[发明专利]微型高速直升自旋翼飞行器

说明书

技术领域

本发明属于航空飞行器技术领域，尤指一种可兼具有自旋翼飞行功能的微型直升飞行器。

背景技术

直升机(helicopter)因能垂直上升下降、空中悬停，又能向前后左右任一方向飞行，应用几乎已遍及军用和民用的各个领域。直升机属于旋翼航空器，装有一副或几副类似于大直径螺旋桨的旋翼，旋翼安装在机身上方近于铅垂的旋翼轴上，由发动机驱动，并在机顶上旋转，能在空气中产生向上的浮力，从而进行垂直升降。旋翼受自动倾斜盘等操纵可使旋翼的旋转平面与水平方向倾斜一个小角度如6～15°，使浮力改变方向而产生一个向前运动的分力，从而获得前进的动力。当旋翼提供浮力的同时，也会令飞机与旋翼作相反方向旋转，而令机身产生不希望有的扭力，因而必须以相反方向的力去平衡抵消扭力。现有的直升机使用上下排列在同一个旋翼轴上的以相反方向旋转的共轴双桨旋翼，来抵消对机身产生的扭力作用，没有设置尾桨。这种飞机的缺点是机械结构复杂，飞行速度慢，无应急逃生设施和滑翔功能，因而当旋翼或发动机出现机械故障，机上人员难于逃生，飞行安全性不够。

自旋翼机是在旋翼直升机基础上开发出来的。与直升机相似的，其顶部有一副大直径的旋翼，在飞行中依靠旋翼的旋转产生升力。在飞行中的直升机旋翼是由发动机带动的主动性旋转；而自旋翼机的旋翼是在迎面的气流推动下旋转属被动性旋转。自旋翼机除去旋翼外，还带有一副螺旋桨以提供前进的动力，从而飞行速度较快。但是，自旋翼机不能像直升机一样垂直起落，更不能在空中随意停留，对起落场地有一定的限制，无法执行某些特殊的飞行要求。

发明内容

鉴于上述现有技术的直升机和自旋翼机的技术和安全性方面的局限，本发明首先提供了一种可以不依赖起降场地而垂直起降，并且在低空飞行时，即使在发动机完全熄火的情况下，也可以安全地滑翔，飘降的新的小型直升飞行器。

为达到上述目的，本发明提供了一种飞行器，其包括：

一飞行器机身；

一设在机身内部的操控室；

一设于所述机身上方的双旋翼装置，包括上下两个旋翼，可由设在机身内的第一发动机驱动；

其中，所述飞行器还包括：

一对机翼，固定设置于所述飞行器的左右两侧；以及

一后推进桨，设置于所述机身的尾部，由设在机身内的第二发动机驱动。

较佳地，所述上旋翼、下旋翼为固定桨矩的大直径螺旋桨。

本发明的飞行器由于同时设有双旋翼装置和后推进桨，并分别由各自的发动机驱动，因而当驱动双旋翼装置的发动机发生故障时，即由后推进桨提供动力，使飞行器向前移动，同时旋转的旋翼即刻由主动旋转进入惯性旋转过度至自旋状态，与设置于飞行器左右两侧的机翼一起为飞行器提供浮力，从而可以继续飞行；而当驱动后推进桨的发动机发生机械故障时，则由双旋翼装置单独提供动力而作传统的直升机飞行模式进行飞行，从而使得飞行器整体的安全性得到提高，不会因某一发动机发生故障而陷入危险，甚至难于逃生。

根据本发明的进一步目的，还提供一种可兼具有自旋翼机功能的直升飞行器。

为实现上述目的，本发明提供的双旋翼装置还包括一调节控制器，设置于所述上下旋翼的下方，通过操控室内的控制装置来操控，用于调节所述上下旋翼与水平方向的角度，使上下旋翼与水平方向的角度最大可达到45°。

由于所述双旋翼装置设有所述调节控制器，可以调节上下旋翼与水平方向呈一定角度。当需要时，可单独由第二发动机驱动后推进桨提供前进的动力，而由双旋翼装置后仰一定的角度进行自旋提供向上的浮力，以传统的自旋翼机模式飞行；也可调节双旋翼装置向前倾斜一定的角度，在气流的推进下，其水平方向上的分力为飞行提供一定的前进动力，结合后推进桨所提供的前进动力，从而实现更高的飞行速度；当两个发动机同时做功且双旋翼装置向前倾斜较大的角度时，为飞行器提供了更高的推进力，从而实现了高速飞行功能。根据本发明的直升自旋翼飞行器，兼具直升机和自旋翼机两者的优点，具有安全性高、飞行速度快、无起落场地限制等特点。

较佳地，所述两机翼上分别设有至少一个可摆动的副翼，用于调控飞行方向。

在本发明的进一步较佳实施例中，所述机身的下前侧设有一对鼻翼。所述鼻翼采用“鸭”式布局，其形状设计成：飞行过程中，穿过鼻翼上方的气流的路程大于穿过鼻翼下方的气流的路程，以为飞行器提供一个向上的“抬”头力矩。

在所述机身的尾部设有一对尾翼，以控制飞行；所述机身的下方设有起落架，供飞行器停靠于地面。