固定翼多旋翼复合式飞行器的制作方法

本发明为一种可垂直起降的固定翼多旋翼复合式飞行器。主要属于航空领域，可广泛用于航拍，航空，农林消防，巡逻，农业植保，快递，无人反潜，航模等多个方面。

背景技术：

近年来，随着消费级无人机，中小型飞行器的迅猛发展，民用飞行器与生活越来越贴近，飞行器的种类也越来越繁多。民用市场上飞行器多以中小型飞行器为主，且飞行器主要分为两类：固定翼飞机和多旋翼飞行器。但其两者都具有不可避免的缺陷：固定翼飞机飞行效率高，但起降方式复杂，不能垂直起降，且飞行速度不能太小；多旋翼飞行器可以垂直起降，速度可控，但飞行速度不能太大，飞行时间短，飞行效率低。在民用无人机迅速发展的今天，以上问题的解决也越来越必要了。针对以上缺陷，本发明在一定程度上可有效解决以上缺陷。本固定翼多旋翼复合式飞行器同时拥有固定翼飞机和多旋翼飞行器的优点，并克服其缺点，本发明可垂直起降，可空中悬停，速度可控，同时可以达到固定翼飞机的飞行效率。

技术实现要素：

本发明的目的是针对市场上大部分固定翼飞机不能垂直起降，不能空中悬停和多悬翼飞行器航程小，飞行效率低的缺点设计出一种既能有效综合以上飞行器的优点，并在一定程度上克服其缺点的新飞行器。

本发明的技术方案:

一种固定翼多旋翼复合式飞行器。它主要由五部分组成：第一部分为主体骨架1；第二部分为倾转发动机部分，包含1号发动机2-1，2号发动机2-2,3号发动机2-3，4号发动机2-4，倾转发动机座4；第三部分为飞翼机身5-1部分，包含左折叠翼5-2，右折叠翼5-3，左襟翼5-4，右襟翼5-5；第四部分为矩形机翼部分，包含上矩形机翼6-1，下矩形机翼6-2，翼梁6-3，左副翼6-4，右副翼6-5，喷洒管6-6；第五部分为机身外部设计部分，包含飞翼机身后掠角7，上机壳8，下机壳9，外挂架10，云台相机或光电传感器11。

主体骨架1从俯视角度看为“工”字形，由3根圆管组成。1号发动机2-1通过倾转发动机座4安装在主体骨架1的一端，1号旋翼3-1安装在1号发动机2-1上，1号舵机4-1通过转动带动倾转发动机座4绕轴转动。2号发动机2-2，3号发动机2-3，4号发动机2-4与1号发动机2-1的安装和倾转原理相同。飞翼机身5-1从俯视角度看为等腰三角形，飞翼机身5-1内部为中空，左折叠翼5-2和右折叠翼5-3分别位于飞翼机身5-1的左右两边，并可向上折叠。左襟翼5-4和右襟翼5-5分别位于飞翼机身5-1尾部的左右两边。飞翼机身后掠角7为飞翼机身5-1的整体后掠角度。当飞行器安装矩形机翼时，可以安装双机翼或单机翼。上矩形机翼6-1安装在飞行器上层，下矩形机翼6-2安装在飞行器下层，上矩形机翼6-1由两个矩形翼面组成，翼梁6-3贯穿整个上矩形翼面6-1，且上矩形翼6-1通过翼梁6-3可以绕飞行器倾转。左副翼6-4和右副翼6-5分别位于上矩形翼6-1的左右两边，且左副翼6-4和右副翼6-5可向上折叠。喷洒管6-6位于上矩形翼6-1的尾部，用于喷洒农药。下矩形机翼6-2与上矩形机翼6-1的结构和功能原理相同。上机壳8位于飞行器中央上方，下机壳9位于飞行器中央下方，上机壳8和下机壳9通过螺丝固连，并形成盒状，内部中空，用于装载电池，燃油，电路板等部件。上机壳8和下机壳9两侧留有圆孔，翼梁6-3可穿过圆孔，下机壳9中设置有舵机倾转机构，通过翼梁6-3，舵机倾转机构可带动上矩形翼6-1和下矩形翼6-2沿翼梁6-3倾转。外挂架10位于下机壳9或飞翼机身5-1的下部，分为左右两半，用于装载货物，同时作为起落架用于飞行器起飞和降落。云台相机或光电传感器11位于下机壳9或飞翼机身5-1的前部下方，用于航拍和侦察。

本发明的有益效果：

本飞行器的结构设计充分利用了空气动力学，飞行器采用了固定翼机身，升阻比较高，同时飞行器综合了多旋翼飞行器的设计，使得飞行器同时可以垂直起降，易于控制。本发明可以垂直起降，可以使飞行器拥有常规固定翼飞机的飞行速度和飞行效率，易于控制，飞行稳定性高，实用性强，可以军民两用。

