[发明专利]一种带扑翼的固定翼飞机

说明书

技术领域

一种带扑翼的固定翼飞机，属航空技术领域，尤其涉及一种固定翼飞机。

背景技术

目前大多数飞固定翼飞机都是通过螺旋桨来实现垂直起降的，本发明提供一种新型的垂直起降方式来实现固定翼飞机的垂直起降。

发明内容

本发明的目的是根据固定翼飞机的垂直起降方式的不足，发明一种能垂直起降的固定翼飞机。

一种带扑翼的固定翼飞机，包括机身、尾翼、左翼、右翼、动力装置、左扑翼装置和右扑翼装置。尾翼位于机身尾部；左翼和右翼对称布置在机身的左右两侧；在左翼和右翼均设有一个小孔；动力装置位于机身的前端或左翼及右翼各布置一个，为固定翼飞机提供飞行动力。在机身内配有飞控设备、机载设备和电源设备，飞控设备对飞行器进行飞行姿态控制，机载设备包括各种飞行仪器仪表、拍摄设备及导航设备。左扑翼装置和右扑翼装置结构相同，它们对称分布在的左翼和右翼的小孔中。

右扑翼装置包括固定架、发动机、主轴、大齿轮、转臂、第一小带轮、第二小带轮、第一大带轮、第二大带轮、第一皮带、第二皮带、第一牵引轴、第二牵引轴、第一固定框、第二固定框、第一叶片和第二叶片。固定架安装在右翼的小孔部位的机翼上；主轴通过轴承安装在固定架上；大齿轮安装在主轴上；转臂的中部固定在主轴上；发动机的动力通过齿轮结构传送到大齿轮，大齿轮转动时主轴带动转臂转动；第一小带轮和第二小带轮结构相同；第一小带轮和第二小带轮通过轴承安装在主轴上，第一小带轮和第二小带轮不与主轴一起转动；第一牵引轴和第二牵引轴结构相同，它们通过轴承分别安装在转臂的两端；第一大带轮和第二大带轮结构相同；第一大带轮安装在第一牵引轴上，第一大带轮转动时第一牵引轴随着转动；第二大带轮安装在第二牵引轴上，第二大带轮转动时第二牵引轴随着转动；第一皮带安装在第一小带轮和第一大带轮上；第二皮带安装在第二小带轮和第二大带轮上；第一固定框安装在第一牵引轴上，第一固定框固定第一叶片；第二固定框安装在第二牵引轴上，第二固定框固定第二叶片；第一叶片和第二叶片结构相同，为弹性结构；第一小带轮与第一大带轮之间的传动比为2:1；第二小带轮与第二大带轮之间的传动比为2:1；通过第一皮带和第二皮带的牵引，第一固定框和第二固定框始终相互垂直；发动机采用内燃机或电动机。

右扑翼装置的产生升力的原理是：启动发动机，发动机驱动大齿轮转动，使得主轴带动转臂进行转动。由于第一小带轮与第一大带轮及第二小带轮与第二大带轮之间有第一皮带和第二皮带的存在，限制了第一牵引轴和第二牵引轴的活动角度，使得在转臂在转动过程中第一固定框和第二固定框之间始终保持垂直。从固定架的前面看，转臂做逆时针运动。假设转臂从水平位置开始转动，此时，第一固定框处于水平状态且与转臂相互平行，而第二固定框则处于竖直状态且与转臂相互垂直。当转臂完成90度转动时，第一固定框和第二固定框呈八字形排布且相互垂直，第一固定框在转臂的下端且与转臂之间的夹角为45度，而第二固定框在转臂的上端且与转臂之间的夹角也为45度。当转臂完成180度转动时，转臂处于水平位置，第二固定框处于水平状态且与转臂相互平行，而第一固定框则处于竖直状态且与转臂相互垂直。当转臂完成270度转动时，第一固定框在转臂的上端且与转臂之间的夹角为45度，而第二固定框在转臂的下端且与转臂之间的夹角也为45度。当转臂完成360度转动时，回到初始位置。从整体上看，不断转动的转臂带动始终相互保持垂直的第一固定框和第二固定框以一定的倾斜角度轮流进行下扑动作。由于第一叶片由弹性材料构成，第一固定框在进行下扑运动时，第一叶片会发生呈倒扣碗状的形变，在第一叶片的下方会形成一个相对的高压区，而在第一叶片的上方会形成一个相对的低压区，这样在第一叶片上就产生向上的升力。同理，第二叶片在进行下扑运动时也会产生向上的升力。

左扑翼装置产生升力的原理和右扑翼装置相同。

所述垂直起降的固定翼飞机的垂直起降原理：固定翼飞机起飞时，启动左扑翼装置和右扑翼装置的发动机，左扑翼装置和右扑翼装置的叶片不断做下扑运动产生升力，使固定翼飞机实现垂直起飞。当固定翼飞机要进行高速巡航时，启动动力装置；当固定翼飞机降落时，熄灭动力装置，启动左扑翼装置和右扑翼装置的发动机，左扑翼装置和右扑翼装置的第一叶片和第二叶片不断做下扑运动产生升力，通过调整发动机转速来调整第一叶片和第二叶片的下扑速度，使固定翼飞机实现垂直降落。

本发明的垂直起降的固定翼飞机通过固定翼飞机和扑翼机的结合，高效灵活，实现垂直起降，可用于探测或科学研究。

附图说明