一種垂直起降無人機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種垂直起降無人機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，現(xiàn)有火箭助推起飛/撞網(wǎng)回收的固定翼無人機(jī)在續(xù)航和載荷能力上無法滿 足現(xiàn)實(shí)要求。因此，迫切需求一類可適用于民用艦船（排水量1-5千噸左右）的垂直起降 船載無人機(jī)，W便完成航時(shí)長(zhǎng)、速度快、范圍廣的監(jiān)視與偵察。
[0003] 因此，希望有一種技術(shù)方案來克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種垂直起降無人機(jī)來克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)中的至 少一個(gè)上述問題。 陽〇化]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種垂直起降無人機(jī)，所述垂直起降無人機(jī)包括： 機(jī)身；機(jī)翼，所述機(jī)翼W能夠折疊方式設(shè)置在機(jī)身兩側(cè)；升力涵道風(fēng)扇，所述升力涵道風(fēng)扇 為兩個(gè)，且均設(shè)置在機(jī)翼根部、機(jī)身中后段對(duì)稱軸兩側(cè)上；推力涵道風(fēng)扇，所述推力涵道風(fēng) 扇設(shè)置在機(jī)身尾部；配平涵道風(fēng)扇，所述配平涵道風(fēng)扇設(shè)置在機(jī)身頭部；其中，所述垂直起 降無人機(jī)在起飛-飛行-降落過程中，所述配平涵道風(fēng)扇用于提供垂直起降階段縱向俯仰 姿態(tài)控制所需的抬頭和低頭力矩；推力涵道風(fēng)扇用于提供平飛所需的前推動(dòng)力；升力涵道 風(fēng)扇用于提供垂直升力。
[0006] 優(yōu)選地，所述機(jī)身和機(jī)翼組成中等展弦比機(jī)翼無尾氣動(dòng)外形結(jié)構(gòu)。
[0007] 優(yōu)選地，所述機(jī)身自機(jī)頭至機(jī)尾的尺寸為10米，機(jī)翼翼展15米。
[0008] 優(yōu)選地，所述機(jī)翼在垂直于所述機(jī)翼翼面的投影方向?yàn)殡p=角形。
[0009] 優(yōu)選地，所述機(jī)翼的前緣與前機(jī)身平面投影包絡(luò)線通過光滑曲線相接、整體呈S 彎曲線形狀。
[0010] 優(yōu)選地，所述機(jī)翼的翼尖部分翻轉(zhuǎn)85度，從而形成翼尖側(cè)翼。
[0011] 優(yōu)選地，所述垂直起降無人機(jī)進(jìn)一步包括方向艙，所述方向艙設(shè)置在所述翼尖側(cè) 翼上。
[0012] 優(yōu)選地，所述垂直起降無人機(jī)進(jìn)一步包括矢量噴口，所述矢量噴口的數(shù)量為兩個(gè)， 所述兩個(gè)矢量噴口分別布置在機(jī)翼下表面，其距機(jī)身縱軸線的距離占機(jī)身展長(zhǎng)的35 %，其 距機(jī)翼前緣的距離占該處弦長(zhǎng)的30%，用于提供垂直起降階段橫向姿態(tài)控制所需的滾轉(zhuǎn)力 矩。
[0013] 優(yōu)選地，所述垂直起降無人機(jī)進(jìn)一步包括升降艙W及副翼，所述升降艙W及所述 副翼設(shè)置在機(jī)翼的后緣。
[0014] 本發(fā)明的垂直起降無人機(jī)能夠在民用艦船上垂直起降，且具有比直升機(jī)更好的飛 行性能、巡航速度和時(shí)間至少提高一倍。較好地解決了船載狹小空間的起飛降落W及廣域 海洋環(huán)境的持續(xù)監(jiān)視問題。
【附圖說明】
[0015] 圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的垂直起降無人機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 附圖標(biāo)記：
[0017]

【具體實(shí)施方式】
[0018] 為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中 的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類 似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明 一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用 于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下 面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0019] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中屯、V縱向V橫向V前V后V左"、 "右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底""內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方 位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元 件必須具有特定的方位、W特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的 限制。
