一种飞行器转让专利
申请号 : CN202111026740.9
文献号 : CN113665803B
文献日 : 2022-04-08
发明人 : 何旭东
申请人 : 涵涡智航科技(玉溪)有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种飞行器,包括控制器、动力系统、控制舵面、涵道、旋翼,所述动力系统驱动所述涵道内侧的所述旋翼,所述控制舵面设置于所述涵道内侧,所述控制器控制所述控制舵面的位姿,其特征在于,所述飞行器还包括活动翼块,所述活动翼块的数量为多个,所述控制器控制所述活动翼块在下列状态间切换:第一状态:多个所述活动翼块向所述涵道两侧对称伸出;
第二状态:多个所述活动翼块沿所述涵道外侧周向面依次排列;
所述涵道的上侧设置有上侧固定翼块,多个所述活动翼块设置于所述上侧固定翼块的两侧;
所述涵道一侧的所述活动翼块的数量至少为8个;
所述涵道的下侧设置有下侧固定翼块;所述第二状态下,多个所述活动翼块在所述上侧固定翼块与所述下侧固定翼块之间沿所述涵道外侧周向面依次排列;所述飞行器还包括牵引绳,所述牵引绳用于控制所述活动翼块在所述第一状态与所述第二状态间切换,所述牵引绳能够被所述上侧固定翼块收回与释放,所述牵引绳能够被所述下侧固定翼块收回与释放;
所述活动翼块设置有贯通所述活动翼块侧面的线孔,所述上侧固定翼块、下侧固定翼块的两侧均分别设置有线孔;
所述牵引绳被配置为下述方式:自所述上侧固定翼块一侧的所述线孔伸出,依次穿过所述涵道一侧的多个所述活动翼块的所述线孔,随后固定设置无法穿过所述线孔的卡环,随后穿过所述下侧固定翼块的所述线孔进入所述下侧固定翼块;所述牵引绳设置有至少两条,至少两条所述牵引绳沿所述涵道对称设置;
自所述第一状态向所述第二状态其切换时,所述上侧固定翼块自两侧伸出所述牵引绳,所述下侧固定翼块自两侧收回并收紧所述牵引绳;自所述第二状态向所述第一状态切换时,所述上侧固定翼块自两侧收回并收紧所述牵引绳,所述下侧固定翼块自两侧伸出所述牵引绳。
2.如权利要求1所述的一种飞行器,其特征在于:所述上侧固定翼块内设置有电机,所述电机用于控制所述上侧固定翼块控制的所述牵引绳的收回与释放。
3.如权利要求1所述的一种飞行器,其特征在于:所述下侧固定翼块内设置有电机,所述电机用于控制所述下侧固定翼块控制的所述牵引绳的收回与释放。
4.如权利要求1所述的一种飞行器,其特征在于:所述活动翼块、所述上侧固定翼块均为一个侧面设置有滑轨、另一侧面设置有滑块,所述滑轨与所述滑块相匹配,所述第一状态下,相邻的所述活动翼块、所述活动翼块与所述上侧固定翼块的相接触的侧面上的所述滑块伸入相邻翼块的所述滑轨。
5.如权利要求1所述的一种飞行器,其特征在于:所述活动翼块、所述上侧固定翼块的两个侧面均一侧设置有锁杆、另一侧设置有锁扣,所述锁扣设置于锁扣卡槽中;所述锁杆为柱状,所述锁扣包括摇臂、弹簧,所述摇臂与所述锁扣所在翼块转动连接,所述弹簧一端与所述摇臂连接,另一端与所述锁扣所在翼块连接。
6.如权利要求1所述的一种飞行器,其特征在于:所述第一状态下,所述活动翼块的根梢比小于等于1。
7.如权利要求1所述的一种飞行器,其特征在于:根据预设后掠角设定所述活动翼块的侧面与所述涵道轴向方向所成的角度。
说明书 :
一种飞行器
技术领域
背景技术
置在所述机身的顶部,用于提供飞行器垂直起飞降落及空中悬停的动力;所述机身尾部设
