专利名称：竖直站立垂直起降飞机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种垂直起降飞机，尤其涉及一种竖直站立垂直起降飞机。属于航空航天技术领域。
背景技术：
目前飞机的垂直起降技术是采用常规卧式垂直起降，发动机推力不能直接作为垂直起降动力，而要采用喷口转向等技术辅助，因此目前无人机存在实现垂直起降和悬停等相关控制问题难度很大，所需成本也相对较高等技术问题。
发明内容
本发明为了解决目前卧式垂直起降机存在的实现垂直起降和悬停等相关控制问题难度较大，所需成本相对也较高以及存在的飞机在低速和空中静止状态下使用气动力舵面其控制力不足等技术问题，提供了一种竖直站立垂直起降飞机，它使用燃气舵控制飞机姿态，克服了飞机在低速和空中静止状态下气动力舵面控制力不足的问题。具体解决方案是竖直站立垂直起降飞机，它包括机身、机翼、电源、飞行控制系统、航空电子系统、发动机及燃气舵；所述机身为竖直式机身，以所述燃气舵作为飞机操纵舵面；所述发动机的喷流口的位置与飞机尾翼后的燃气舵的中心位置相应；所述机翼为三角翼，采用大后掠角对称布置在机身中部；所述尾翼为飞机起落架。本发明的特点及有益效果该机以采用竖直站立机身为设计特点的一型高速飞行器，飞机机翼采用大后掠角中单三角翼，飞机设计成机体竖直的垂直起降，飞机通过燃气舵控制飞机起飞和空中静止以及降落时的姿态，即通过水平燃气舵和方位燃气舵控制飞机倒立不倒，通过差动水平燃气舵控制飞机滚转。垂直机身采用X型尾翼作为机身支撑，采用大推比发动机使飞机竖直站立起飞和降落；竖直起飞能充分发挥发动机本身效能，简化转向与平衡设计；燃气舵使机动性能不依赖于飞机速度，比常规气动舵更加出色；其操纵性好，机动性能优异。
图I本发明的结构示意2是图I的侧面结构示意3是图I中尾部结构示意4是图I的内部结构分布示意图
具体实施例方式参看图I-图3，竖直站立垂直起降飞机，它包括机身I、机翼2、电源3、飞行控制系统4、航空电子系统5、发动机6及燃气舵7 ;所述机身I为竖直式机身，以所述燃气舵7作为飞机操纵舵面；所述发动机的喷流口 8的位置与X形飞机尾翼后的燃气舵7的中心位置相应；所述机翼2为三角翼，采用大后掠角对称布置在机身I中部；所述尾翼为飞机起落架。作为飞机起落架的所述尾翼为“X”、“ + ”、“Y”或形。飞机的水平舵和方向舵安装在飞机尾翼后缘，且向内心伸展进入发动机喷流区，形成燃气舵。工作原理是应用空间倒立摆原理，由于起降和悬停时速度不大，气动力贡献较小，可把飞机模化成刚体，通过发动机燃气舵控制使刚体保持倒立，进而实现竖直机身悬停和可控起降。实施例参看图4，竖直站立垂直起降飞机，它包括机身I、机翼2、电源3、飞行控制系统4、 航空电子系统5、发动机6及燃气舵7 ;其中机身I为竖直站立式放置，喷流口 8的位置刚好与X型尾翼后的燃气舵7中心位置相应；机翼2为单层三角翼，采用大后掠角布置在机身I中部。所述电子调速器5的电子调速器采用无刷式，它根据飞行控制系统4的控制信号调节电动机的转速。机身I内部的结构布置为电子调速器的输入线与电源3连接，电子调速器的输出线与发动机6连接，电子调速器的信号线与飞行控制系统4的自动驾驶仪/遥控接收机连接；另外，电子调速器还具有电源输出功能，即在信号线的正负极之间，有5V左右的电压输出，通过信号线为遥控接收机供电，遥控接收机再为自动驾驶仪和燃气舵其他控制设备供电。充分运用发动机6的推力方向，实现竖直站立机身垂直起降。飞机自动驾驶仪采用MEMS陀螺和加速度传感器集成GPS及膜盒。所述飞机在起飞和降落以及空中静止处于低速时，通过燃气舵7控制飞机姿态与平衡，在高速飞行时通过动力舵及燃气舵7共同控制飞机姿态。飞机为正常气动布局飞机，使用燃气舵7控制飞机姿态，使飞机可在空中静止竖
直站立而不倒。飞机的所述尾翼除“X”形外，还可采用为“ + ”、“Y”或形尾翼，且作为飞机起落架，保证飞机稳定站立。该无人机可成为一型无人作战/侦察飞行器，陆海空均可使用。也可做高速靶机。可设计成自携带战斗部，完成对地面或水面目标的打击；或携带侦察设备，实现战区威胁侦察。可实现自主导航/GPS组合导航；自主识别/锁定目标，直接撞击毁伤地面或水面目标。飞机可实现挂飞投放发射、地面垂直起飞以及车载移动起飞等模式，可实现垂直起降或伞降；飞机具有悬停模式，可实现空中旋停。
权利要求
1.竖直站立垂直起降飞机，它包括机身(I)、机翼(2)、电源(3)、飞行控制系统(4)、航空电子系统(5)、发动机(6)及燃气舵(7);其特征在于所述机身(I)为竖直式机身，以所述燃气舵(7)作为飞机操纵舵面；所述发动机的喷流口(8)的位置与飞机尾翼后的燃气舵(7)的中心位置相应；所述机翼(2)为三角翼，采用大后掠角对称布置在机身(I)中部；所述尾翼为飞机起落架。
2.根据权利要求I所述的竖直站立垂直起降飞机，其特征在于作为飞机起落架的所述尾翼为“ X ”“ ”“ Y ”或“ ”形。
3.根据权利要求I或2所述的竖直站立垂直起降飞机，其特征在于飞机的水平舵和方向舵安装在飞机尾翼后缘，且向内心伸展进入发动机喷流区，形成燃气舵。
全文摘要
竖直站立垂直起降飞机，是为解决目前卧式垂直起降机存在的实现垂直起降和悬停等相关控制问题难度较大，所需成本相对也较高及存在的飞机在低速和空中静止状态下使用气动力舵面其控制力不足等技术问题而设计的。该机采用竖直站立机身，以燃气舵作为飞机操纵舵面，所述发动机喷射口的位置与X型尾翼后的燃气舵的中心位置相应。有益效果该机是采用竖直站立机身并将机身与导弹相融合为设计特点的一型高速飞行器，其竖直起飞能充分发挥发动机本身效能，简化转向与平衡设计；机动性能比常规布局更加出色；其操纵性好，机动性能优异；在地面待飞时占地面积小利于隐身。
文档编号B64C15/02GK102756806SQ20121026193
公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月26日 优先权日2012年7月26日
发明者郗杰 申请人:沈阳申蓝航空科技有限公司