[0020] 圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的垂直起降無人機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 如圖1所示的所述垂直起降無人機(jī)包括機(jī)身1、機(jī)翼2、升力涵道風(fēng)扇3、推力涵道 風(fēng)扇4W及配平涵道風(fēng)扇5。
[0022] 參見圖1，在本實(shí)施例中，機(jī)翼，2W可折疊方式設(shè)置在機(jī)身1兩側(cè)；升力涵道風(fēng)扇 3為兩個(gè)，且均設(shè)置在機(jī)翼2的根部、機(jī)身1的中后段對(duì)稱軸兩側(cè)上；推力涵道風(fēng)扇4設(shè)置 在機(jī)身1的尾部；配平涵道風(fēng)扇5設(shè)置在機(jī)身1的頭部；其中，垂直起降無人機(jī)在起飛-飛 行-降落過程中，配平涵道風(fēng)扇5用于提供垂直起降階段縱向俯仰姿態(tài)控制所需的抬頭和 低頭力矩；推力涵道風(fēng)扇4用于提供平飛所需的前推動(dòng)力；升力涵道風(fēng)扇3用于提供垂直 升力。
[0023] 在本實(shí)施例中，機(jī)身1和機(jī)翼2組成中等展弦比機(jī)翼無尾氣動(dòng)外形結(jié)構(gòu)。
[0024] 在本實(shí)施例中，機(jī)身1的自機(jī)頭至機(jī)尾的尺寸為10米，機(jī)翼翼展15米?？蒞理解 的是，上述的尺寸僅為一個(gè)實(shí)施例中，本申請(qǐng)的垂直起降無人機(jī)的具體尺寸可W根據(jù)需要 而自行設(shè)定。例如，自機(jī)頭至機(jī)尾的尺寸為8米，機(jī)翼翼展14米或者其他尺寸。
[00巧]在本實(shí)施例中，機(jī)翼2在垂直于所述機(jī)翼翼面的投影方向?yàn)殡p=角形。具體地，機(jī) 翼為近似雙=角翼，其前緣與前機(jī)身平面投影包絡(luò)線通過光滑曲線相接、整體呈S彎曲線 形狀。
[00%] 在本實(shí)施例中，機(jī)翼2的前緣與前機(jī)身平面投影包絡(luò)線通過光滑曲線相接、整體 呈S彎曲線形狀。
[0027] 在本實(shí)施例中，機(jī)翼2的翼尖21部分翻轉(zhuǎn)85度，從而形成翼尖側(cè)翼。
[0028] 在本實(shí)施例中，垂直起降無人機(jī)進(jìn)一步包括方向艙，方向艙設(shè)置在翼尖21的側(cè)翼 上。所述機(jī)翼的翼尖部分上翻約80-90度、形成翼尖側(cè)翼，用于提供平飛階段航向姿態(tài)穩(wěn)定 所需的偏航力矩，其中翼尖側(cè)翼上配置方向艙，用于提供平飛階段航向姿態(tài)控制所需的偏 航力矩
[0029] 在本實(shí)施例中，垂直起降無人機(jī)進(jìn)一步包括矢量噴口 6,矢量噴口 6的數(shù)量為兩 個(gè)，兩個(gè)矢量噴口 6分別布置在機(jī)翼下表面，其距機(jī)身縱軸線的距離占機(jī)身展長(zhǎng)的35%，其 距機(jī)翼前緣的距離占該處弦長(zhǎng)的30%，用于提供垂直起降階段橫向姿態(tài)控制所需的滾轉(zhuǎn)力 矩。
[0030] 在本實(shí)施例中，所述垂直起降無人機(jī)進(jìn)一步包括升降艙7W及副翼8,升降艙7W 及副翼8設(shè)置在機(jī)翼的后緣。
[0031] 在本實(shí)施例中，升降艙和副翼布置于機(jī)翼的后緣，升降艙位于機(jī)翼內(nèi)側(cè)根部、副翼 位于機(jī)翼外側(cè)尖部，升降艙用于提供平飛階段縱向俯仰姿態(tài)控制所需的抬頭和低頭力矩， 副翼用于提供平飛階段橫向姿態(tài)控制所需的滾轉(zhuǎn)力矩；機(jī)翼可在折疊分離面處向上翻轉(zhuǎn) 120-150度、實(shí)現(xiàn)機(jī)翼折疊，可方便在所應(yīng)用的艦船上存儲(chǔ)和運(yùn)輸。
[0032] 采用W上方案的有益效果：由于采用了基于固定翼嵌入涵道風(fēng)扇復(fù)合升力機(jī)理的 氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)，無人機(jī)既可利用升力涵道風(fēng)扇提供的垂直拉力實(shí)現(xiàn)垂直起飛和降落，又可 利用固定機(jī)翼提供的壓差升力在平飛階段獲得更高的飛行速度和動(dòng)力運(yùn)用效率；使無人機(jī) 集垂直起降和長(zhǎng)航時(shí)性能于一身，較好地解決了船載狹小空間的起飛降落W及廣域海洋環(huán) 境的持續(xù)監(jiān)視問題。
