近年來，無人機(jī)的研制在世界范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展，它因具有許多載人飛機(jī)所不具備的特點(diǎn)，而日益受到人們的重視。如無人機(jī)具有許多載人飛機(jī)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，比如造價低廉、使用費(fèi)用低、不用人冒生命危險等，能出色地完成載人機(jī)難以勝任的任務(wù)。在很多載人飛機(jī)無法工作的場合，無人機(jī)發(fā)揮了巨大的作用。但無人機(jī)還存在許多不足，限制了它在許多場合的應(yīng)用。矢量推力垂直起降無人機(jī)是無人機(jī)的一種，在短距起降和超機(jī)動性能方面有著其他類型的飛機(jī)不可比擬的優(yōu)勢，具有廣闊的發(fā)展前景。國外許多軍事強(qiáng)國對該類飛機(jī)已經(jīng)進(jìn)行了深入的研究，設(shè)計并制造了多型驗(yàn)證飛機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)研究。
無人機(jī)在航拍、污染環(huán)境勘察、電力巡線、應(yīng)急救援與救護(hù)、森林防火巡查、油氣管路巡查、地質(zhì)勘探等方面應(yīng)用前景廣泛，而市面上的多旋翼飛機(jī)由于其固有缺陷，很難做到較高的航時，而具有垂直起降功能的無人機(jī)將能夠填補(bǔ)市場空白。本發(fā)明涉及一種在航空業(yè)中固定翼無人機(jī)垂直起降技術(shù)領(lǐng)域，通過推力矢量改變噴流方向以達(dá)到無人機(jī)垂直起降，勢必帶動無人機(jī)行業(yè)大力發(fā)展。
背景技術(shù)：
在垂直起降技術(shù)成功應(yīng)用于有人駕駛飛機(jī)上后，不少無人機(jī)也開始采用了垂直起降技術(shù)。由于不必考慮駕駛員的生命安全，許多富有創(chuàng)造性的設(shè)計方案不斷涌現(xiàn)而出。垂直起降無人機(jī)可以在海軍大多數(shù)艦只上垂直起降，便于海軍廣泛裝備；也可以快速飛抵目標(biāo)上空，進(jìn)行定點(diǎn)懸停作業(yè)；同時，航程大、續(xù)航時間長的優(yōu)點(diǎn)又特別適合遠(yuǎn)程偵察及其它任務(wù)的需要?，F(xiàn)有的艦載戰(zhàn)斗機(jī)或固定翼無人機(jī)大都采用彈射起飛的方式，而在脫離航母時，艦載機(jī)的起飛和著陸空間都無法滿足，因此固定翼飛機(jī)垂直起降技術(shù)一直以來都是航空業(yè)中研究的熱點(diǎn)。固定翼無人機(jī)相較其他形式無人機(jī)航程和航時優(yōu)勢明顯，因此被廣泛用于偵察等任務(wù)。具有垂直起降功能的艦載無人機(jī)將極大的拓展海上防衛(wèi)力量。對垂直起落無人機(jī)設(shè)計進(jìn)行研究，不僅可以解決海軍迫切的現(xiàn)實(shí)問題，而且對趕上新世紀(jì)世界航空技術(shù)的發(fā)展也會起到很大作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的具備矢量推力垂直起降性能的無人機(jī)則不需要滑跑，可以進(jìn)行垂直起飛和降落，減小了對起降場地的要求，大大擴(kuò)展了使用范圍；且與無人直升機(jī)相比，本發(fā)明的具備垂直起降性能的無人機(jī)飛行速度高，航程遠(yuǎn)，便于高效、高質(zhì)地完成相關(guān)飛行科目；本發(fā)明的垂直起降無人機(jī)兼有固定翼無人機(jī)和無人直升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，取長補(bǔ)短，具有較好的應(yīng)用前景。
本發(fā)明的目的是通過矢量噴管改變渦噴的噴流方向達(dá)到垂直起降的形式，由三級噴管組成，各級噴管之間相互旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)噴管整體的偏轉(zhuǎn)控制推力方向，由于噴管在旋轉(zhuǎn)過程中流場的改變勢必影響發(fā)動機(jī)的推進(jìn)效率，在實(shí)現(xiàn)垂直起降的功能時應(yīng)盡可能降低噴管內(nèi)的推力損失。
具體實(shí)施方式
1.讓矢量推力為垂直起飛和著落產(chǎn)生升力克服飛機(jī)自身重量，達(dá)到垂直起降的目的；
2.用矢量推力改變發(fā)動機(jī)的方向，同時產(chǎn)生克服飛機(jī)自身重量的推力和前進(jìn)所需要的動力，然后以控制面差動所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩去控制飛機(jī)的姿態(tài)；
3.本發(fā)明設(shè)計獨(dú)特、結(jié)構(gòu)可靠，回轉(zhuǎn)軸承能夠抵抗較高的抗傾覆力矩，可以保證噴管在旋轉(zhuǎn)后具有較高的穩(wěn)定性；
4.通過2個步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，降低控制的復(fù)雜難度，提高系統(tǒng)可靠性；
5.成本低、功能卓越，使用方便，經(jīng)濟(jì)效益和社會效應(yīng)顯著；
6.垂直上升、下降、懸停能力如何，能否低沖擊準(zhǔn)確著陸。