[发明专利]一种适用于单人飞行的运载设备

权利要求书

1.一种适用于单人飞行的运载设备，包括乘员舱、设备电池舱、机翼、倾转驱动机构及电动涵道风扇，其特征在于，所述乘员舱设置在设备电池舱上，所述设备电池舱内布置有智能飞行控制系统，所述设备电池舱、机翼、倾转驱动机构及电动涵道风扇为融合设置，所述设备电池舱两端对称设置有机翼，并在每个机翼翼尖设置有电动涵道风扇，所述倾转驱动机构包括用于驱动机翼倾转的机翼旋转作动器和用于驱动电动涵道风扇倾转的涵道旋转作动器，且所述机翼旋转作动器设置在设备电池舱中部，通过贯穿式复合材料制成的转轴驱动机翼倾转，所述涵道旋转作动器布置在机翼翼尖；所述智能飞行控制系统与倾转驱动机构连接，通过倾转驱动机构驱动机翼与电动涵道风扇倾转，进而使得运载设备具备多种飞行姿态模式且能够快速完成姿态切换，同时因运载设备的重心位置靠近机翼的倾转轴和电动涵道风扇的倾转轴，故具有多种飞行姿态下的悬停能力；

运载设备飞行模式包括垂直起降模式、俯卧飞行模式、直立飞行模式、悬停模式及伞降模式，具体飞行模式如下：

垂直起降模式

运载设备利用尾翼完成地面支撑，电动涵道风扇、机翼均与机体方向保持一致，利用电动涵道风扇产生的推力直接起飞或降落；

俯卧飞行模式

该飞行模式与常规固定翼布局飞机类似，乘员朝下俯卧，机翼不进行倾转，本飞行模式下，运载设备能够实现全速度包线的巡航飞行，智能飞行控制系统根据飞行速度综合控制电动涵道风扇功率及倾转角度、尾翼的舵面偏转以实现飞行稳定；当飞行速度较高，机翼产生的升力满足平飞要求时，电动涵道风扇不进行偏转，维持与航向一致，此时运载设备实现迎风截面积最小，因而具有最高的巡航效率和最小的飞行阻力，适合快速飞行突进；当飞行速度不足，机翼产生的升力无法满足平飞要求时，电动涵道风扇进行向上倾转，以动力补充升力的不足；

直立飞行模式

此模式下，机翼旋转90°与机体垂直，此巡航模式下，乘员处于站立状态，具备较好的航向视野，因机体垂直迎风截面积增加较多，阻力增加较大，故最大飞行速度相对卧式飞行模式有所降低，此模式下飞行时，与俯卧飞行模式类似；当飞行速度较高，机翼产生的升力满足平飞要求时，电动涵道风扇与机翼方向保持一致；当飞行速度不足以使机翼产生的升力满足平飞要求时，电动涵道风扇向上倾转，以动力补充升力的不足；

悬停模式

因运载设备的重心位置靠近机翼的倾转轴和电动涵道风扇的倾转轴，故依托智能飞行控制系统实现多姿态的悬停飞行；悬停模式下，运载设备的悬停动力完全依托电动涵道风扇的推力；

伞降模式

当出现飞行故障和危险飞行情况时，抛出降落伞完成伞降着陆。

2.根据权利要求1所述的一种适用于单人飞行的运载设备，其特征在于，所述机翼旋转作动器与涵道旋转作动器为电力驱动。

3.根据权利要求2所述的一种适用于单人飞行的运载设备，其特征在于，所述机翼旋转作动器与涵道旋转作动器采用多余度设计，并通过多路电缆与智能飞行控制系统连接。

4.根据权利要求1所述的一种适用于单人飞行的运载设备，其特征在于，所述设备电池舱底部设置有尾翼。

5.根据权利要求4所述的一种适用于单人飞行的运载设备，其特征在于，所述尾翼上布置有微型舵面，并通过电子舵机驱动，且电子舵机与智能飞行控制系统连接。

6.根据权利要求4所述的一种适用于单人飞行的运载设备，其特征在于，所述设备电池舱、机翼、电动涵道风扇及尾翼内分别设置有用于采集姿态信息的传感器，且传感器与智能飞行控制系统连接。

7.根据权利要求1所述的一种适用于单人飞行的运载设备，其特征在于，所述乘员舱头部区域采用透明树脂材料制成并装配在设备电池舱上，头部以下区域配装全封闭乘员舱或半开放式乘员舱。

8.根据权利要求1所述的一种适用于单人飞行的运载设备，其特征在于，所述设备电池舱中部布置有用于应急状态紧急着陆的降落伞舱。