[实用新型]一种垂直起降双机翼飞行器

说明书

技术领域

本发明属于固定翼飞行器，具体涉及一种垂直起降双机翼飞行器。

背景技术

垂直起降固定翼飞行器是一种将固定翼与多旋翼相结合的垂直起降飞行器解决方案，既能够像多旋翼飞行器一样通过多个螺旋桨拉力克服重力和空气阻力实现垂直起降、悬停和空中转向等飞行功能，也可以像固定翼飞行器一样通过机翼产生升力克服重力，水平动力系统产生推力克服空气阻力实现高速飞行。由于垂直起降固定翼飞行器具有结构简单，空气动力学模型成熟，垂直飞行和水平飞行互相转换过程中飞行器的姿态没有显著变化，飞行控制相对容易，使这种飞行器成为一种技术难度小，可靠性高的大载荷、长航时垂直起降飞行器方案。

垂直起降固定翼飞行器是在固定翼飞行器的基础上增加产生垂直拉力的多旋翼动力系统。相比常规的固定翼飞行器，垂直起降固定翼飞行器增加了多旋翼动力系统，为了克服全机重力，多旋翼需要产生的拉力较大，对机体结构的强度和刚度要求提高，从而导致机体结构重量增加。当飞行器水平飞行时，多旋翼动力系统重量成为“无用的重量”，导致飞行器的有效载荷较小，同时还产生较大的飞行阻力，使得飞行器的升阻比下降，导致飞行器的航时、航程和最大飞行速度等飞行性能下降。

发明内容

本发明提供了一种垂直起降双机翼飞行器，解决了现有技术中飞行器有效载荷较小，航时、航程和最大飞行速度等飞行性能指标下降的问题，通过安装在机身端部的水平动力单元和机翼两端的垂直动力单元来提高飞行器的飞行性能指标。

本发明为实现上述目的，主要通过以下技术方案实现：一种垂直起降双机翼飞行器，包括机身、与机身固定连接的机翼、与机身尾部固定连接的垂尾，所述机翼包括固定于机身前段并且沿机身轴线方向对称的前机翼、固定于机身后段并且沿机身轴线方向对称的后机翼，所述机身的端部固定连接有水平动力单元，所述水平动力单元包括产生水平方向拉力的螺旋桨、驱动螺旋桨转动的驱动装置，所述驱动装置的动力输出端与螺旋桨连接，所述前机翼两端和后机翼两端均固定连接有垂直动力单元，所述前机翼两端的垂直动力单元沿机身轴线方向对称并且均位于飞行器重心的前端，所述后机翼两端的垂直动力单元沿机身轴线方向对称并且均位于飞行器重心的后端，所述垂直动力单元包括产生垂直方向拉力的螺旋桨、驱动螺旋桨转动的电机、控制电机转速的电子调速器，所述垂尾的后边缘铰接有方向舵，所述方向舵与安装在垂尾上电动舵机的控制输出端连接。

进一步地，所述后机翼的后边缘从左到右依次铰接有左副翼、左升降舵、右升降舵、右副翼，所述右副翼、右升降舵、左升降舵、左副翼均与安装在后机翼上电动舵机的控制输出端连接。

进一步地，所述右副翼与左副翼沿机身轴线方向对称，左升降舵与右升降舵沿机身轴线方向对称。

进一步地，所述垂直动力单元的电机均通过整流连接段与机翼连接。

进一步地，所述每个垂直动力单元的螺旋桨与其相邻的螺旋桨旋转方向相反。

进一步地，所述垂直动力单元的螺旋桨旋转中心轴线与机身所在的水平面相互垂直。

进一步地，所述垂直动力单元全部安装在机翼两端的下方或全部安装在机翼两端的上方。

进一步地，所述水平动力单元的驱动装置为电机或内燃机。

进一步地，所述水平动力单元安装在机身的前端、或水平动力单元安装在机身的后端、或水平动力单元同时安装在机身的前后两端。

以上技术方案中，垂直动力单元通过整流连接段固定于前后机翼，即在前后机翼上形成“X”形多旋翼布局形式。飞行器使用的电池、飞行控制系统、航电导航设备和任务载荷等均可以安装在机身内部。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：