固定翼垂直起降飞行器

技术领域

本发明涉及航空领域，尤其是涉及一种固定翼飞行器，以实施垂直起降。

背景技术

目前在民用载人通航领域,从大型民用客机到中小型民用客机,已经发展相当完善,成为人们日常重要的出行手段。近年来,小型化飞机日益兴起,有小型载人固定翼飞机，也有类似V-22倾转旋翼机的多旋翼载人飞行器。

但是上述两种飞行器都有各自的缺点。小型载人固定翼飞机的缺点是需要飞机跑道进行起飞降落,必须要建设机场才能保证正常的使用,对使用环境要求较高。多旋翼载人飞行器通过改变旋翼的倾转来实现垂直转平飞的姿态调整，旋翼上需要安装倾转机构，结构复杂，可靠性低，存在一定的安全隐患。

发明内容

基于上述说明，本发明的目的在于提出一种固定翼垂直起降飞行器，能够解决现有的小型载人固定翼飞机使用环境要求较高，多旋翼载人飞行器结构复杂、可靠性低的问题。

所采用的技术方案如下：

一种固定翼垂直起降飞行器，包括机身、机翼和舱门，机身的两侧分别设置有一个机翼，其特征在于包括四组旋翼模组和安装架，

各组旋翼模组均包括动力柱、螺旋桨和驱动器件；

安装架固定在机身的尾部，包括四件尾翼，每件尾翼上设置一组旋翼模组。

两件尾翼朝向机身上侧延伸，呈V型设置，尾翼向上张开的角度为90°～150°，优选122°。

另两件尾翼朝向机身下侧延伸，呈V型设置，尾翼向下张开的角度为90°～150°，优选122°。

两件向上张开的尾翼和两件向下张开的尾翼呈上下对称分布，实现差动控制，可自由调整飞行姿态，并兼具垂直尾翼和水平尾翼的特征，即具有了产生垂直升力与调整水平飞行姿态的两种能力。

驱动器件安装在动力柱内以驱动螺旋桨。动力柱安装在各个尾翼上，与机身的中轴线平行。动力柱的末端延伸至机尾外且位于同一垂直面上，作为着陆支撑点。动力柱的末端还安装有减震装置。

螺旋桨设置于动力柱的前端，且位于同一垂直面上。

舱门包括可开合的上舱门和下舱门，下舱门的内侧安装有楼梯；上舱门向上打开，下舱门向下打开。

座椅的转动角度大于60度。

固定翼飞行器还包括控制系统、座舱和动力系统。

控制系统分别连接四个旋翼模组的驱动器件，调整各旋翼模组的转速功率和机翼、尾翼上的舵面以实现飞行姿态的转换。

座舱位于机身内，座舱内设置有可旋转的座椅；座椅的旋转轴与座舱的水平中轴线平行。

动力系统安装在机身或机翼内，动力系统分别为四组旋翼模组提供动力，动力系统分别连接驱动器件。驱动器件为匹配电机或内燃机的任一种，安装在动力柱内；每个驱动器件分别连接一个旋翼模组以用于提供驱动力。

进一步的，动力系统分别连接电机的电源端来提供动力；电源端为蓄电池或燃料电池或燃油中的一种。

本发明通过四个旋翼模组形成机身上侧和下侧呈V型对称的机身布局，旋翼模组上的四个减震装置落地；起飞时动力系统为四个旋翼模组提供动力，控制产生的动力垂直起飞，无需跑道，使用环境要求低，凌空后控制系统调整各个电机的转速功率来实现飞行姿态的转换，逐渐倾转机身直至达到机翼即固定翼的平飞状态，旋翼模组上无需安装倾转机构，结构简单，可靠性高，安全性好。并且座舱内的座椅可以根据飞行器飞行过程中姿态的调整自适应转动，使乘员一直保持水平正坐姿态，避免坐姿改变导致的生理不适，提高乘坐舒适度。

附图说明

图1为本发明实施例中固定翼垂直起降飞行器的立体图；

图2为本发明实施例中垂直飞行状态下飞行器的正视图；

图3为本发明实施例中垂直飞行状态下飞行器的侧面透视图；

图4为本发明实施例中水平飞行状态下飞行器的俯视图；

图5为本发明实施例中水平飞行状态下飞行器的侧面透视图。

具体实施方式

以下详细描述本发明的技术方案。本发明实施例仅供说明具体结构，该结构的规模不受实施例的限制。

如图1至图4所示，一种垂直起降的固定翼飞行器，包括机身100、旋翼模组、控制系统、座舱和动力系统。其中，机身100的两侧分别设置有一个机翼110，机身100上开设有舱门；旋翼模组为四个，分别对称设置在机身100的上方和下方形成V型的机身布局，旋翼模组使用电机驱动，每个电机分别连接一个旋翼模组以用于提供驱动力；控制系统分别连接四个电机以用于调整各电机的转速功率实现飞行姿态的转换。

参考图3和图5，座舱位于机身100内，座舱内设置有可旋转的座椅200，座椅200的旋转轴与座舱的水平中轴线重合；座椅200的转动角度为90度，以使乘员一直保持正坐姿态。

动力系统安装在机身100内，动力系统分别连接四个电机的电源端来提供动力，动力系统包括电池、电池管理模组、电器设备。

参考图1、图2和图4，旋翼模组动力柱320和螺旋桨330。安装架310固定在机身的尾部，包括四件尾翼，每件尾翼上设置一组旋翼模组。两件尾翼朝向机身上侧延伸，呈V型设置，尾翼向上张开的角度为90°～150°，优选122°。另两件旋翼模组朝向机身下侧延伸，呈V型设置，尾翼向下张开的角度为90°～150°，优选122°。

动力柱320安装在安装架310各个尾翼的端部且与机身100的中轴线平行，螺旋桨330安装在动力柱320的前端，电机安装在动力柱320内。

参考图2和图3，四个动力柱320的末端延伸至机尾外且位于同一垂直面上以用于作为着陆支撑点。动力柱320的末端设置有减震装置340以便飞机能够平稳着陆。螺旋桨330设置于动力柱310的前端，且位于同一垂直面上。

参考图3和图5，舱门位于机身100的腹部，舱门包括可开合的上舱门120和下舱门130，下舱门130的内侧面安装有楼梯，使乘客上下时不会受到螺旋桨的干扰，并且通过下舱门130上的楼梯可以很方便的进出座舱。