本發(fā)明為一種可垂直起降的飛翼式雙涵道飛行器。主要屬于航空領域??蓮V泛用于航拍,航空,消防,巡邏,農(nóng)業(yè),快遞,無人反潛,航模等多個方面。
背景技術(shù):
近年來,隨著消費級無人機,中小型飛行器的迅猛發(fā)展,民用飛行器與生活越來越貼近,飛行器的種類也越來越繁多。民用市場上飛行器多以中小型飛行器為主。且飛行器主要分為兩類:固定翼飛機和多旋翼飛行器。其兩者都具有不可避免的缺陷:固定翼飛機飛行效率高,但起降方式復雜,不能垂直起降,且飛行速度不能太小;多旋翼飛行器可以垂直起降,速度可控,但飛行速度不能太大,飛行時間短,飛行效率低。在民用無人機迅速發(fā)展的今天,以上問題的解決也越來越必要了。針對以上缺陷,本發(fā)明在一定程度上可有效解決以上缺陷。本飛翼式雙涵道垂直起降飛行器同時擁有固定翼飛機和多旋翼飛行器的優(yōu)點,并克服其缺點,本發(fā)明可垂直起降,可空中懸停,速度可控,可以達到固定翼飛機的飛行速度,飛行效率高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對市場上大部分固定翼飛機不能垂直起降,不能空中懸停和固定翼飛行器飛行速度慢,飛行效率低的缺點設計出一種既能有效綜合以上飛行器的優(yōu)點,并在一定程度上克服其缺點的新飛行器。
本發(fā)明的技術(shù)方案:
一種飛翼式雙涵道可垂直起降飛行器。它主要由五部分組成。第一部分為機身1,第二部分為1號涵道發(fā)動機4,2號涵道發(fā)動機5和后置發(fā)動機6,第三部分為垂直尾翼16,1號水平尾翼12,2號水平尾翼13,3號水平尾翼14,4號水平尾翼15,1號翼尖小翼10,2號翼尖小翼11。第四部分為支撐桿19,第五部分為外掛云臺和相機或光電傳感器20。
機身1為飛翼式,從俯視角度看為等腰三角形,機身1可折疊,1號折疊線17和2號折疊線18為機身折疊處。機身1被1號折疊線17和2號折疊線18分為三部分。機身1上分布有1號涵道2和2號涵道3。涵道2與涵道3關于機身1對稱。1號涵道發(fā)動機4和2號涵道發(fā)動機5分別位于1號涵道2和2號涵道3的中央,并由連桿22固定。其發(fā)動機的安裝方式為一臺發(fā)動機向上安裝或兩臺發(fā)動機上下對稱安裝。1號涵道發(fā)動機4和2號涵道發(fā)動機5上分別安裝有1號螺旋槳7和2號螺旋槳8。后置發(fā)動機6位于機身1的尾部中央,后置發(fā)動機6上安裝有后置螺旋槳9。1號涵道發(fā)動機,2號涵道發(fā)動機和后置發(fā)動機6為電動機或活塞式發(fā)動機或渦輪發(fā)動機。1號螺旋槳7,2號螺旋槳8和后置螺旋槳9為兩葉槳或3葉槳或5葉槳。飛行器的1號水平尾翼12,2號水平尾翼13,3號水平尾翼14,4號水平尾翼15分別位于機身1的尾部。飛行器的1號翼尖小翼10和2號翼尖小翼11分別位于機身1的左右兩邊,并向下彎曲。飛行器的垂直尾翼16位于機身1的尾部中間,位于機身1上部。支撐桿19位于機身1的前部中間,位于機身1下部。支撐桿19和向下彎曲的1號翼尖小翼10,2號翼尖小翼11三點接地,支撐住機身1?;蛟谥螚U19和1號翼尖小翼10,2號翼尖小翼11下安裝輪子,使其成為起落架,則此時飛行器可滑跑起降。相機或光電傳感器位于機身1的前部中間,安裝于機身1之下。后掠角21為飛翼機身1的后掠角度。
本發(fā)明的有益效果:
本飛行器的結(jié)構(gòu)設計充分利用了空氣動力學,飛行器采用了飛翼式機身,升阻比較高。飛行器中間采用雙涵道的布局,使螺旋槳產(chǎn)生的氣流全部從中間流過,增大了動力,減小了氣流阻力。同時當飛行器正常巡航時,來流順著飛行器下殼體向后流動,當流過涵道時會形成一層氣墊。通過涵道被主發(fā)動機加速的斜向后的高速氣流作用于氣墊上能產(chǎn)生一定升力,原理類似于地效飛行器,同時涵道上方會形成零壓區(qū)。本發(fā)明可以垂直起降,可以使飛行器擁有常規(guī)固定翼飛機的飛行速度,飛行效率高,隱身性好,飛行穩(wěn)定性高,實用性強,可以軍民兩用。
附圖說明
圖1為飛行器整體的俯視圖。
圖2為飛行器整體的左視圖。
圖3為飛行器整體的右試圖。
圖4為飛行器整體的主視圖。
1,飛行器機身;2,1號涵道;3,2號涵道;4,1號涵道發(fā)動機;
5,2號涵道發(fā)動機;6,后置發(fā)動機;7,1號螺旋槳;8,2號螺旋槳;
