[发明专利]一种可垂直起降的尾座式超音速无人飞行器

说明书

本发明属于飞行器设计技术，具体涉及一种可垂直起降的尾座式超音速无人飞行器。本发明可垂直起降的尾座式超音速无人飞行器，该飞行器包括机身、机翼、发动机和垂尾，所述机翼包括内翼和外翼，发动机安装在内翼和外翼之间，在内翼前缘具有涡襟翼，后缘具有襟翼，在外翼前缘具有前缘缝翼，后缘具有副翼，所述垂尾具有方向舵；所述发动机采用推力矢量发动机，且在腹部下端具有辅助垂直起降的可收放支撑杆；在不同的飞行阶段，通过所述发动机提供的推力、各舵面的角度调节及矢量喷管的配合对飞行器的姿态进行控制。相对倾转动力的垂直起降无人机更简单，安全性与可靠性更高，同时，可实现此类飞行器大载重运输的任务需求。

技术领域

本发明属于飞行器设计技术，具体涉及一种可垂直起降的尾座式超音速无人飞行器。

背景技术

目前针对非航母平台，海军所装备的飞行器包括有人/无人直升机，小型侦察类无人机，其目的是帮助非航母平台获取海面信息，获取制海权。随着科技的发展，非航母平台能获取制海权的前提是要获取制空权，依靠现有的装备力量，显然是不足以在强对抗环境下夺取制空权。当然在未来“陆、海、空、天、电、磁、光”多维复杂环境下的联合作战模式中，航母依然是海上打击力量主要搭载和投送平台，是海上联合打击、夺取制空权和制海权的重要力量，在海上联合作战中具有不可替代的作用。海军空中力量是航母战斗群的“舰队核心”。

但目前海军航母平台装备的舰载歼击机面临着以下两个重要问题：1有人机成本高，在对抗中尽量避免人员伤亡。2针对滑跑起降的舰载飞行器，在航母上起降也是有相当高的难度。发展可垂直起降的超音速无人飞行器可作为新型舰载平台飞行器，其优势如下：1对众多驱护舰、两栖舰等装备新型舰载无人机，将每一个舰艇打造成为小型航母，通过自身能力获取制海权和制空权。将该无人机作为舰艇编队的“忠诚护卫”。2由于其高速度、高机动的能力，可匹配航母舰载歼击机的性能，因此可以对作战区域进行有人\无人协同打击，既可以提高战场上作战效率也可以在一定程度上确保有人机的安全，将其作为有人机的“忠诚战士”。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：设计一种可垂直起降的尾座式超音速无人飞行器，可垂直起降并具备一定的机动能力，具有多种飞行控制指令及多种关键飞行任务模态，同时可实现为针对此型带推力矢量的超音速垂直起降无人机的研究产生的相关控制技术提供缩比验证平台。

本发明的技术方案是：一种可垂直起降的尾座式超音速无人飞行器，该飞行器包括机身、机翼、发动机和垂尾，所述机翼包括内翼和外翼，发动机安装在内翼和外翼之间，在内翼前缘具有涡襟翼，后缘具有襟翼，在外翼前缘具有前缘缝翼，后缘具有副翼，所述垂尾具有方向舵；所述发动机采用推力矢量发动机，且在腹部下端具有辅助垂直起降的可收放支撑杆；在不同的飞行阶段，通过所述发动机提供的推力、各舵面的角度调节及矢量喷管的配合对飞行器的姿态进行控制。

进一步地，所述机身与内翼之间、内翼与发动机之间、发动机与外翼之间均采用融合设计。

进一步地，所述机身呈流线型，其头部为光电摄像头舱，采用半透明设计。

进一步地，所述机翼为双后掠切尖三角翼，内翼后掠角70°，外翼后掠角40°，在单侧机翼中间位置安装所述发动机。

进一步地，所述发动机具有推力矢量喷管。

进一步地，所述垂尾位于发动机上部，采用“V”型双尾。

进一步地，在垂直起降阶段时，通过发动机提供的推力和推力矢量喷管对飞行器的姿态进行控制。

进一步地，在过渡阶段时，当机体达到一定速度并产生有效气动力时，通过各舵面、发动机提供的推力和推力矢量喷管对飞行器的姿态进行控制。

进一步地，在前飞阶段时，通过各舵面、发动机提供的推力和推力矢量喷管对飞行器的姿态进行控制。