專利名稱：豎直站立垂直起降飛機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種垂直起降飛機，尤其涉及ー種豎直站立垂直起降飛機。屬于航空航天技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景 目前飛機的垂直起降技術(shù)是采用常規(guī)臥式垂直起降，發(fā)動機推力不能直接作為垂直起降動力，而要采用噴ロ轉(zhuǎn)向等技術(shù)輔助，因此目前無人機存在實現(xiàn)垂直起降和懸停等相關(guān)控制問題難度很大，所需成本也相對較高等技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了解決目前臥式垂直起降機存在的實現(xiàn)垂直起降和懸停等相關(guān)控制問題難度較大，所需成本相對也較高以及存在的飛機在低速和空中靜止狀態(tài)下使用氣動力舵面其控制力不足等技術(shù)問題，提供了ー種豎直站立垂直起降飛機，它使用燃氣舵控制飛機姿態(tài)，克服了飛機在低速和空中靜止狀態(tài)下氣動カ舵面控制力不足的問題。具體解決方案是豎直站立垂直起降飛機，它包括機身、機翼、電源、飛行控制系統(tǒng)、航空電子系統(tǒng)、發(fā)動機及燃氣舵；所述機身為豎直式機身，以所述燃氣舵作為飛機操縱舵面；所述發(fā)動機的噴流ロ的位置與飛機尾翼后的燃氣舵的中心位置相應(yīng)；所述機翼為三角翼，采用大后掠角對稱布置在機身中部；所述尾翼為飛機起落架。本實用新型的特點及有益效果該機以采用豎直站立機身為設(shè)計特點的一型高速飛行器，飛機機翼采用大后掠角中單三角翼，飛機設(shè)計成機體豎直的垂直起降，飛機通過燃氣舵控制飛機起飛和空中靜止以及降落時的姿態(tài)，即通過水平燃氣舵和方位燃氣舵控制飛機倒立不倒，通過差動水平燃氣舵控制飛機滾轉(zhuǎn)。垂直機身采用X型尾翼作為機身支撐，采用大推比發(fā)動機使飛機豎直站立起飛和降落；豎直起飛能充分發(fā)揮發(fā)動機本身效能，簡化轉(zhuǎn)向與平衡設(shè)計；燃氣舵使機動性能不依賴于飛機速度，比常規(guī)氣動舵更加出色；其操縱性好，機動性能優(yōu)異。

圖I本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是圖I的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖圖3是圖I中尾部結(jié)構(gòu)示意圖圖4是圖I的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分布示意圖
具體實施方式
參看圖I-圖3，豎直站立垂直起降飛機，它包括機身I、機翼2、電源3、飛行控制系統(tǒng)4、航空電子系統(tǒng)5、發(fā)動機6及燃氣舵7 ;所述機身I為豎直式機身，以所述燃氣舵7作為飛機操縱舵面；所述發(fā)動機的噴流ロ 8的位置與X形飛機尾翼后的燃氣舵7的中心位置相應(yīng)；所述機翼2為三角翼，采用大后掠角對稱布置在機身I中部；所述尾翼為飛機起落架。作為飛機起落架的所述尾翼為“X”、“ + ”、“Y”或“*”形。飛機的水平舵和方向舵安裝在飛機尾翼后緣，且向內(nèi)心伸展進入發(fā)動機噴流區(qū)，形成燃氣舵。工作原理是應(yīng)用空間倒立擺原理，由 于起降和懸停時速度不大，氣動力貢獻較小，可把飛機模化成剛體，通過發(fā)動機燃氣舵控制使剛體保持倒立，進而實現(xiàn)豎直機身懸停和可控起降。實施例參看圖4，豎直站立垂直起降飛機，它包括機身I、機翼2、電源3、飛行控制系統(tǒng)4、航空電子系統(tǒng)5、發(fā)動機6及燃氣舵7 ;其中機身I為豎直站立式放置，噴流ロ 8的位置剛好與X型尾翼后的燃氣舵7中心位置相應(yīng)；機翼2為單層三角翼，采用大后掠角布置在機身I中部。