[实用新型]升力恒定的多涵道飞行器

说明书

本实用新型提供了一种升力恒定的多涵道飞行器，升力恒定的多涵道飞行器，包括机身及若干涵道，升力涵道内设置有升力涵道体支撑桁架，升力涵道体支撑桁架的中心位置设置有陀螺仪部件，陀螺仪部件中心通过动力轴连接有涵道桨叶；所述的陀螺仪部件包括外转向框架和内转向框架，其中外转向框架通过外转轴与升力涵道体支撑桁架连接，内转向框架通过内转轴与外转向框架连接，内转轴和外转轴之间夹角为90°。本实用新型通过多个涵道的位置和拉力分配，实现了升力面和操纵面的分离，极大地方便了操纵；通过对升力涵道旋翼附加陀螺仪，在各个飞行姿态下均可以保持升力的方向和大小恒定，提高了升力效率。

技术领域

本实用新型涉及航空飞行器技术领域，具体是一种升力恒定的多涵道飞行器。

背景技术

涵道飞行器是一种将各升力部件包含于涵道中、具备高升阻比的飞行器，其结构紧凑、机动性能良好、噪音信号特征小，具备较强的适应能力，在军民领域均运用广泛，是当今飞行器的研究热点之一。

常规的涵道飞行器依靠涵道螺旋桨产生升力，通过倾斜涵道整体产生前向拉力实现前飞，会引起升力和前向力的耦合，不利于操纵，并造成了升力的浪费，降低了效率；为平衡涵道内旋翼的反扭矩，通常需在一个涵道体内设置多副旋翼或设置多个涵道，这种方式会增加了结构尺寸和重量。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种升力恒定的多涵道飞行器，通过多个涵道的位置和拉力分配，实现了升力面和操纵面的分离，极大地方便了操纵；通过对升力涵道旋翼附加陀螺仪，在各个飞行姿态下均可以保持升力的方向和大小恒定，提高了升力效率；在升力涵道体的内表面增加了多个可调节角度的叶片，在旋翼下洗流的作用下产生偏向于同一个方向的力，实现了反扭矩的平衡；附加尾部推进螺旋桨，无需倾斜机身。

本实用新型提供了一种升力恒定的多涵道飞行器，包括机身，机身中央设置有升力涵道，升力涵道四周分布有若干辅助涵道，所述的升力涵道内设置有升力涵道体支撑桁架，升力涵道体支撑桁架的中心位置设置有陀螺仪部件，陀螺仪部件中心通过动力轴连接有涵道桨叶；所述的陀螺仪部件包括外转向框架和内转向框架，其中外转向框架通过外转轴与升力涵道体支撑桁架连接，内转向框架通过内转轴与外转向框架连接，内转轴和外转轴之间夹角为90°。

进一步改进，辅助涵道包括绕升力涵道圆周等距分布的前涵道、左涵道和右涵道。

进一步改进，所述的机身上表面设置有一对垂尾，机身后方设置有推力螺旋桨。

进一步改进，所述的升力涵道体支撑桁架上设置有限定陀螺仪部件旋转角度的角度限制块。角度限制块的作用是，对机身绕转轴旋转的角度进行限制，具体限制的角度值（距离外转向框架的高度）可根据飞行器实际允许的俯仰角进行确定；另一方向的限制，通过内转向框架和内转轴的距离进行限制。

进一步改进，所述的升力涵道内设置有导流片。

本实用新型还提供了一种升力恒定的多涵道飞行器的工作方法，包括以下过程：

1）在垂直飞行状态下，升力由升力涵道产生，此时升力涵道内的旋翼轴与地面垂直，涵道体内的导流叶片，根据旋翼产生的反扭矩调节角度，在下洗流的作用下，绕旋翼轴中心同时产生沿旋翼旋转方向的力，实现反扭矩的平衡；尾部的推力螺旋桨不工作，其余各涵道旋翼只产生较小的升力作为辅助装置；

1.1）进行飞行器的俯仰运动，前涵道提高旋翼转速，升力增加，后方左右涵道降低旋翼转速，升力减小，以保持整个飞行器的升力平衡，这样相对于飞行器重心会产生一个俯仰力矩，机身相对升力涵道的旋翼绕转轴转动了一定角度，俯仰力矩不会传递到升力涵道旋翼的中心处，旋翼的升力平面仍保持原角度不变；

1.2）进行滚转运动，右涵道的旋翼转速降低，升力减小，左涵道的旋翼转速增加，升力增加，相对飞行器重心产生了滚转力矩，机身相对升力涵道的旋翼绕转轴转动了一定角度，滚转力矩不会传递到升力涵道旋翼处，旋翼的升力平面仍保持原角度不变；