固定翼飞行器辅助垂直起降方法及装置转让专利
申请号 : CN202110057737.7
文献号 : CN112722284B
文献日 : 2021-12-14
发明人 : 盛汉霖 , 张杰 , 赵岩 , 龚东升 , 刘通 , 王喆 , 黄锐 , 李嘉诚 , 张晨 , 路引 , 李泽凡
申请人 : 南京航空航天大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种固定翼飞行器辅助垂直起降装置,其特征在于,该装置为旋翼飞行器;所述旋翼飞行器具有辅助起飞机构和/或辅助降落机构,所述辅助起飞机构用于携载所述固定翼飞行器垂直起飞并在起飞达到预定高度后与固定翼飞行器分离,所述辅助降落机构用于与所述固定翼飞行器空中对接,并携载所述固定翼飞行器垂直降落;所述辅助降落机构为设置于旋翼飞行器顶部的可折叠支撑机构,用于与设置在所述固定翼飞行器底部的闭合机构相配合,实现与所述固定翼飞行器空中对接,并携载所述固定翼飞行器垂直降落;所述闭合机构包括通过舵机安装架(211)安装于固定翼飞行器底部的舵机(212),舵机(212)的舵机摇臂(213)与连杆(214)的一端铰接,连杆(214)的另一端铰接有咬合杆(215),咬合杆(215)的末端安装有与舵机(212)电气连接的长柄拨钮开关(216),长柄拨钮开关(216)的长柄上绑有柔性绳(217),柔性绳(217)的另一端系在固定翼飞行器底部。
2.如权利要求1所述固定翼飞行器辅助垂直起降装置,其特征在于,所述辅助起飞机构为设置于旋翼飞行器底部的投放器,用于与设置在所述固定翼飞行器顶部的分离板相配合,实现携载所述固定翼飞行器垂直起飞并在起飞达到预定高度后与固定翼飞行器分离。
3.如权利要求2所述固定翼飞行器辅助垂直起降装置,其特征在于,所述投放器包括:紧固于旋翼飞行器底部的舵机安装架(101),安装于舵机安装架(101)上的舵机(102),开口向下地紧固于旋翼飞行器底部的U型槽固定架(106);舵机(102)的舵机摇臂(103)与连杆(104)的一端铰接,连杆(104)的另一端铰接有锁杆(105),锁杆(105)可在舵机(102)的驱动下通过U型槽固定架(106)两侧的通孔将U型槽固定架(106)的开口打开或锁死。
4.如权利要求1所述固定翼飞行器辅助垂直起降装置,其特征在于,咬合杆(215)朝向柔性绳(217)一侧的端部设置有锯齿结构。
5.如权利要求1所述固定翼飞行器辅助垂直起降装置,其特征在于,所述可折叠支撑机构包括通过舵机安装架(115)安装于旋翼飞行器顶部的舵机(117)以及以螺丝连接的方式紧固在旋翼飞行器顶部的飞机支撑架(119),舵机(117)的舵机摇臂(118)与连杆(116)铰接,连杆(116)与撞绳导杆安装架(113)铰接,撞绳导杆安装架(113)末端的通孔中插入撞绳导杆(111),二者通过胶接焊死,撞绳导杆安装架(113)与舵机安装架(115)以铰接形式对接,并在二者的对接孔内插入支撑杆(112)。
说明书 :
固定翼飞行器辅助垂直起降方法及装置
技术领域
背景技术
固定翼飞机飞行速度快、巡航距离远、能够实现部队的快速转移,但是常规固定翼飞机对起
飞条件及降落条件要求较高,因此在复杂地形环境下军方大多牺牲部队转移速度、采用低
速直升机或地面车辆的方案。
既具有旋翼机可垂直起降、飞行灵活、自由度高、空中悬停等优点,又兼具了固定翼飞行器
续航时间久、巡航距离长、飞行速度快等特点。
航程,此外,旋翼固定翼复合飞行器在固定翼模式巡航飞行时全程携带其垂起动力系统和
结构,此类重量在巡航飞行时属于无效载荷,其带来的阻力也不容忽视,导致此类飞行器带
负载能力弱、飞行效率低。
发明内容
局的前提下,经过适当的微小改装,实现固定翼飞行器在无滑跑跑道情况下的起降问题。
在降落阶段,先使用旋翼飞行器与所述固定翼飞行器空中对接,然后利用旋翼飞行器携载
所述固定翼飞行器垂直降落。
飞行器分离。
器垂直降落。
起飞并在起飞达到预定高度后与固定翼飞行器分离,所述辅助降落机构用于与所述固定翼
飞行器空中对接,并携载所述固定翼飞行器垂直降落。
预定高度后与固定翼飞行器分离。
机102的舵机摇臂103与连杆104的一端铰接,连杆104的另一端铰接有锁杆105,锁杆105可
在舵机102的驱动下通过U型槽固定架106两侧的通孔将U型槽固定架106的开口打开或锁
死。
携载所述固定翼飞行器垂直降落。
215,咬合杆215的末端安装有与舵机212电气连接的长柄拨钮开关216,长柄拨钮开关216的
