一种串列机翼垂直起降飞机

1.本实用新型属于垂直起降飞机技术领域，具体涉及一种串列机翼垂直起降飞机。


背景技术：

2.电动垂直起降飞行器是解决城市内空中交通拥堵等问题的潜在方案之一，其中有相当部分的该类飞行器采用了复合式的设计方案，即采用了两套动力系统的组合，分别用于垂直起飞降落以及水平飞行。
3.现有的复合式垂直起降飞行器，大多数是常规布局(cn217515371u)，在单个机翼两侧布置升力螺旋桨，这样容易造成单个机翼的尺寸较大，影响在城市狭窄空域如楼宇之间的降落安全性，且占用的起降场地较大。除此类飞机之外，有不少人提出了串列式飞机的设计方案，在机身纵向布置两副尺寸接近的机翼，并在两副机翼上分别布置升力螺旋桨。此类方案有助于缩小机身的尺寸，并且由于在平飞时前后机翼均提供升力，有助于提高全机的升阻比。
4.但是，现有的串列机翼复合式飞行器依然存在一些问题，例如(cn6184737b)在机翼翼稍位置布置旋翼，此类方案由于旋翼完全在机翼外侧，导致全机尺寸偏大，而且由于旋翼离机身重心较远，导致机翼的弯曲力矩很高，也容易导致结构超重。另一类常见的串列翼方案为采用一个连杆贯穿了前后机翼，将升力螺旋桨布置在连杆上，这样迫使前后机翼在同一个水平面上，前机翼的下洗气流会对后机翼产生较多干扰，降低了整机的气动效果。
5.基于此，提出了一种串列机翼垂直起降飞机。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种串列机翼垂直起降飞机，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种串列机翼垂直起降飞机，包括机身、前机翼和后机翼，所述机身内部设置有驾驶室、电池、航电设备、货物/载员舱，且在所述机身的尾部安装有推进电机和推进螺旋桨，用于以固定翼状态飞行；
8.所述前机翼安装于机身前部靠下位置，所述前机翼中部安装有前机翼水平连杆；
9.所述后机翼安装于机身后部靠上靠近机身顶部处，所述后机翼的中部安装有后机翼水平连杆。
10.进一步的，所述前机翼水平连杆、后机翼水平连杆的前后两端各设置有一部垂直起降电机以及配套的螺旋桨，用于在垂直起降状态下提供竖直方向的升力。
11.进一步的，所述机身前端下方还设置有前起落架。
12.进一步的，所述后机翼与后机翼水平连杆的连接处安装有垂尾，所述垂尾下端在停放状态下接触地面，承担后起落架的作用。
13.本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
14.本实用新型通过采用前后串列式机翼，在外廓尺寸不扩大的前提下，能够提供更
大的翼面积，提升气动性能；前后机翼在不同的高度，后机翼有效避开前机翼下洗气流的干扰，有效提高全机气动效率；垂直尾翼在机翼下方布置，有助于降低飞机的整机高度；垂直尾翼作为主起落架，飞机结构设计更简洁，也使得飞机结构重量更低；主起落架通过机翼和座舱连接，机翼的柔性变形等可以起到减震等效果。
附图说明
15.图1是本实用新型整体结构示意图；
16.图2是本实用新型整体结构主视图。
17.附图标记说明：
18.1-前机翼；2-后机翼；3-机身；4-垂尾；5-前机翼水平连杆；6-后机翼水平连杆。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.如图1和图2所示，本实用新型提供一种技术方案：一种串列机翼垂直起降飞机，包括机身3、前机翼1和后机翼2，所述机身3内部设置有驾驶室、电池、航电设备、货物/载员舱，且在所述机身3的尾部安装有推进电机和推进螺旋桨，用于以固定翼状态飞行；
21.所述前机翼1安装于机身3前部靠下位置，所述前机翼1中部安装有前机翼水平连杆5；所述后机翼2安装于机身3后部靠上靠近机身3顶部处，所述后机翼2的中部安装有后机翼水平连杆6。
22.所述前机翼水平连杆5、后机翼水平连杆6的前后两端各设置有一部垂直起降电机以及配套的螺旋桨，全机共8台垂直起降电机，用于在垂直起降状态下提供竖直方向的升力。
23.所述机身3前端下方还设置有前起落架，所述后机翼2与后机翼水平连杆6的连接处安装有垂尾4，所述垂尾4下端在停放状态下接触地面，承担后起落架的作用。
24.飞机起飞时，使用前机翼水平连杆5和后机翼水平连杆6端部的垂直起降电机进行垂直起飞，在此过程中，通过调整各台垂直起降电机的转速，以多旋翼工作模式进行飞行控制，并在到达一定高度后启动推进电机，开始水平加速并逐渐降低垂直起降电机功率，直至机翼能够提供所有升力时关闭垂直起降电机，完全转入固定翼飞行模式。
25.降落过程中，飞机在接近降落点的过程中逐渐降低飞行速度，并启动垂直起降电机，转入垂直下降直至落地。
26.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
27.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种串列机翼垂直起降飞机，其特征在于：包括机身(3)、前机翼(1)和后机翼(2)，所述机身(3)内部设置有驾驶室、电池、航电设备、货物/载员舱，且在所述机身(3)的尾部安装有推进电机和推进螺旋桨，用于以固定翼状态飞行；所述前机翼(1)安装于机身(3)前部靠下位置，所述前机翼(1)中部安装有前机翼水平连杆(5)；所述后机翼(2)安装于机身(3)后部靠上靠近机身(3)顶部处，所述后机翼(2)的中部安装有后机翼水平连杆(6)；所述后机翼(2)与后机翼水平连杆(6)的连接处安装有垂尾(4)，所述垂尾(4)下端在停放状态下接触地面，承担后起落架的作用。2.根据权利要求1所述的一种串列机翼垂直起降飞机，其特征在于，所述前机翼水平连杆(5)、后机翼水平连杆(6)的前后两端各设置有一部垂直起降电机以及配套的螺旋桨，用于在垂直起降状态下提供竖直方向的升力。3.根据权利要求1所述的一种串列机翼垂直起降飞机，其特征在于，所述机身(3)前端下方还设置有前起落架。

技术总结
本实用新型提供了一种串列机翼垂直起降飞机，包括机身、前机翼和后机翼，机身内部设置有驾驶室、电池、航电设备、货物/载员舱，且在机身的尾部安装有推进电机和推进螺旋桨，用于以固定翼状态飞行；前机翼安装于机身前部靠下位置，前机翼中部安装有前机翼水平连杆；后机翼安装于机身后部靠上靠近机身顶部处，后机翼的中部安装有后机翼水平连杆。本实用新型通过采用前后串列式机翼，在外廓尺寸不扩大的前提下，能够提供更大的翼面积，提升气动性能；前后机翼在不同的高度，后机翼有效避开前机翼下洗气流的干扰，有效提高全机气动效率；垂直尾翼在机翼下方布置，有助于降低飞机的整机高度。有助于降低飞机的整机高度。有助于降低飞机的整机高度。


技术研发人员：崔浩 孙昕 姜文辉 李玉龙 李晨 张超
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：2023.02.21
技术公布日：2023/6/28