[发明专利]一种新型倾转旋翼飞行器及其工作方法

权利要求书

1.一种新型倾转旋翼飞行器，包括机身（1），其特征在于，所述的机身（1）上端设置有机翼（2），所述的机翼（2）两端设置有短舱倾转系统（3）；所述的机身（1）尾部设置有水平安定面（4），水平安定面（4）的后端设置有可偏转的升降舵（5）；所述的机身（1）尾部还设置有垂尾倾转系统（6），所述的垂尾倾转系统（6）能够相对于机身（1）倾转；

所述的垂尾倾转系统（6）包括垂尾倾转机构（12），所述的垂尾倾转机构（12）连接于垂尾倾转轴（13），垂尾倾转轴（13）安装于垂尾倾转机构（12）上，可以沿轴线转动；再通过垂尾倾转轴（13）与垂直安定面（14）连接；所述的垂直安定面（14）后端设置有方向舵（15），所述的垂直安定面（14）上方翼尖设置有后旋翼系统（16）；

所述的垂尾倾转机构（12）带动垂尾倾转轴（13）的倾转，进而带动后旋翼系统（16）和垂直安定面（14）的上下倾转；所述的后旋翼系统（16）的后旋翼倾转至与机身轴线为垂直向上时为直升机模式；所述的后旋翼系统（16）的后旋翼与机身轴线为非垂直角度时为固定翼模式；

所述的新型倾转旋翼飞行器的工作方法具体为：

当左右旋翼系统（10）和后旋翼系统（16）均倾转向上时，为直升机模式，此时三副旋翼共同产生向上的拉力，为飞行器提供向上的升力，在起飞，降落以及低速度飞行时均可采用直升机模式；

在平衡状态下，左右旋翼系统（10）的左右两副旋翼旋转方向相反，转速和总距相同，产生的反扭矩可以相互抵消，后旋翼系统（16）产生的反扭矩可以通过偏转方向舵产生侧向力来平衡，从而实现飞行器的悬停；

在垂直飞行状态下，可以同时改变左右旋翼系统（10）的总距以及后旋翼系统（16）的转速来改变三副旋翼的拉力大小，从而实现飞行器的垂直上升和下降；

在平飞状态下，通过左右旋翼系统（10）纵向周期变距可以实现飞行器的前飞和倒飞，通过左右旋翼系统（10）横向周期变距可以实现飞行器的侧飞，通过方向舵（15）的偏转改变侧力大小，从而改变反扭矩的大小来控制飞行器偏航；

当左右旋翼系统（10）和后旋翼系统（16）均倾转向前时，为固定翼模式，此时三副旋翼共同产生向前的推力，为飞行器提供速度，从而使机翼产生向上的升力，另外后旋翼产生的向上的拉力分量也可提供部分升力；

固定翼模式的操纵则通过副翼实现滚转操纵，通过升降舵实现俯仰操纵，通过方向舵实现偏航操纵。

2.根据权利要求1所述的一种新型倾转旋翼飞行器，其特征在于，所述的机身（1）尾部固定连接有尾梁（11），所述的水平安定面（4）固定安装于尾梁（11）上。

3.根据权利要求1所述的一种新型倾转旋翼飞行器，其特征在于，所述的短舱倾转系统（3）为左右对称结构，包括短舱倾转轴（8），所述的短舱倾转轴（8）穿过机翼（2）内部，两端伸出机翼（2）左右翼尖，短舱倾转轴（8）的左右两端部分别设置左右短舱（9），所述的左右短舱（9）前端分别设置左右旋翼系统（10）；所述的短舱倾转轴（8）中部与短舱倾转机构（7）连接。

4.根据权利要求3所述的一种新型倾转旋翼飞行器，其特征在于，所述的左右短舱（9）和左右旋翼系统（10）能够相对机翼（2）上下倾转，具体的，由短舱倾转机构（7）带动短舱倾转轴（8）上下倾转，进而带动与短舱倾转轴（8）连接的左右短舱（9）和左右旋翼系统（10）的上下倾转。

5.根据权利要求1所述的一种新型倾转旋翼飞行器，其特征在于，所述的机翼（2）安装于机身（1）中部上方，采用上单翼布局。

6.根据权利要求3所述的一种新型倾转旋翼飞行器，其特征在于，所述的短舱倾转机构（7）和垂尾倾转机构（12）均采用蜗轮蜗杆传动方式。

7.根据权利要求1所述的一种新型倾转旋翼飞行器，其特征在于，尾翼采用倒T型尾翼布局，水平安定面（4）固定于尾梁（11）上不随旋翼倾转。