‑2‑
2工作状态下，纵列式旋翼组5
‑
1能调整为旋翼机工作状态，产生的升力有助于飞行的安全可靠性，且不得与相邻的机体和机载设备发生干涉。
[0010]进一步的，所述横向水平推进器5
‑2‑
1在机身1
‑
1两侧横向布局，纵向水平推进器5
‑2‑
2在机头1
‑
2或机尾1
‑
3纵向布局；在机身1
‑
1两侧横向布局的横向水平左推进器5
‑2‑1‑
1和横向水平右推进器5
‑2‑1‑
2，有利于提高平飞速度和实用升限，在机身1
‑
1两侧分别对称设置，且规格型号相同，旋转方向相反，用于相互抵消各自产生的扭矩，布局在固定翼前面的要产生拉力，设置在固定翼后面的要产生推力，也可以是多组对称布局；
[0011]进一步的，所述机头1
‑
2或机尾1
‑
3设置纵向水平首推进器5
‑2‑2‑
1和纵向水平尾推进器5
‑2‑2‑
2，通常采用单桨布局，更有利于改善经济巡航速度，提高留空时间，增大航程，在机头1
‑
2设置纵向水平首推进器5
‑2‑2‑
1产生拉力，在机尾1
‑
3设置纵向水平尾推进器5
‑2‑2‑
2产生推力；
[0012]固定翼主体2
‑
1由固定翼主结构2
‑1‑
1、固定翼副翼兼升降舵2
‑1‑
2组成，在固定翼主结构2
‑1‑
1下面设置固定翼挂架2
‑1‑
3，在固定翼主体2
‑
1外侧设置固定翼翼尖立面2
‑1‑
4，在固定翼翼尖立面2
‑1‑
4上设置固定翼方向舵2
‑1‑
5。
[0013]固定翼翼尖立面2
‑1‑
4可以是多种造型，在固定翼翼尖立面2
‑1‑
4上设置固定翼方向舵2
‑1‑
5是为了解决飞机航向操纵性能，这种布局因远离机体，不但增大了力矩，也减少了舵面尾流对机体空气动力学性能的影响；固定翼主结构2
‑1‑
1下面设置固定翼挂架2
‑1‑
3是为了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固定翼与纵列式旋翼复合体飞机，其特征在于，其包括机体结构、飞控系统、动力及分配系统、推进器、任务设备、储能与电力分配系统，其中：机体结构包括机身、机头、机尾、固定翼、起落架；固定翼设置在机身中部，固定翼上设置有具有升降舵功能的副翼；推进器包括垂直推进器和水平推进器；所述垂直推进器包括在机身上设置的至少一个纵列式旋翼组，每一个纵列式旋翼组含有结构相同、同步旋转但旋转方向相反的两个旋翼；水平推进器设置于机体结构上；纵列式旋翼组与水平推进器共用一套动力及分配系统，纵列式旋翼组与水平推进器之间的动力转换由飞控系统通过动力及分配系统完成。2.根据权利要求1所述的固定翼与纵列式旋翼复合体飞机，其特征在于：旋翼设置有攻角角度正负可调的旋翼叶桨和倾斜角度可根据飞行姿态调整的旋翼轴。3.根据权利要求1所述的固定翼与纵列式旋翼复合体飞机，其特征在于：所述水平推进器布局在机身两侧、机头、机尾中的一处或多处。4.根据权利要求1所述的固定翼与纵列式旋翼复合体飞机，其特征在于：所述固定翼的翼尖设置有立面，在立面上设置有方向舵。5.根据权利要求1所述的固定翼与纵列式旋翼复合体飞机，其特征在于：所述固定翼外翼部分设计成可组合的折叠翼。6.根据权利要求1所述的固定翼与纵列式旋翼复合体飞机，其特征在于：所述固定翼的结构中，因旋翼产生的气流影响固定翼升力的部分做镂空处理。7.根据权利要求1所述的固定翼与纵列式旋翼复合体飞机，其特征在于：所述动力及分配系统包括飞控系统可控制运行的发动机主体、发动机启动电机、发动机功率控制器、发动机离合器、发电机、变速箱配套系统；变速箱包括变速齿轮箱、动力输入轴、动力输出轴与换挡控制器；动力输出轴包括旋翼输出轴、水平推进器输出轴。8.根据权利要求1所述的固定翼与纵列式旋翼复合体飞机，其特征在于：所述起落架为轮式起落架或雪橇起落架或浮筒起落架。9.根据权利要求1所述的固定翼与纵列式旋翼复合体飞机，其特征在于：所述机身上设...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鸿翎，周波，祖继宏，江华，李怡霏，张正，齐放，史晓辰，
申请(专利权)人：青岛军英装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：