附图说明

图1为飞行器安装飞翼机身5-1时的俯视图。

图2为飞行器发动机2-1，旋翼3-1和倾转发动机座4的整体图。

图3为飞行器多旋翼部分的整体图。

图4为飞行器飞翼机身5-1的整体图。

图5为飞行器安装矩形机翼6-1时的整体图。

图6为飞行器矩形机翼6-1的整体图。

图7为飞行器安装矩形机翼6-1时的左视图。

图8为飞行器发动机倾转45度，矩形机翼倾转20度时的左视图。

图9为飞行器发动机倾转90度，矩形机翼倾转20度时的左视图。

图10为飞行器上机壳8和下机壳9的整体图。

图11为飞行器上下两台发动机对置安装的示意图。

1， 主体骨架；2-1，1号发动机；

2-2，2号发动机；2-3， 3号发动机； 2-4,4号发动机；

2-5，5号发动机； 3-1,1号旋翼；3-2， 2号旋翼；3-3，3号旋翼；

3-4,4号旋翼；3-5,5号旋翼； 4，倾转发动机座；4-1，1号舵机；

4-2，2号舵机；4-3， 3号舵机； 4-4，4号舵机；5-1， 飞翼机身；

5-2， 左折叠翼；5-3，右折叠翼； 5-4，左襟翼； 5-5，右襟翼；

6-1， 上矩形机翼；6-2， 下矩形机翼； 6-3，翼梁； 6-4，左副翼；

6-5， 右副翼； 6-6，喷洒管； 7，飞翼机身后掠角； 8，上机壳；

9，下机壳； 10，外挂架； 11，云台相机或光电传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

一种固定翼多旋翼复合式飞行器。如图1和图5所示，它主要由五部分组成：第一部分为主体骨架1；第二部分为倾转发动机部分，包含1号发动机2-1，2号发动机2-2,3号发动机2-3，4号发动机2-4，倾转发动机座4；第三部分为飞翼机身5-1部分，包含左折叠翼5-2，右折叠翼5-3，左襟翼5-4，右襟翼5-5；第四部分为矩形机翼部分，包含上矩形机翼6-1，下矩形机翼6-2，翼梁6-3，左副翼6-4，右副翼6-5，喷洒管6-6；如图4和图10所示，第五部分为机身外部设计部分，包含飞翼机身后掠角7，上机壳8，下机壳9，外挂架10，云台相机或光电传感器11。

如图1和图3所示，主体骨架1从俯视角度看为“工”字形，由3根圆管组成。如图2和图8所示，1号发动机2-1通过倾转发动机座4安装在主体骨架1的一端，1号旋翼3-1安装在1号发动机2-1上，1号舵机4-1通过转动带动倾转发动机座4绕轴转动。2号发动机2-2，3号发动机2-3，4号发动机2-4与1号发动机2-1的安装和倾转原理相同。如图3所示，主体骨架1与1号发动机2-1，2号发动机2-2，3号发动机2-3，4号发动机2-4，1号旋翼3-1,2号旋翼3-2,3号旋翼3-3，四号旋翼3-4共同组成多旋翼部分。如图4所示，飞翼机身5-1从俯视角度看为等腰三角形，飞翼机身5-1内部为中空，左折叠翼5-2和右折叠翼5-3分别位于飞翼机身5-1的左右两边，并可向上折叠。左襟翼5-4和右襟翼5-5分别位于飞翼机身5-1尾部的左右两边。飞翼机身后掠角7为飞翼机身5-1的整体后掠角度，飞翼机身后掠角7后掠角度不固定，当后掠角度为180度时，飞翼机身5-1变为矩形机翼。如图5和图6所示，当飞行器安装矩形机翼时，可以安装双机翼或单机翼。上矩形机翼6-1安装在飞行器上层，下矩形机翼6-2安装在飞行器下层。上矩形机翼6-1由两个矩形翼面组成，翼梁6-3贯穿整个上矩形机翼6-1，且上矩形翼6-1通过翼梁6-3可以绕飞行器倾转。左副翼6-4和右副翼6-5分别位于上矩形翼6-1的左右两边，且左副翼6-4和右副翼6-5可向上折叠。喷洒管6-6位于上矩形翼6-1的尾部，用于喷洒农药，当不作为植保机时，不使用喷洒管6-6。下矩形机翼6-2与上矩形机翼6-1的结构和功能原理相同。如图5和图10所示，上机壳8位于飞行器中央上方，下机壳9位于飞行器中央下方，上机壳8和下机壳9通过螺丝固连，并形成盒状，内部中空，用于装载电池，燃油，电路板等部件。如图7，图8，图9和图10所示，上机壳8和下机壳9两侧留有圆孔，翼梁6-3可穿过圆孔，下机壳9中设置有舵机倾转机构，通过翼梁6-3，舵机倾转机构可带动上矩形机翼6-1和下矩形机翼6-2沿翼梁6-3倾转。如图4和图10所示，外挂架10位于下机壳9或飞翼机身5-1的下部，分为左右两半，用于装载货物，同时作为起落架用于飞行器起飞和降落。如图7所示，云台相机或光电传感器11位于下机壳9或飞翼机身5-1的前部下方，用于航拍和侦察。如图2和图11所示，其中发动机2-1为电动机或活塞式发动机或涡轮机，发动机的安装方式为单台发动机1号发动机2-1向上安装或两台发动机1号发动机2-1和5号发动机2-5上下对置安装。1号旋翼3-1为两叶旋翼或三叶旋翼或五叶旋翼。倾转发动机座4按需求选装，当不使用倾转发动机座4时，四台发动机不可倾转；飞行器机翼采用飞翼机身5-1或上矩形机翼6-1。2号发动机(2-2)，3号发动机(2-3)，4号发动机(2-4)与1号发动机(2-1)的安装和倾转原理相同；下矩形机翼(6-2)与上矩形机翼(6-1)的结构和功能原理相同。

运行原理

飞行器起飞时，四台发动机同时工作，发动机带动旋翼旋转，从而产生升力，使飞行器向上飞行。当飞行器上升到一定高度，发动机和矩形机翼开始倾转，产生向上和向前的推力，在飞行器不掉高度的情况下使飞行器向前飞行。

飞行器正常巡航时，四台发动机同时工作。机翼产生的升力克服重力，发动机克服前进的阻力，同时产生升力。飞行器的副翼和襟翼控制飞行器的偏航和俯仰方向。

当飞行器降落时，发动机再倾转回垂直方向，四台发动机同时工作，控制原理类似于四旋翼飞行器，即可缓慢垂直降落。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。