长柄上绑有柔性绳217,柔性绳217的另一端系在固定翼飞行器底部。
的舵机摇臂118与连杆116铰接,连杆116与撞绳导杆安装架113铰接,撞绳导杆安装架113末
端的通孔中插入撞绳导杆111,二者通过胶接焊死,撞绳导杆安装架113与舵机安装架115以
铰接形式对接,并在二者的对接孔内插入支撑杆112。
对接,利用旋翼飞行器辅助固定翼飞行器完成垂直降落。据此方法可以在不降低固定翼飞
行器载荷、飞行性能及不改变固定翼飞行器气动布局的前提下,经过适当的微小改装,实现
固定翼飞行器在无滑跑跑道情况下的起降问题,使固定翼飞行器在设计方面可以更关注于
其飞行性能本身,同时还为固定翼飞行器在垂直起降方面提供了一套行之有效的方法。
附图说明
导杆安装架,114、止动固定环,115、舵机安装架,116、连杆,117、舵机,118、舵机摇臂,119、
飞机支撑架,201、固定翼背板,202、分离板,211、舵机安装架,212、舵机,213、舵机摇臂,
214、连杆,215、咬合杆,216、长柄拨钮开关,217、柔性绳。
具体实施方式
器可以高效率的执行巡航任务,旋翼飞行器可以降落待命或执行其它任务;固定翼飞行器
需要降落时,利用旋翼飞行器对固定翼飞行器进行精准的对接捕获,约束固定后形成组合
体进行垂直降落。
器分离;以及/或者,在降落阶段,先使用旋翼飞行器与所述固定翼飞行器空中对接,然后利
用旋翼飞行器携载所述固定翼飞行器垂直降落。
直起飞并在起飞达到预定高度后与固定翼飞行器分离,所述辅助降落机构用于与所述固定
翼飞行器空中对接,并携载所述固定翼飞行器垂直降落。
底部的投放器,用于与设置在所述固定翼飞行器顶部的分离板相配合,实现携载所述固定
翼飞行器垂直起飞并在起飞达到预定高度后与固定翼飞行器分离;所述辅助降落机构为设
置于旋翼飞行器顶部的可折叠支撑机构,用于与设置在所述固定翼飞行器底部的闭合机构
相配合,实现与所述固定翼飞行器空中对接,并携载所述固定翼飞行器垂直降落。
102的舵机摇臂103与连杆104的一端铰接,连杆104的另一端铰接有锁杆105,锁杆105可在
舵机102的驱动下通过U型槽固定架106两侧的通孔将U型槽固定架106的开口打开或锁死;
起飞前,将较接于固定翼无人机2背部201的分离板202锁在U型槽固定架106的内部滑槽中,
滑槽底部同分离板202顶部紧密贴合,将锁杆105锁死后,旋翼无人机1和固定翼无人机2构
成一个统一的升空整体。
空动力,带动固定翼无人机2执行垂直升空任务。当固定翼无人机2被送入预定空域后,旋翼
无人机1空中悬停,待确认整体飞行姿态维持稳定后,舵机102将在旋翼无人机1的控制下执
行脱离动作,具体为:舵机102驱动舵机摇臂103做顺时针转动,舵机摇臂103带动连杆104和
锁杆105共同向左移动,使得安装在固定翼无人机2顶部的分离板202从卡槽106中脱开,脱
开瞬间,旋翼无人机1瞬间加速上升,保持与固定翼无人机2之间的安全距离,固定翼无人机
2自带的机载控制设备进入工作状态,开始控制固定翼无人机2执行其巡航任务,至此,辅助
升空任务完成。
咬合杆215的末端安装有与舵机212电气连接的长柄拨钮开关216,长柄拨钮开关216的长柄
上绑有柔性绳217,柔性绳217的另一端系在固定翼飞行器底部舵机安装架211右侧偏末端
位置的通孔上;为了使得空中对接更稳固,咬合杆215朝向柔性绳217一侧的端部设置有锯
齿结构。
机117的舵机摇臂118与连杆116铰接,连杆116与撞绳导杆安装架113铰接,撞绳导杆安装架
113末端的通孔中插入撞绳导杆111,二者通过胶接焊死,撞绳导杆安装架113与舵机安装架
115以铰接形式对接,并在二者的对接孔内插入支撑杆112;为防止支撑杆112在轴向串动,
在舵机支撑架115内侧和支撑杆112末端胶接止动固定环114;飞机支撑架119以螺丝连接的
方式紧固在舵机安装架115右侧的末端,并在螺纹孔内注入螺纹胶。
将线绳217拉至绷紧状态;
杆安装架113由折叠态转为张开态,撞绳导杆111被送入预定位置,准备撞绳;
则瞬间加速,带动撞绳导杆111撞击线绳217;
体地说,空中捕获完成后,舵机117驱动舵机摇臂118做顺时针旋转,驱动连杆116和撞绳导
杆安装架113回到最初的折叠态,此时飞机支撑架119将固定翼无人机2腹部稳稳的抵住,固
定翼无人机2和旋翼无人机1形成一个稳定的垂直降落整体进行降落返航。
的方向,保证空中对接时旋翼和固定翼无人机不会发生碰撞。