[发明专利]一种尾坐式垂直起降无人飞行器

说明书

技术领域

本发明涉及一种无人飞行器，尤其是一种尾坐式垂直起降无人飞行器。

背景技术

随着计算机技术、通信技术和电子技术的蓬勃发展，世界上对无人飞行器的研究逐渐形成热潮。相对直升机而言，固定翼飞行器具有飞行效率高、飞行速度快、飞行距离远、系统结构简单、重量轻、成本与使用费低等优点，但固定翼飞行器也有自身不可避免的缺陷，那就是在起飞和降落时需要滑跑或者利用特殊的发射回收装置。

垂直起降技术使得飞行器具有集直升机与固定翼的性能、优点于一身的可能。目前应用较成功的垂直起降方案主要有：倾转旋翼式、倾转涵道式、倾转机身式和旋翼/机翼转换式。其中前两种方案中推力方向可绕机身横轴转动, 而机身在飞行中基本保持水平，倾转机身式只能实现短距起降，旋翼/机翼转换式在水平飞行模式下旋翼停转，改为由螺旋桨或喷气等其它方式提供推力。这些方案均具有推力转换机构或动力装置复杂、附件质量大的缺点，不利于飞行器的轻小型化和飞行效率的提高。

尾坐式作为另一种垂直起降方案，应用较少。早期有波音公司的Heliwing，Heliwing需要达到一定高度具有速度才可以从垂直转为水平飞行，因而其飞行受到一些限制；而从垂直到水平的过渡飞行中还会伴有一个“失速翻滚”动作，这就给飞行带来了一定危险。最终首架Heliwing在飞行测试中的坠毁，使得该项目被取消。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种尾坐式垂直起降无人飞行器，兼顾直升机垂直起降与固定翼飞机高速巡航的特点，而且结构简单、动力简化、操控灵活、飞行轨迹更加平滑、受限制更少的无人飞行器。

基于上述目的，本发明是通过以下技术方案实现：

一种尾坐式垂直起降无人飞行器，包括机身、机翼和垂直尾翼，所述机身头部有一个支撑架，该支撑架上安装一个俯仰风扇，所述机身中部有机舱，尾部内置蓄电池；所述机翼与所述机身尾部相连接，上下左右对称地分布着四个所述垂直尾翼，所述机翼后部安装有滚转俯仰控制舵面；所述机翼与所述垂直尾翼交汇处固定两个相互独立的马达，马达各驱动相应的螺旋桨；或者所述机翼与所述垂直尾翼交汇处固定两个相互独立的发动机，发动机各驱动相应的螺旋桨；所述四个垂直尾翼后部各安装有一个偏航控制舵面和一个起落架，每个起落架后部安装有一个万向滚轮。

所述俯仰风扇采用蓄电池驱动。

所述机翼和垂直尾翼都采用对称翼型。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出特点和显著优势：本发明采用尾坐式固定翼垂直起降技术，即能够像直升机一样垂直起降和悬停，又能够像固定翼飞机一样高速巡航，而且结构简单、动力简化、操控灵活。机身头部的俯仰风扇使得飞行器飞行更具有主动性，尤其在垂直到水平、水平到垂直的过渡飞行中更显其优势，只需上升很短的距离或在旋停状态下即可完成垂直到水平的转换。

附图说明

图1是本发明一种尾坐式垂直起降无人飞行器一种结构示意图；

图2是本发明一种尾坐式垂直起降无人飞行器另一种结构示意图；

图3是本发明一种尾坐式垂直起降无人飞行器飞行过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

实施例一：参见图1，一种尾坐式垂直起降无人飞行器，包括机身1、机翼5和垂直尾翼10，所述机身1头部有一个支撑架2，该支撑架2上安装一个俯仰风扇3，所述机身1中部有机舱13，尾部内置蓄电池11；所述机翼5与所述机身1尾部相连接，上下左右对称地分布着四个所述垂直尾翼10，所述机翼5后部安装有滚转俯仰控制舵面6；所述机翼5与所述垂直尾翼10交汇处固定两个相互独立的马达12A，该两个马达12A各驱动一个螺旋桨4；所述四个垂直尾翼10后部各安装有一个偏航控制舵面9和一个起落架8，每个起落架8后部安装有一个万向滚轮7；所述俯仰风扇3采用蓄电池11驱动；所述机翼5和所述垂直尾翼10都采用对称翼型。