置有带有水平方向舵及垂直方向舵的涵道推进器,用于平衡旋翼装置产生的反扭矩;靠近
所述机身中段位置处的左右两侧分别有充气机翼,所述充气机翼与位于所述机身内部的辅
助充气装置连接,折叠体积小,重量轻,成本低,维护性好等众多优势,保留了直升机垂直起
降和悬停的优势,克服了传统无人旋翼侦察机航程航时短的缺点,同时减少了固定机翼的
结构重量,提高了雷达隐身能力。但是,在飞行过程中,仍需始终保持主旋翼转动提供升力,
需要同时开启主旋翼和涵道推进器,耗能较高且结构复杂。
包括机身,还包括机翼、涵道风扇系统和立柱。所述涵道风扇系统由整体式控制叶片和涵道
组成,所述涵道位于机翼下方,八个整体式控制叶片沿涵道的半径45度均匀分布,涵道风扇
系统通过支柱将涵道与机身连接。所述机翼位于机头和涵道风扇系统之间并与机身固连,
无人机的重心设置在机翼下方。航空控制模块分别与空速传感器、加速计传感器和天线电
连接,并通过控制总线控制致动器,通过信号线控制整体式控制叶片。将涵道风扇系统与固
定翼相结合,实现水平飞行和垂直起降;通过整体式控制叶片的偏转控制无人机俯仰、滚动
和偏航,实用性好。但是,该方案中的混合翼涵道飞行器布局,机翼与涵道分开,增加了飞行
器自重与体积,在悬停时,机翼弦向垂直与地面,导致飞行器迎风面加大,影响飞行器悬停
时的稳定性。
发明内容
面的位姿,其特征在于,所述飞行器还包括活动翼块,所述活动翼块的数量为多个,所述控
制器控制所述活动翼块在下列状态间切换:
翼块在所述上侧固定翼块与所述下侧固定翼块之间沿所述涵道外侧周向面依次排列;所述
飞行器还包括牵引绳,所述牵引绳用于控制所述活动翼块在所述第一状态与所述第二状态
间切换,所述牵引绳能够被所述上侧固定翼块收回与释放,所述牵引绳能够被所述下侧固
定翼块收回与释放。
环,随后穿过所述下侧固定翼块的所述线孔进入所述下侧固定翼块;所述牵引绳设置有至
少两条,至少两条所述牵引绳沿所述涵道对称设置。
置无法穿过所述线孔的卡环,随后穿过所述下侧固定翼块两侧的所述线孔,随后依次穿过
所述涵道另一侧的多个所述活动翼块的所述线孔,随后自所述上侧固定翼块的另一侧的所
述线孔伸入所述上侧固定翼块;所述上侧固定翼块控制的所述牵引绳设置有至少两条,至
少两条所述上侧固定翼块控制的所述牵引绳沿所述涵道对称设置;
述上侧固定翼块的所述线孔,随后依次穿过所述涵道另一侧的多个所述活动翼块的所述线
孔,随后自所述下侧固定翼块的另一侧的所述线孔伸入所述下侧固定翼块。
动翼块与所述上侧固定翼块的相接触的侧面上的所述滑块伸入相邻翼块的所述滑轨。
能够悬停、垂直起降。通过改变活动翼块的状态,使得飞行器能够兼顾固定翼飞行器和旋翼
飞行器的优点,且在悬停时,控制舵面位于涵道内侧,活动翼块回收于涵道周向面,减少了
迎风面,保证悬停时的稳定性。
附图说明
动翼块;904、第四活动翼块;905、第五活动翼块;906、第六活动翼块;907、第七活动翼块
908、第八活动翼块;10、卡环;11、锁杆;12、锁扣;1201、摇臂;1202、弹簧;1203、连接绳;13、
滑轨;14、滑块;15、线孔;16、电机;17、上固定翼块安装孔;18、下固定翼块安装孔;19、锁扣
卡槽。
具体实施方式
述控制器1控制所述控制舵面4的位姿,其特征在于,所述飞行器还包括活动翼块9,所述活
动翼块9的数量为多个,所述控制器1控制所述活动翼块9在下列状态间切换:
时,多个活动翼块9形成固定翼,涵道5内的旋翼提供动力使飞行器运动,此时活动翼块9作
为固定翼提供飞行器所需升力。
垂直起降。通过改变活动翼块9的状态,使得飞行器能够兼顾固定翼飞行器和旋翼飞行器的
优点,且在悬停时,控制舵面4位于涵道5内侧,活动翼块9回收于涵道周向面,减少了迎风
面,保证悬停时的稳定性。
同、方向相反的扭矩;设置多个旋翼,并使旋翼的旋转轴线之间保持一定间距;设置相应的
平衡旋翼以抵消扭矩;设置相应形状与角度的舵面,以及其他平衡扭矩的方式。
行过程中的多个所述活动翼块9所产生的合力能够至少抵消飞行器自身重力即可。此外,由
于飞行时的多个活动翼块9的受力情况的影响,多个所述活动翼块9的排列形状并非完全固
定,例如,在流体产生的升力与涵道5的重力的作用下,多个所述活动翼块9组成的固定翼的
远端翘起或向升力方向弯曲;飞行器的飞行状态受到扰动时,多个活动翼块9组成的固定翼
随飞行器震动而产生晃动。
活动翼块9浮动连接,将涵道5与浮动翼块9可动连接。在本实施例中,优选为涵道5与部分活
动翼块9可动连接。
下,多个所述活动翼块9在所述上侧固定翼块7与所述下侧固定翼块8之间沿所述涵道5外侧
周向面依次排列;所述飞行器还包括牵引绳6,所述牵引绳6用于控制所述活动翼块9在所述
第一状态与所述第二状态间切换,所述牵引绳6能够被所述上侧固定翼块7收回与释放,所
述牵引绳6能够被所述下侧固定翼块8收回与释放。
步说明:
9的所述线孔15,随后固定设置无法穿过所述线孔15的卡环10,随后穿过所述下侧固定翼块
8两侧的所述线孔15,随后依次穿过所述涵道5另一侧的多个所述活动翼块9的所述线孔15,
随后自所述上侧固定翼块7的另一侧的所述线孔15伸入所述上侧固定翼块7;所述上侧固定
翼块7控制的所述牵引绳6设置有至少两条,至少两条所述上侧固定翼块7控制的所述牵引
绳6沿所述涵道5对称设置;
的所述线孔15,随后穿过所述上侧固定翼块7的所述线孔15,随后依次穿过所述涵道5另一
侧的多个所述活动翼块9的所述线孔15,随后自所述下侧固定翼块8的另一侧的所述线孔15
伸入所述下侧固定翼块8。
牵引绳6在所述活动翼块9的位置分布;在所述活动翼块9的翼面长度较长时,增加牵引绳6
的数量等。在本实施例中,所述上侧固定翼块7控制的所述牵引绳6设置有两条,所述下侧固
定翼块8控制的所述牵引绳6设置有两条。
固定翼块7、下侧固定翼块8所控制的相应所述牵引绳6不进行移动,此时,飞行器为旋翼形
态,通过所述旋翼提供的升力离开地面,在空中悬停或飞行。
牵引绳6,控制所述涵道5两侧的多个所述活动翼块9分别组成两固定翼,所组成的两固定翼
长度、形状均相同。当自所述第一状态向第二状态切换时,所述下侧固定翼块8收回相应的
牵引绳6,所述上侧固定翼块7释放相应的牵引绳6,控制所述涵道5两侧的多个所述活动翼
块9重新沿所述涵道5外侧周向面依次排列。
翼块8依次设置有第一活动翼块901、第二活动翼块902、第三活动翼块903、第四活动翼块
904、第五活动翼块905、第六活动翼块906、第七活动翼块907、第八活动翼块908。如图11所
示,自所述上侧固定翼块7的所述线孔15穿出的所述牵引绳6依次穿过所述第一活动翼块
901至所述第八活动翼块908的所述线孔,并穿入所述下侧固定翼块8的所述线孔15。由于所
述牵引绳6上固定有所述卡环10,且所述卡环10位于所述第八活动翼块908与所述下侧固定
翼块8之间,所述上侧固定翼块7收回所述牵引绳6时,由于所述卡环10无法穿过所述线孔
15,因此在牵引绳6的作用下,所述卡环10卡于所述第八活动翼块908的所述线孔15并带动
所述第八活动翼块908向靠近所述上侧固定翼块7的方向运动,从而使得所述第八活动翼块
908于所述第七活动翼块907靠近并抵接,随后所述牵引绳6进一步收回,所述第八活动翼块
908、第七活动翼块907向所述上侧固定翼块7的方向移动,进而使所述第七活动翼块907与
所述第六活动翼块906靠近并抵接。以此类推,牵引绳6持续收回,使得自第八活动翼块908
至所述第一活动翼块901相互抵接,并抵接于所述上侧固定翼块7的一侧,形成如图3所示的
固定翼。在此过程中,形成的固定翼的形状与所述第一活动翼块901至所述第八活动翼块
908的形状相关,本领域技术人员能够根据需要,选择合适的活动翼块908的形状,例如,活
动翼块9的侧面与固定翼的长度方向垂直以形成水平翼;使部分活动翼块9的侧面与所述上
侧固定翼块7、下侧固定翼块8的连线方向成预设夹角以形成所需的二面角。
翼块8依次设置有第一活动翼块901、第二活动翼块902、第三活动翼块903、第四活动翼块
904、第五活动翼块905、第六活动翼块906、第七活动翼块907、第八活动翼块908。如图11所
示,自所述上侧固定翼块7的所述线孔15穿出的所述牵引绳6依次穿过所述第一活动翼块
901至所述第八活动翼块908的所述线孔,并穿入所述下侧固定翼块8的所述线孔15。如图9
所示,所述下侧固定翼块8控制的所述牵引绳6自所述下侧固定翼块8一侧的线孔15伸出,依
次穿过第八活动翼块908至第一活动翼块901的八个活动翼块9,伸入所述上侧固定翼块7的
所述线孔15。切换时,所述下侧固定翼块8收回相应牵引绳6、所述上侧固定翼块7释放相应
牵引绳6,使第一活动翼块901至第八活动翼块908、第一活动翼块901与上侧固定翼块7之间
不再抵接,并在所述下侧固定翼块8的相应牵引绳6的作用下,被固定于所述涵道5的外侧周
向面上,完成自第一状态向第二状态的切换。
相同,以使第一状态下形成的固定翼具有所需的根梢比。此时,为了使第二状态下的飞行器
保持稳定,可以根据所述活动翼块9的根梢比,以及第一状态下的固定翼的根梢比,在所述
涵道5的相应位置设置配重,例如,当根梢比小于1时,根据所述活动翼块9在所述第二状态
下的重心位置,在所示涵道5上设置一配重,例如设置在所述下侧固定翼块8内侧,还可以设
置可调节位置的配重结构,以使在所述第一状态与所述第二状态切换过程中能够根据需要
调节飞行器的重心。除上述配重设置方式外,还可以调整所述活动翼块9的重量分布,使其
在第一状态与第二状态时均能使飞行器稳定。更进一步地,可以同步调整所述活动翼块9的
重量分布并在所述涵道5设置相应配重,以提高稳定性。
道5的轴向方向成一预设夹角,以形成后掠翼或前掠翼。此外,还可以根据具体需求,对相应
位置的活动翼块9的形状进行调整,以实现特殊的固定翼效果。此时,由于所述活动翼块9的
形状不完全相同,容易导致飞行器飞行不稳定,在此状况下,可以通过调整所述活动翼块9
的重量分布和重心位置、在所述涵道5上设置配重或调整配重位置,来提高飞行器的稳定
性。
一状态的稳定性。
水平或存在一定攻角,飞行器自身所受重力由固定翼提供的升力抵消,动力系统仅需克服
飞行器所受阻力,飞行效率大幅度提升。
器Z轴与接近地面垂直,飞行器所受重力由动力系统的推力抵消,飞行器在空中保持悬停状
态,或增加、降低动力系统3的输出以实现飞行器的上升或下降,或降落。
