[发明专利]微型无轴涵道旋翼飞行器及其飞行控制方法

权利要求书

1.一种微型无轴涵道旋翼飞行器，其特征在于：包括涵道以及安装在涵道内的若干桨翼结构和自适应舵面结构，所述的桨翼结构包括固定在涵道内壁上的上固定轴承和下固定轴承，上固定轴承和下固定轴承之间安装有电动机、定子、转子、桨叶和旋转环，定子与转子之间形成气隙，桨叶与旋转环连接从而与定子连接为一体；所述的自适应舵面结构分布在桨翼结构下方，包括通过固定块与涵道连接的若干舵面，舵面尾缘为通过交叉的弹性薄片连接的若干薄板，薄板连接有形状记忆合金。

2.根据权利要求1所述的微型无轴涵道旋翼飞行器，其特征在于：所述的桨翼结构包括四片桨叶，桨叶后缘为压电复合材料。

3.根据权利要求1或2所述的微型无轴涵道旋翼飞行器，其特征在于：所述的桨叶转速快的部分弦长较长，转速低的部分弦长较短。

4.根据权利要求1所述的微型无轴涵道旋翼飞行器，其特征在于：所述的自适应舵面结构由8片舵面组成，舵面尾缘为5块薄板通过交叉的弹性薄片连接。

5.一种微型无轴涵道旋翼飞行器的飞行控制方法，其特征在于包括以下飞行控制过程：

1）当飞行器需要低头时，在上方处减弱桨叶中的压电复合材料桨叶后缘的通电电压大小，减小此处桨叶后缘弯度从而升力降低，下方增大桨叶中的压电复合材料桨叶后缘的通电电压大小，增大此处桨叶后缘弯度从而升力上升，产生一个低头力矩，飞行器抬头；

2）当飞行器需要抬头时，与步骤1）同理，增大上方升力减弱下方升力则飞行器抬头飞行；

3）当飞行器需要向左偏航时，与步骤1）同理，减弱左方升力，增大右方升力则向左偏航；

4）当飞行器需要向右偏航时，与步骤1）同理，增大左方升力，减弱右方升力则向右偏航。

6.根据权利要求5所述的微型无轴涵道旋翼飞行器的飞行控制方法，其特征在于：当飞行器进行滚转操纵时，旋翼的下洗流打在舵面上将使舵面产生气动力，通过调节形状记忆合金的电流大小改变多片舵面同一方向上力的大小，以实现调节自适应舵面所产生的扭矩大小，当这个扭矩等于旋翼扭矩，飞行器不滚转，当这个扭矩大于旋翼扭矩将顺时针滚转，当这个扭矩小于旋翼扭矩将逆时针滚转。