[发明专利]一种共轴对转双旋翼涵道式垂直起降飞行器

说明书

技术领域

本发明涉及一种垂直起降飞行器，具体地说，涉及一种共轴对转双旋翼涵 道式垂直起降飞行器。

背景技术

现有公开的技术文献“微小型四旋翼飞行器的研究现状与关键技术”(《电 光与控制》2007(06))中，论述了垂直起降飞行器广泛的应用价值与应用前景， 以及当前多旋翼飞行器技术现状。通过文献资料与实际应用现状对比表明:当 前四旋翼飞行器大多使用开放式螺旋桨，空间面积占用较大，而且受限于气动 布局，桨叶直径受到飞行器轴距约束，并存在桨叶气动干涉，气动效率较难提 高。四旋翼飞行器在目前储能技术条件下，如采用电动力，则续航时间较短， 不利于实际应用，如采用油动力，需要另加装油箱、滑油系统、机械传动装置 各部件，降低了飞行器系统稳定性，降低了有效载荷。

专利CN1774366A中公开了一种“旋翼及具有这种旋翼的旋翼飞机”其确 保改善其飞行特性，提高了飞行安全性和可靠性，并将该旋翼应用在直升机上。 但该旋翼仅能为飞行器提供升力，无法提供飞行稳定性，控制系统设计较为复 杂。

发明内容

为了避免现有技术存在的不足，克服现有旋翼垂直起降飞行器续航时间较 短，导致实际应用价值不高的问题，本发明提出一种共轴对转双旋翼涵道式垂 直起降飞行器。飞行器采用涵道机匣将对转转子叶片包覆，产生额外的前缘吸 力,并通过对转转子叶片降低旋流损失，提高了飞行器气动效率，增加续航时间； 涵道机匣的引入能防止叶片触碰障碍，提高了飞行安全性，同时涵道机匣中的 对转转子叶片抵消了自旋力矩，降低了控制难度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括载荷舱、载荷舱支架、 涵道机匣、起落架、安装架、导流舵、第一转子、第二转子、对转驱动电机， 所述载荷舱位于涵道机匣的上方，载荷舱支架一端与载荷舱固连,载荷舱支架另 一端与涵道机匣固连,载荷舱支架沿涵道机匣上端边缘周向均布；

所述涵道机匣为空腔环形结构，安装架成十字形固定在涵道机匣内壁下端 部，四个导流舵分别与安装架连接，对转驱动电机安装在安装架上部，第一转 子与第二转子分别与对转驱动电机输出轴固连，第一转子和第二转子的叶片叶 尖与涵道机匣内侧壁面间隙为0.5mm，起落架沿涵道机匣周向均布，起落架嵌入 在涵道机匣外侧壁下部。

载荷舱、对转驱动电机、第一转子、第二转子与涵道机匣安装在同一轴线 上。

所述导流舵采用NACA0018翼型。

所述起落架为多个。

所述涵道机匣采用碳纤维材料。

本发明提出的一种共轴对转双旋翼涵道式垂直起降飞行器。涵道机匣采用 空腔环形结构，安装架成十字形固定在涵道机匣内壁下端部，导流舵与安装架 连接，对转驱动电机安装在安装架上部，第一转子与第二转子分别与对转驱动 电机输出轴固连，起落架沿涵道机匣周向均布，嵌入在涵道机匣外侧壁下部。 在气动性能方面，涵道机匣提供额外的前缘吸力，提高飞行器升力，降低了飞 行器功率需求；对转转子叶片的使用，降低了每级转子叶片的气动载荷，有利 于减少气动损失，同时对转转子叶片消除了旋流损失，大大提高了气动效率。 另一方面，共轴对转双旋翼自身抵消了自旋力矩，有利于飞行器姿态的稳定控 制。

本发明共轴对转双旋翼涵道式垂直起降飞行器安全性好，由于涵道机匣的 保护，允许飞行器飞行过程中触碰障碍，飞行续航时间长。飞行器可触碰楼室 墙壁，具备极高的容错能力。与现有技术相比，传统的多旋翼飞行器使用开放 式螺旋桨，要求飞行过程中始终与障碍物保持距离，提高了导航技术难度，在 实际应用有较大障碍。在山地林区环境下，垂直起降飞行器可在茂密丛林中起 降，并具有在密林中穿越的能力，相比于传统多旋翼飞行器可靠性较高，降低 了树枝杂物卷入螺旋桨的可能性。共轴对转双旋翼涵道式垂直起降飞行器得益 于其高效率及安全性，在室内侦查，电力线路巡线，山区救援，林场勘测诸多 场合都有极大的应用前景。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种共轴对转双旋翼涵道式垂直起降飞 行器作进一步详细说明。

图1为本发明共轴对转双旋翼涵道式垂直起降飞行器剖视图。

图2为本发明共轴对转双旋翼涵道式垂直起降飞行器侧视图。

图3为本发明共轴对转双旋翼涵道式垂直起降飞行器轴测图。

图中: