[发明专利]一种新构型单兵飞行器

说明书

本发明公开了一种新构型单兵飞行器，包括背包模块和动力模块，动力模块对称分布在背包模块的两侧，且均与背包模块可拆卸连接；所述背包模块外部设置有用于固定人体的紧固件，内置有供电组件和供油组件；所述动力模块在竖直方向从上到下依次设置有旋翼系统、操作舵机和涡喷发动机，所述旋翼系统提供飞行主要动力和涡喷发动机的进气气流，涡喷发动机提供辅助升力，通过对飞行器进行模块化设计，使得动力模块和背包模块拆装方便，提高了便携度；组合式设计使得动力模块更高效，在实现载人飞行器轻量化的基础上增加飞行的续航时间；通过操纵杆控制操作舵机的行程，实现发动机矢量推力控制，控制涡喷发动机的姿态，操纵性能优异。

技术领域

本发明涉及飞行器制造技术领域，具体为一种新构型单兵飞行器。

背景技术

单兵飞行器是一种驱动单人飞行的小型飞行器，可应用于观光旅游、海上救援、森林防护、短途出行等多个领域，拓展了立体交通网络，将在未来战场及城市立体交通领域发挥重要作用。

现有的单兵飞行器，如申请号为201310003160.7公开了一种旋翼式单人飞行器，包括背包、旋翼、外罩以及螺旋桨，其中旋翼设置在所述背包的上端，所述的外罩设置在背包的背面，在所述外罩内设置所述的螺旋桨，在所述的外罩上还设置有一驱动所述螺旋桨的发动机。此类旋翼式飞行器安全性较低，飞行动力单一飞行速度较慢。

又如申请号为202111608811.6公开了一种单兵飞行器，包括机体和位于机体上的发动机；所述机体包括相连接的机翼和端板，端板相对设置于机翼两侧；所述机翼中部设有人体机位，发动机相对设置于人体机位两侧，且发动机位于人体机位与端板之间；所述发动机内设有桨叶，且发动机内设有与桨叶相适配的涵道，涵道后端连接有与控制发动机的滑流舵。此类单兵飞行器采用翼身融合布局，结构复杂，造价成本高，体积质量大，在起飞阶段往往需要助推，难以实现垂直起降和空中悬停。

基于现有单兵飞行器存在的缺陷，需要一种安全性更高，布局更合理，轻量化和便携式相结合，且具有更高效动力系统的单兵飞行器。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种新构型单兵飞行器，布局合理，安全性更高，实现小型单兵飞行器的轻量化和便携式相结合，动力系统更高效。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种新构型单兵飞行器，包括背包模块和动力模块，动力模块对称分布在背包模块的两侧，且均与背包模块可拆卸连接；

所述背包模块外部设置有用于固定人体的紧固件，内置有供电组件和供油组件；所述动力模块在竖直方向从上到下依次设置有旋翼系统、操作舵机和涡喷发动机，所述旋翼系统提供飞行主要动力和涡喷发动机的进气气流，涡喷发动机提供辅助升力，操作舵机和涡喷发动机共同构成矢量涡喷单元控制飞行姿态。

通过上述技术方案，动力模块和背包模块拆装方便，提高了便携度；旋翼系统提供飞行主要动力和涡喷发动机的进气气流，有利于燃油充分燃烧，降低发动机耗油率，提高发动机效能；旋翼系统和涡喷发动机作为两个独立的动力单元，形成了动力冗余，任一动力单元失效时，保证飞行器仍能安全降落，提高了飞行器的安全性；通过改变操作舵机的行程，对涡喷发动机动力输出方向进行调整，实现飞行器飞行中的姿态控制，使得飞行器姿态调整更方便。

优选的，当飞行器处于垂直起降阶段时，操作舵机驱动涡喷发动机喷气口竖直向下，旋翼系统和涡喷发动机共同提供的升力大于或小于飞行器和人体总重力。

优选的，当飞行器处于平飞状态时，操作舵机驱动涡喷发动机的轴向方向与竖直方向夹角为0～30°，旋翼系统和涡喷发动机共同提供的升力等于飞行器和人体总重力。

优选的，当旋翼系统关闭时，所述涡喷发动机提供的最大升力不小于飞行器和人体总重力。

通过上述技术方案，以旋翼系统提供飞行主要动力，涡喷发动机的部分推力作为飞行器的辅助升力，使得动力模块更高效，更节能减耗。