9,后置螺旋槳;10,1號翼尖小翼;11,2號翼尖小翼;12,1號水平尾翼;
13,2號水平尾翼;14,3號水平尾翼;15,4號水平尾翼;16,垂直尾翼;
17,1號折疊線;18,2號折疊線;19,支撐桿;20,云臺相機或光電傳感器;
21,后掠角;22,連桿。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
一種飛翼式雙涵道可垂直起降飛行器。如圖一,它主要由五部分組成。第一部分為機身1,第二部分為1號涵道發(fā)動機4,2號涵道發(fā)動機5和后置發(fā)動機6,第三部分為垂直尾翼16,1號水平尾翼12,2號水平尾翼13,3號水平尾翼14,4號水平尾翼15,1號翼尖小翼10,2號翼尖小翼11。如圖2所示,第四部分為支撐桿19,第五部分為外掛云臺和相機或光電傳感器20。
如圖1所示,機身1為飛翼式,從俯視角度看為等腰三角形,機身1可折疊,1號折疊線17和2號折疊線18為機身折疊處。機身1被1號折疊線17和2號折疊線18分為三部分。機身1上分布有1號涵道2和2號涵道3。涵道2與涵道3關于機身1對稱。1號涵道發(fā)動機4和2號涵道發(fā)動機5分別位于1號涵道2和2號涵道3的中央,并由連桿22固定。其發(fā)動機的安裝方式為一臺發(fā)動機向上安裝或兩臺發(fā)動機上下對稱安裝。1號涵道發(fā)動機4和2號涵道發(fā)動機5上分別安裝有1號螺旋槳7和2號螺旋槳8。后置發(fā)動機6位于機身1的尾部中央,后置發(fā)動機6上安裝有后置螺旋槳9。發(fā)動機帶動螺旋槳轉(zhuǎn)動,推動空氣做功,使飛行器向上和向前運動。1號涵道發(fā)動機,2號涵道發(fā)動機和后置發(fā)動機6為電動機或活塞式發(fā)動機或渦輪發(fā)動機。1號螺旋槳7,2號螺旋槳8和后置螺旋槳9為兩葉槳或3葉槳或5葉槳。飛行器的1號水平尾翼12,2號水平尾翼13,3號水平尾翼14,4號水平尾翼15分別位于機身1的尾部,其控制飛行器的俯仰方向。如圖1,圖2和圖3所示,飛行器的1號翼尖小翼10和2號翼尖小翼11分別位于機身1的左右兩邊,并向下彎曲,其抑制下翼面的氣流流失,增大飛行效率。飛行器的垂直尾翼16位于機身1的尾部中間,位于機身1上部,其控制飛行器的左右方向。支撐桿19位于機身1的前部中間,位于機身1下部。支撐桿19和向下彎曲的1號翼尖小翼10,2號翼尖小翼11三點接地,支撐住機身1?;蛟谥螚U19和1號翼尖小翼10,2號翼尖小翼11下安裝輪子,使其成為起落架,則此時飛行器可滑跑起降。當作為小型無人機,航模和玩具飛機時,支撐桿19和1號翼尖小翼10,2號翼尖小翼11可不使用,起飛方式采用拋飛或彈射起飛,降落方式采用撞網(wǎng)回收。由圖2,圖3和圖4所示,相機或光電傳感器位于機身1的前部中間,安裝于機身1之下。后掠角21為飛翼機身1的后掠角度,其后掠角度不固定,可按需要設置,此處設置為120度。
運行原理
飛行器起飛時,兩臺涵道發(fā)動機同時工作,涵道發(fā)動機帶動螺旋槳旋轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生升力,使飛行器向上飛行。當飛行器上升到一定高度,啟動尾部后置發(fā)動機,后置發(fā)動機帶動螺旋槳旋轉(zhuǎn),使飛行器向前飛行。
飛行器正常巡航時,三臺發(fā)動機可同時工作。涵道發(fā)動機克服重力,后置發(fā)動機克服前進的阻力,同時產(chǎn)生升力。涵道發(fā)動機帶動螺旋槳產(chǎn)生的氣流全部從涵道中間流過,增大了動力,減小了氣流阻力。同時飛行器前方來流順著飛行器下殼體向后流動,當流過涵道時會形成一層氣墊,涵道上方壓強為零。通過涵道被主發(fā)動機加速的斜向后的高速氣流作用于氣墊上能產(chǎn)生一定升力,原理類似于地效飛行器,因此,可以提高飛行器的飛行效率。飛行器的垂直尾翼控制飛行器在飛行中的左右方向。飛行器的水平尾翼控制飛行器的俯仰方向。
當飛行器降落時,關閉后置發(fā)動機,使兩臺涵道發(fā)動機正常工作,即可緩慢垂直降落,也可三臺發(fā)動機同時工作,滑跑起降。由于采用涵道的設計,此時可能會產(chǎn)生一定量的渦流環(huán)。
本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。