一种倾转鸭式布局飞行器的制作方法

本实用新型涉及一种垂直起降飞行器，尤其是一种倾转鸭式布局飞行器。

背景技术：

倾转飞行器既可以垂直起降又可以高速飞行。倾转飞行器可以分为倾转旋翼和倾转机翼两大类，倾转旋翼市将动力系统安装在翼梢，只倾转动力系统，机构比较复杂，而且旋翼对机翼有严重的气动干扰；倾转机翼，是将整个机翼进行倾转，在垂直阶段迎风面大，稳定性差，而且倾转力矩较大。倾转飞行器基本都是两轴飞行器，垂直时控制比较难，而且不太稳定。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提出一种垂直起降飞行器。

本实用新型通过以下技术方案得以实现。

一种倾转鸭式布局飞行器包括机身1，主机翼2，倾转外翼3，副翼4，升降舵5，第一动力系统6，第二动力系统7，鸭翼8。

所述主机翼2在机身1后半部分，所述鸭翼8在机身前半部分；所述鸭翼8可以绕转轴11旋转0到90度；优选地，所述主机翼2和所述鸭翼都为矩形机翼。

优选地，所述倾转外翼3为直角梯形，长边为翼根，短边为翼梢，其翼根与主机翼2的翼梢一致。

两个所述倾转外翼3对称安装在主机翼2两侧可以沿主机翼轴向旋转0到90度；所述动力系统6包括电机9和螺旋桨10，所述螺旋桨10安装在电机9上；两个所述动力系统6对称安装在两个倾转外翼3上。

所述第一动力系统6的中轴线到所述倾转外翼3翼梢的距离小于所述螺旋桨10半径；所述倾转外翼3的长度大于所述螺旋桨10半径与所述动力系统6的中轴线到所述倾转外翼3翼梢的距离之和；优选地，所述倾转外翼3的长度为所述螺旋桨10直径的0.8倍；所述动力系统7的中轴线到所述倾转外翼3的翼根距离为所述倾转外翼3的长度。

所述副翼4在所述倾转外翼3后部分，所述升降舵5在鸭翼8后部分，两者都在整个飞行过程中都参与控制飞机姿态；优选地，所述副翼宽为所述倾转外翼3弦长的25％，长度等于所述倾转外翼3的长度；优选地，所述升降舵宽为所述鸭翼弦长的25％，长度等于所述鸭翼8的展长。

所述第二动力系统7包括电机12和螺旋桨13，所述螺旋桨13安装在电机12上；两个所述第二动力系统7对称安装在鸭翼8上；所述第二动力系统7的中轴线到所述鸭翼8的翼梢的距离小于所述螺旋桨13半径；优选地，所述第二动力系统7的中轴线到所述鸭翼8的翼梢的距离为0。

垂直起降阶段，采用四旋翼控制模式加升降舵5和副翼4辅助控制，两个所述倾转外翼3和鸭翼8竖直，两个第一动力系统6和两个第二动力系统7共同提供垂直上升的力；过渡阶段，两个所述倾转外翼3和所述鸭翼8逆时针旋转；巡航阶段，采用固定翼控制模式，两个所述倾转外翼3水平与主机翼2形成一体，所述鸭翼8水平，两个第一动力系统6和两个第二动力系统7共同提供前飞的拉力。

本实用新型的有益效果是：垂直阶段采用四旋翼的控制模式，控制简单，同时增加副翼和升降舵的辅助控制，增强了垂直稳定性。垂直阶段只有倾转外翼和鸭翼竖直，减小的迎风面积，进一步增加稳定性。第一动力系统跟随倾转外翼一起倾转，不对主机翼产生气动干扰，同时外翼一直在螺旋桨滑流下，在没有来流情况下可以产生升力，且不易失速。第二动力系统和鸭翼一起倾转，确保鸭翼的气流的稳定。副翼和升降舵在一直保持在螺旋桨滑流下，提高了舵效，同时在垂直阶段也能产生舵效，参与垂直阶段的控制。

附图说明

图1为本实用新型一种倾转鸭式布局飞行器的水平飞行阶段示意图；

图2为本实用新型一种倾转鸭式布局飞行器倾转外翼的安装结构示意图；

图3为本实用新型一种倾转鸭式布局飞行器鸭翼安装结构示意图；

图4为本实用新型一种倾转鸭式布局飞行器机翼的过渡阶段示意图；

图5为本实用新型一种倾转鸭式布局飞行器的垂直阶段示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。术语“后半部分”、“水平”、“前半部分”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，一种倾转鸭式布局飞行器包括机身1，主机翼2，倾转外翼3，副翼4，升降舵5，第一动力系统6，第二动力系统7，鸭翼8。

主机翼2在机身1后半部分，进一步的，主机翼2为矩形机翼，翼型选取clark-y，优选地，主机翼2的翼弦比为6.92。

进一步的，倾转外翼3为直角梯形，直角梯形高为倾转外翼3的长，直角边为前缘，长边为翼根与主机翼2的翼梢一致，短边为翼梢弦长为，翼型选取与主机翼2一致，进一步的，根梢比为1.25。

鸭翼8通过旋转轴安装在机身前半部分两侧，旋转轴11与倾转机构14连接，使得鸭翼8可以绕旋转轴11旋转0到90度；进一步的，旋转轴11为碳管，鸭翼8为矩形机翼，翼型选取naca0018，优选地，鸭翼8的展弦比为5.63。

副翼4在倾转外翼3后部分，升降舵5在鸭翼8后部分，两者都在整个飞行过程中都参与控制飞机姿态；优选地，副翼4宽为倾转外翼3弦长的25％，长度等于倾转外翼3的长度的0.8倍；优选地，升降舵5宽为鸭翼8弦长的25％，长度等于鸭翼8的展长的0.8倍。

如图1和2所示，两个倾转外翼3通过碳管15对称安装在主机翼2两侧，碳管15与倾转机构16连接，使其可以绕碳管14轴向旋转0到90度；第一动力系统6包括电机9和螺旋桨10，螺旋桨9安装在电机8上，为了减小阻力在动力系统外部增加整流罩17；两个动力系统6对称安装在两个倾转外翼3上；所述倾转外翼3的长度大于所述螺旋桨10半径与所述动力系统6的中轴线到所述倾转外翼3翼梢的距离之和；优选地，倾转外翼3的长度为所述螺旋桨9直径的0.8倍；动力系统7的中轴线到倾转外翼3的翼根距离为倾转外翼3的长度。

如图1和3所示，第二动力系统7包括电机12和螺旋桨13，螺旋桨13安装在电机12上，为了减小阻力在动力系统外部增加整流罩18；两个第二动力系统7对称安装在鸭翼8上；第二动力系统7的中轴线到鸭翼8的翼梢的距离小于螺旋桨13半径；优选地，第二动力系统7的中轴线到鸭翼8的翼梢的距离为0。

如图1，4，5所示，垂直起降阶段，采用四旋翼控制模式加升降舵5和副翼4辅助控制，两个所述倾转外翼3和鸭翼8竖直，两个第一动力系统6和两个第二动力系统7共同提供垂直上升的力；过渡阶段，两个所述倾转外翼3和所述鸭翼8逆时针旋转；巡航阶段，采用固定翼控制模式，两个所述倾转外翼3水平与主机翼2形成一体，所述鸭翼8水平，两个第一动力系统6和两个第二动力系统7共同提供前飞的拉力。