所述電子調(diào)速器5的電子調(diào)速器采用無刷式，它根據(jù)飛行控制系統(tǒng)4的控制信號調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。機身I內(nèi)部的結(jié)構(gòu)布置為電子調(diào)速器的輸入線與電源3連接，電子調(diào)速器的輸出線與發(fā)動機6連接，電子調(diào)速器的信號線與飛行控制系統(tǒng)4的自動駕駛儀/遙控接收機連接；另外，電子調(diào)速器還具有電源輸出功能，即在信號線的正負極之間，有5V左右的電壓輸出，通過信號線為遙控接收機供電，遙控接收機再為自動駕駛儀和燃氣舵其他控制設(shè)備供電。充分運用發(fā)動機6的推力方向，實現(xiàn)豎直站立機身垂直起降。飛機自動駕駛儀采用MEMS陀螺和加速度傳感器集成GPS及膜盒。所述飛機在起飛和降落以及空中靜止處于低速時，通過燃氣舵7控制飛機姿態(tài)與平衡，在高速飛行時通過動カ舵及燃氣舵7共同控制飛機姿態(tài)。飛機為正常氣動布局飛機，使用燃氣舵7控制飛機姿態(tài)，使飛機可在空中靜止豎
直站立而不倒。飛機的所述尾翼除“X”形外，還可采用為“ + ”、“Y”或“*”形尾翼，且作為飛機起落
架，保證飛機穩(wěn)定站立。該無人機可成為ー型無人作戰(zhàn)/偵察飛行器，陸?？站墒褂?。也可做高速靶機?？稍O(shè)計成自攜帶戰(zhàn)斗部，完成對地面或水面目標的打擊；或攜帶偵察設(shè)備，實現(xiàn)戰(zhàn)區(qū)威脅偵察?？蓪崿F(xiàn)自主導(dǎo)航/GPS組合導(dǎo)航；自主識別/鎖定目標，直接撞擊毀傷地面或水面目標。飛機可實現(xiàn)掛飛投放發(fā)射、地面垂直起飛以及車載移動起飛等模式，可實現(xiàn)垂直起降或傘降；飛機具有懸停模式，可實現(xiàn)空中旋停。
權(quán)利要求1.豎直站立垂直起降飛機，它包括機身(I)、機翼(2)、電源(3)、飛行控制系統(tǒng)(4)、航空電子系統(tǒng)(5)、發(fā)動機(6)及燃氣舵(7);其特征在于所述機身(I)為豎直式機身，以所述燃氣舵(7)作為飛機操縱舵面；所述發(fā)動機的噴流口(8)的位置與飛機尾翼后的燃氣舵(7)的中心位置相應(yīng)；所述機翼(2)為三角翼，采用大后掠角對稱布置在機身(I)中部；所述尾翼為飛機起落架。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的豎直站立垂直起降飛機，其特征在于作為飛機起落架的所述尾翼為“ X ”“ ”“ Y ”或“ ”形。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的豎直站立垂直起降飛機，其特征在于飛機的水平舵和方向舵安裝在飛機尾翼后緣，且向內(nèi)心伸展進入發(fā)動機噴流區(qū)，形成燃氣舵。
專利摘要豎直站立垂直起降飛機，是為解決目前臥式垂直起降機存在的實現(xiàn)垂直起降和懸停等相關(guān)控制問題難度較大，所需成本相對也較高及存在的飛機在低速和空中靜止狀態(tài)下使用氣動力舵面其控制力不足等技術(shù)問題而設(shè)計的。該機采用豎直站立機身，以燃氣舵作為飛機操縱舵面，所述發(fā)動機噴射口的位置與X型尾翼后的燃氣舵的中心位置相應(yīng)。有益效果該機是采用豎直站立機身并將機身與導(dǎo)彈相融合為設(shè)計特點的一型高速飛行器，其豎直起飛能充分發(fā)揮發(fā)動機本身效能，簡化轉(zhuǎn)向與平衡設(shè)計；機動性能比常規(guī)布局更加出色；其操縱性好，機動性能優(yōu)異；在地面待飛時占地面積小利于隱身。
文檔編號B60C15/02GK202753709SQ201220363620
公開日2013年2月27日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者郗杰 申請人:沈陽申藍航空科技有限公司