br>[0026] 所述充气式双层排翼使用大厚度翼型。根据现有研究成果，排式机翼利用后排翼 前缘驻点附近形成高压区增大了前排翼下表面的压力，使全机整体的升力系数较传统单翼 布局增加十分明显。同时较相同翼型的单翼布局，在一定迎角范围内也可以明显提高全机 的升力和升阻比。
[0027] 如图5~6所示，所述充气式双层排翼为半硬式充气结构，中央翼梁分别与左机身 和右机身连接，机翼中布置多个翼肋，翼肋将机翼隔开成多个气室，每个气室内有一个保型 气囊，气囊内充满氦气，保持压力稍大于环境压力。气囊的充/放气管道从中央翼梁内部穿 过，一侧与各个气囊连接，另一侧与左机身或右机身的气栗连接，通过气栗对气囊进行充放 气。机翼外蒙皮和气囊蒙皮采用加强型复合膜材料，中央翼梁、长桁、翼肋等采用碳纤维复 合材料。
[0028] 所述中央机身位于后排翼前缘，可提高后排翼对气流的阻滞效果，进一步增加前 排翼下表面的压力。中央机身略微向前伸出，起到拓宽飞行员视野、配平重心、方便安置前 起落架的作用。如图7所示，中央机身机鼻内布置前起落架舱和电子设备舱，中间位置为驾 驶舱，后部为货舱。
[0029] 所述左机身和右机身为对称设计，现以左机身为例说明。左机身位于排翼左侧，起 到连接前后排翼的作用，同时作为翼梢挡板，可降低飞行器的诱导阻力。左机身前部与发动 机连接，后部与尾撑连接。从前往后，左机身内分别布置发动机倾转系统，油箱，气栗，高压 储气罐等。左机身下部为主起落架舱。
[0030] 所述两套倾转旋翼式动力系统分别由旋翼、发动机、倾转系统构成。所述倾转系统 由步进电机、控制系统和倾转轴组成，两套倾转系统分别安装于左机身和右机身前部位置。 所述发动机与倾转轴相连，位于左机身和右机身内侧位置。垂直起降阶段，发动机转至与机 身轴线垂直位置，提供升力，水平飞行阶段，发动机转至水平位置，提供推力。
[0031 ] 所述前起落架安装在中央机身，主起落架分别安装在左机身和右机身。由于飞行 器采用垂直方式起飞，起落架仅仅起到支撑作用，因此可避免在滑跑阶段因主轮距过大而 引起的不稳定因素。
[0032] 本发明提出的升浮一体式垂直起降通用飞行器使用具备较高气动效率和浮力体 积效率的充气式双层排翼布局，结合倾转旋翼动力方案，实现发动机低功耗下的垂直起降 功能和以一定速度的平飞功能。该飞行器使用双层排翼作为浮力体，且该双层排翼具有较 好的气动效率、阻力较低。在垂直起降阶段，倾转旋翼轴线与机体轴线垂直，依靠充气式排 翼所产生的浮力和发动机推力共同克服飞行器重力，通过设计，发动机只需要克服40~ 50%机体重力即可实现垂直起降，相比于传统倾转旋翼飞行器，大大降低功耗；在水平飞行 阶段，倾转旋翼轴线与机体轴线平行，发动机推力克服阻力以维持一定飞行速度，此时利用 双层排翼高效的空气动力和自身的浮力克服重力，且由于该飞行器阻力较低，相比于传统 升浮一体式飞行器，可在较低能耗下提高飞行速度。
[0033] 该升浮一体式垂直起降通用飞行器具有应用广泛、飞行地域广、工作效率高的特 点，其作为一种快捷灵便、经济高效的先进运载工具，会得到广泛的运用。特别是在交通运 输、土地测绘、资源勘探、环境监测、科学实验、航空训练、安全巡逻、人员救护、快邮传递、农 林防治、文化体育、行政公务、旅游观光等领域。尤其是近十年来，商务通勤机、公务机及私 人专机的兴起，大大推动着轻型飞行器的发展。同时，路上交通运输的发展遭遇瓶颈。所以 此类利用浮升一体化原理具有垂直起降性能飞行器的发展、推行和普及，必然成为解决陆 上交通拥挤的可行方案之一。
【附图说明】
[0034] 图1是升浮一体式飞行器垂直起降状态外观图；
[0035] 图2是升浮一体式飞行器巡航飞行状态外观图；
[0036] 图3是升浮一体式飞行器巡航飞行状态示意三视图，其中：3a是主视图，3b是侧视 图，3c是俯视图；
[0037] 图4是升浮一体式飞行器前视图；
[0038] 图5是充气式前排翼充气结构示意图；
[0039] 图6是充气式后排翼充气结构示意图；
[0040] 图7是中央机身内部结构示意图。图中：