[0033] 最后需要指出的是：W上實(shí)施例僅用W說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制。 盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依 然可W對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替 換；而運(yùn)些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種垂直起降無人機(jī)，其特征在于，所述垂直起降無人機(jī)包括： 機(jī)身（1); 機(jī)翼（2)，所述機(jī)翼（2)以能夠折疊方式設(shè)置在機(jī)身（1)兩側(cè)； 升力涵道風(fēng)扇（3)，所述升力涵道風(fēng)扇（3)為兩個(gè)，且均設(shè)置在機(jī)翼（2)的根部、機(jī)身 (1)的中后段對(duì)稱軸兩側(cè)上； 推力涵道風(fēng)扇（4)，所述推力涵道風(fēng)扇（4)設(shè)置在機(jī)身（1)的尾部； 配平涵道風(fēng)扇（5)，所述配平涵道風(fēng)扇（5)設(shè)置在機(jī)身（1)的頭部；其中， 所述垂直起降無人機(jī)在起飛-飛行-降落過程中，所述配平涵道風(fēng)扇（5)用于提供垂 直起降階段縱向俯仰姿態(tài)控制所需的抬頭和低頭力矩；推力涵道風(fēng)扇（4)用于提供平飛所 需的前推動(dòng)力；升力涵道風(fēng)扇（3)用于提供垂直升力。2. 如權(quán)利要求1所述的垂直起降無人機(jī)，其特征在于，所述機(jī)身⑴和機(jī)翼⑵組成中 等展弦比機(jī)翼無尾氣動(dòng)外形結(jié)構(gòu)。3. 如權(quán)利要求2所述的垂直起降無人機(jī)，其特征在于，所述機(jī)身⑴的自機(jī)頭至機(jī)尾的 尺寸為10米，機(jī)翼翼展15米。4. 如權(quán)利要求3所述的垂直起降無人機(jī)，其特征在于，所述機(jī)翼（2)在垂直于所述機(jī)翼 翼面的投影方向?yàn)殡p三角形。5. 如權(quán)利要求4所述的垂直起降無人機(jī)，其特征在于，所述機(jī)翼（2)的前緣與前機(jī)身平 面投影包絡(luò)線通過光滑曲線相接、整體呈S彎曲線形狀。6. 如權(quán)利要求5所述的垂直起降無人機(jī)，其特征在于，所述機(jī)翼（2)的翼尖（21)部分 翻轉(zhuǎn)85度，從而形成翼尖側(cè)翼。7. 如權(quán)利要求6所述的垂直起降無人機(jī)，其特征在于，所述垂直起降無人機(jī)進(jìn)一步包 括方向舵，所述方向舵設(shè)置在所述翼尖（21)的側(cè)翼上。8. 如權(quán)利要求7所述的垂直起降無人機(jī)，其特征在于，所述垂直起降無人機(jī)進(jìn)一步包 括矢量噴口（6)，所述矢量噴口（6)的數(shù)量為兩個(gè)，所述兩個(gè)矢量噴口（6)分別布置在機(jī) 翼下表面，其距機(jī)身縱軸線的距離占機(jī)身展長(zhǎng)的35%，其距機(jī)翼前緣的距離占該處弦長(zhǎng)的 30%，用于提供垂直起降階段橫向姿態(tài)控制所需的滾轉(zhuǎn)力矩。9. 如權(quán)利要求8所述的垂直起降無人機(jī)，其特征在于，所述垂直起降無人機(jī)進(jìn)一步包 括升降舵（7)以及副翼（8)，所述升降舵（7)以及所述副翼⑶設(shè)置在機(jī)翼的后緣。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種垂直起降無人機(jī)。所述垂直起降無人機(jī)包括：機(jī)身；機(jī)翼，所述機(jī)翼以能夠折疊方式設(shè)置在機(jī)身兩側(cè)；升力涵道風(fēng)扇，所述升力涵道風(fēng)扇為兩個(gè)，且均設(shè)置在機(jī)翼的根部、機(jī)身的中后段對(duì)稱軸兩側(cè)上；推力涵道風(fēng)扇，所述推力涵道風(fēng)扇設(shè)置在機(jī)身的尾部；配平涵道風(fēng)扇，所述配平涵道風(fēng)扇設(shè)置在機(jī)身的頭部；其中，所述垂直起降無人機(jī)在起飛-飛行-降落過程中，所述配平涵道風(fēng)扇用于提供垂直起降階段縱向俯仰姿態(tài)控制所需的抬頭和低頭力矩；推力涵道風(fēng)扇用于提供平飛所需的前推動(dòng)力；升力涵道風(fēng)扇用于提供垂直升力。本發(fā)明的垂直起降無人機(jī)能夠在民用艦船上垂直起降，且具有比直升機(jī)更好的飛行性能。
【IPC分類】B64C29/02
【公開號(hào)】CN105366049
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510828381
【發(fā)明人】姚宗信, 賀集樂, 胡婕, 岳智敏
【申請(qǐng)人】中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年11月24日