[实用新型]复合式前拉进纵列自转双旋翼飞行器

说明书

本实用新型涉及一种复合式前拉进纵列自转双旋翼飞行器，其特征是飞行器机体(1)上部纵列布置两副主升力旋翼组(5)，机体(1)中部布置有固定机翼(2)，前端布置有前飞动力系统(4)，固定机翼(2)上布置有副翼(8)，机体布置有平行尾翼(3)、垂直尾翼(6)、起落架(7)。通过纵列双旋翼直升机、固定机翼飞行器、纵列自转双旋翼飞行器复合飞行、动力分布，综合提升飞行器飞行品质，实现飞行器垂直起降、悬停、高速前飞。

技术领域

本发明涉及一种复合式垂直起降(VTOL)高效、高速飞行器。

背景技术

现有飞固定机翼飞行器能够高速前飞，但却依赖跑道起飞。具有失速度，不能垂直起降(VTOL)、悬停。直升机具有垂直起降能力，可空中悬停，不依赖于机场，但却不能高速、高效前飞。研发具有垂直起降能力，可空中悬停，又可高速、高效前飞的飞行器一直是航空界努力的方向。

具有代表性机型有：复合式的西科斯基公司的X2、S-97、SB-1,欧洲直升机公司的X3。倾转类的有贝尔公司的V-22、V-280，希勒公司的X-18等。停转式的有：NASA的M85,莫达斯公司的盘翼机，波音公司的CR/W。多旋翼复合式有以色列研发的“黒豹”。

以现有研究及已量产机型来看，技术实现路径均采取了折衷。追求高速的同时，牺牲了飞行效率。

以单纯复合式机型看，推进螺旋桨在垂直起降过程中一方面增加飞行器废重，也不会对飞行器产生升力以及相应控制机制。旋翼、机翼、螺旋桨还会产生气动干扰，影响飞行效率和品质。

以已量产的V-22倾转旋翼机为例，由于旋翼设计兼顾升力要求、前飞效率，其设计既不是根据直升机旋翼设计，又不是根据固定机翼飞机螺旋桨设计，垂直起降时桨盘载荷大，诱导速度、诱导功率大，过载能力低，其旋翼系统的过载能力为1.4，而典型直升机的旋翼过载能力为3.5，差距有一倍之多，使低速机动能力大幅降低，存在操纵权限不够的问题。突风不仅会影响倾转旋翼机横列的双旋翼，而且会影响到倾转旋翼机较长的两侧机翼。倾转旋翼机飞行员往往要通过复杂的操纵，才能抵消突风的影响。从这个方面来说，倾转旋翼机的悬停稳定性也不如直升机。

由于旋翼(螺旋桨)气动设计上比较折衷，这就导致它在前飞的时候，旋翼并不能像常规螺旋桨飞机一样在最优气动条件下运行，因而它的前飞速度和效率还是低于固定机翼飞行器的。倾转旋翼机的载荷空重比仅为40％。

既便旋翼折衷设计，但仍较常规固定机翼飞机螺旋桨大许多，未能给飞行器以固定翼方式起降留足净空，不便于滑跑起飞。

X2、X3这类复合式机型，推进螺旋桨除与旋翼相互扰动，在起降、悬停中推进螺旋桨成为废重，牺牲飞行器载荷效率。

“黒豹”类多旋翼复合式除推进螺旋桨废重牺牲载荷效率外，由于采用螺旋桨气动设计，垂直起降、悬停、直升模式低速巡航时桨盘载荷大，升力效率低，过载系数低。一旦外部扰动大于其过载能力，其控制余度严重不足。由于是与固定机翼复合，外部扰动类似于倾转旋翼机，扰动系数远大于单纯多旋翼机，可控性大大降低。

发明内容

一种复合前拉进纵列自转双旋翼飞行器，飞行器机体1上部纵列布置两副主升力旋翼组5，机体1中部布置有固定机翼2，前端布置有前飞动力系统4，固定机翼2上布置有副翼8，机体布置有平行尾翼3、垂直尾翼6、起落架7。

其特征是主升力旋翼组5纵列布置于机体1上，承担飞行器垂直起降、悬停、直升机模式巡航主升力；垂直起降、悬停、直升机模式巡航时飞行器以纵列双旋翼直升机模式控制飞行器。

其特征是机体1上部纵列布置的两副主升力旋翼组5总距、周期距可变。

其特征是机体1中部可布置有固定机翼2，承担前飞补偿升力。

其特征是机体1上部纵列布置的两副主升力旋翼组5，垂直起降、悬停、直升机模式飞行时主升力旋翼组5由自有动力驱转。