[0041] 1.左机身；2.右机身；3.中央机身；4.前排翼；5.后排翼；6.尾撑；7.垂尾；8.平 尾；9.旋翼；10.发动机；11.前起落架；12.主起落架；13.升降舵；14.方向舵；15.中央翼 梁；16.翼肋；17.长桁；18.保型气囊；19.充/放气管；20.机身隔框；21.电子设备舱地 板；22.驾驶舱地板；23.货舱地板；24.前起落架舱；25.电子设备舱；26.驾驶舱；27.货 舱；28.后机身壁板。
【具体实施方式】
[0042] 如图1、图2、图3所示为升浮一体式飞行器垂直起降状态外观图、巡航飞行状态外 观图和巡航飞行状态三视图，图4是升浮一体式飞行器前视图。
[0043] 本实施例是一种升浮一体式垂直起降飞行器，包括左机身1、右机身2、中央机身 3、前排翼4、后排翼5、尾撑6、垂尾7、平尾8、旋翼9、发动机10、前起落架11、主起落架12、 升降舵13和方向舵14。
[0044] 如图1~4所不，本实施例以双层充气式排翼作为主体，三机身布局。所述三机身 布局是：中央机身3位于后排翼5前缘中间位置；左机身1和右机身2分别位于排翼两端的 翼梢处。为兼顾垂直起降状态和水平飞行状态纵向配平问题，左机身1和右机身2向前伸 出，使左机身1头部最前端和右机身2头部最前端分别与前排翼4前缘之间有2m的距离。 两台发动机10分别安装在左机身1和右机身2内侧。两台发动机10在舵机带动下，能够 通过倾转轴在各自纵向平面内实现倾转，以满足不同的飞行状态。由左机身1和右机身2 分别有向后延伸出的尾撑6,该尾撑的长度为9m，以承担尾翼结构。为避开排翼尾涡，提高 操纵效率，尾撑6向上翘起，使尾撑与机身纵向轴线之间有15°夹角。飞行器采用双垂尾布 局，升降舵13和方向舵14分别设置在平尾8和垂尾7上；起落架为前三点式，主起落架12 分别位于左机身1和右机身2下部，前起落架11位于中央机身前部。
[0045] 如图3所示，本实施例中升浮一体式飞行器总长17m，宽25. 15m，高7. 27m。所述 升浮一体式飞行器最大起飞重量500kg，空机重量200kg，可乘坐两名机组人员，设计巡航 速度15m/s，最高速度25m/s。机翼总面积176m2,气囊设计容积为220m3,能够提供2636. 2N 的浮力。在最大起飞重量下，垂直起降状态时发动机需用推力仅为2263. 8N。
[0046] 如图3所示，所述充气式双层排翼使用NACA0045大厚度翼型，展长22m，弦长4m， 后排翼5前缘位于前排翼4前缘后下方3. 2m，并且该后排翼5距前排翼4之间的垂直间距 为1.2m。所述各机翼的安装角均为0°。
[0047] 如图5~6所示，所述充气式双层排翼为半硬式充气结构，中央翼梁15分别与 左机身1和右机身2连接，机翼内布置多个翼肋16,通过翼肋16将机翼内隔开成多个气 室，每个气室内均有一个保型气囊18,气囊内充满氦气，以保持气囊内部压力大于环境压力 500Pa。气囊的充/放气管道19从中央翼梁15内部穿过，一侧与各个气囊连接，另一侧与 左机身1或右机身2的气栗连接，通过气栗对气囊进行充放气。机翼外蒙皮和气囊蒙皮采 用加强型复合膜材料，中央翼梁15、长桁17、翼肋16等采用碳纤维复合材料。
[0048] 所述中央机身3直径为1. 95m，位于后排翼5前缘，中央机身3头部最前端与后排 翼5前缘之间有1. 477m的距离。中央机身通过后机身壁板28与中央翼梁15、长桁17相 连。如图7所示，中央机身的机鼻内有前起落架舱24和电子设备舱25,中间位置为驾驶舱 26,后部为货舱27。将中央机身3的坐标零点设置在机身头部最前端，坐标轴X轴方向沿机 身纵向轴线指向后方，坐标轴z轴垂直于机身纵向轴线指向上方，坐标轴y轴垂直于X轴与 z轴组成的平面，指向右方。所述中央机身3的几何形状由控制面上的样条曲线来约束，样 条曲线由控制坐标点来约束，并分别通过插值获得机身曲面。所述中央机身3的设计控制 面为xzi，i = 1、2、3、4、5、6 ;xz为机身的纵向坐标，下标i表示各控制面的编号。
[0049] 本实施例中，所述中央机身3的设计控制面xzl分别为
[0050] 表1为中央机身3的设计控制面xzl中各控制坐标点；
[0051 ] 表1中央机身的设计控制面xzl中各控制坐标