轨13、另一侧设置有滑块14,所述滑轨13与所述滑块14相匹配,所述第一状态下,相邻的所
述活动翼块9、所述活动翼块9与所述上侧固定翼块7的相接触的侧面上的所述滑块14伸入
相邻翼块的所述滑轨13。通过设置滑块14与滑轨13,使得在第一状态下的活动翼块9之间、
活动翼块9与上侧固定翼块7之间的位置得到固定。此外,还可以在使滑块14在第二状态下
仍处于滑轨13中,并在滑块14上设置突起,以限制两个翼块的最大开角,同时保证两个翼块
不会发生除张开或闭合外其他形式的变形。
7的两个侧面均一侧设置有锁杆11、另一侧设置有锁扣12,所述锁扣12设置于锁扣卡槽19
中。当切换至所述第一状态时,上述翼块上的所述锁杆11伸入相邻翼块的所述锁扣卡槽19
并被所述锁扣12卡合,以使相邻的翼块被锁杆11、锁扣12固定。
另一端与所述锁扣12所在翼块连接。当所述锁杆11伸入所述锁扣卡槽19中时,所述锁扣12
的所述摇臂1201被所述锁杆11挤压并旋转,使所述锁扣12打开,所述锁杆11越过所述摇臂
1201的端部的最高点后,所述摇臂1201在所述弹簧1202的作用下复位,使得所述锁扣回复
至闭锁状态,所述锁杆11被限位,从而实现锁杆11的固定。进一步地,所述锁扣12还设置有
连接绳1203,所述连接绳1203一端与所述牵引绳6连接,另一端与所述摇臂1201连接,所述
牵引绳1203与所述摇臂1201的连接端与所述摇臂1201的转轴的距离,大于所述弹簧1202与
所述摇臂1201的连接端与所述摇臂1201的转轴的距离。当所述下侧固定翼块8收回相应牵
引绳6时,通过所述连接绳1203拉动所述摇臂1201,由于摇臂1201与连接绳1203所形成的力
臂长度大于摇臂1201与弹簧1202所形成的力臂长度,因而使用较小的牵引绳6的拉力即可
拉动所述摇臂1201转动,从而便于使所述摇臂1201转动,进而使所述锁扣12打开,使所述锁
杆11能够移出所述锁扣12与所述锁扣卡槽12,完成所述锁杆11与所述锁扣12的分离。本领
域技术人员能够根据需要,选择合适的连接绳1203、弹簧1202与摇臂1201的连接位置以形
成合适的力臂长度。
触面上的电磁铁并使电磁铁通电并相互吸引、修改接触面为胶面、使用具有预设形状且具
有弹性的材质制作锁扣12、使用记忆合金制作连接结构等方式。
8所控制的所述牵引绳6,为同一组牵引绳。下面,对此技术方案进行进一步说明:
线孔15的卡环10,随后穿过所述下侧固定翼块8的所述线孔15进入所述下侧固定翼块8;所
述牵引绳6设置有至少两条,至少两条所述牵引绳沿所述涵道5对称设置。
电机16外侧的长度,可以理解的是,在所述上侧固定翼块7或所述下侧固定翼块8对所述牵
引绳6收紧时,将有一定长度的所述牵引绳6被移动至相应的所述上侧固定翼块7或所述下
侧固定翼块8内部;在所述上侧固定翼块7或所述下侧固定翼块8伸出所述牵引绳6时,前述
的一定长度的所述牵引绳6被移动至相应的所述上侧固定翼块7或所述下侧固定翼块8外
部。
状态切换时,所述上侧固定翼块7自两侧收回并收紧所述牵引绳6,所述下侧固定翼块8自两
侧伸出所述牵引绳6。
侧伸出,所述上侧固定翼块7控制所述牵引绳6自所述上侧固定翼块7两侧收回;在自所述第
一状态向所述第二状态切换时,所述下侧固定翼块8自两侧收回所述牵引绳6,所述上侧固
定翼块7自两侧伸出所述牵引绳6。
动翼块9的位置分布;在所述活动翼块9的翼面长度较长时,增加牵引绳6的数量等。
均不脱离本发明技术方案的实质和范围。