一种救援飞行器的制造方法

文档序号:10639792阅读:462来源:国知局
一种救援飞行器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种救援飞行器,包括机体(1)、升力发动机(2)、姿态喷流器(3)、尾推发动机(4)、水平尾翼(5)、垂直尾翼(6)、起落架(7)、飞控设备舱(8)、救援收纳舱(9),2台升力发动机(2)内置机体(1)航向方向两侧,4个姿态喷流器(3)成对内置机体(1)展向方向两侧,机体(1)航向方向机尾端安装有相互垂直的水平尾翼(5)和垂直尾翼(6),垂直尾翼(6)上安装有尾推发动机(4),机体(1)内的两侧升力发动机(2)之间安装有飞控设备舱(8)和救援收纳舱(9)。本发明所提供的救援飞行器,具有垂直起降能力,且桨叶内置机体中可在狭小空间中救援,具有快速高效、受地理空间限制少等优势。
【专利说明】
一种救援飞行器
技术领域
[0001]本发明属于飞机设计领域,具体涉及救援飞行器。
【背景技术】
[0002]由于航空救援具有响应速度快、机动能力强、救援范围广、救援效果好等有优点,因此在灾害救援过程中发挥着至关重要的作用。
[0003]—般用于救援的飞行器主要是直升机,大而长的旋翼外置,根本无法在一些狭小、复杂的空间实施救援任务。再次,救援直升机基本上由军用直升机改装而来,机上往往缺少监护、救治、供氧、供电等设备,在输送伤病员途中不能进行复苏、输血、输液、供氧等急救处置。

【发明内容】

[0004]本发明的目的在于提供一种救援飞行器,解决直升飞机由于旋翼大而长的特点无法在狭小空间实施救援任务的问题。
[0005]本发明的目的通过如下技术方案实现:一种救援飞行器,包括机体、升力发动机、姿态喷流器、尾推发动机、水平尾翼、垂直尾翼、起落架、飞控设备舱、救援收纳舱;
[0006]多个所述升力发动机内置于所述机体航向方向两侧;
[0007]多个所述姿态喷流器成对内置于所述机体展向方向两侧;
[0008]所述机体航向方向机尾端安装有相互垂直的所述水平尾翼和所述垂直尾翼,其中,所述水平尾翼按照所述机体展向方向布置,所述垂直尾翼上安装有所述尾推发动机;
[0009]所述机体内的两侧所述升力发动机之间安装有所述飞控设备舱和所述救援收纳舱;
[0010]所述机体垂向方向上安装有用于着陆的所述起落架。
[0011 ]优选地是,所述升力发动机为两个,并且包含风扇和涵道发动机,所述涵道发动机提供动力,带动所述风扇旋转,产生升力,进而飞行器垂直起飞。
[0012]优选地是,所述垂直尾翼为两个,所述水平尾翼为一个,所述垂直尾翼垂直安装于所述水平尾翼两端,并且所述水平尾翼、所述垂直尾翼与所述机体航向机尾端连成一体。
[0013]优选地是,所述水平尾翼上安装有用于调整飞行器升降的升降舵。
[0014]优选地是,所述垂直尾翼上安装有用于调整飞行器转向的方向舵。
[0015]优选地是,所述尾推发动机为两个,分别安装于所述垂直尾翼远离所述水平尾翼一侧。
[0016]优选地是,所述飞控设备舱和所述救援收纳舱沿所述机体展向方向并排布置,所述救援收纳舱的舱门开在远离所述飞控设备舱一侧。
[0017]优选地是,所述机体上安装有格栅,用于排出所述升力发动机和所述姿态喷流器产生的气流。
[0018]优选地是,所述起落架为四个,对称安装于所述机体展向方向两侧,每侧安装两个。
[0019]本发明所提供的一种救援飞行器的有益效果在于,不仅具有垂直起降能力,且相对于传统的直升机来说,小巧的机身以及采用的涵道升力风扇使得它几乎可以在任何地方执行援救任务,具有快速高效、灵活多用途、受地理空间限制少等优势。
【附图说明】
[0020]图1为本发明的救援飞行器中机体的结构主视图;
[0021 ]图2为本发明的救援飞行器中机体的结构俯视图;
[0022]图3为本发明的救援飞行器中机体的结构前视图;
[0023]图4为本发明的救援飞行器中飞控设备舱和救援收纳舱内部示意图。
[0024]附图标记:
[0025]1-机体、2-升力发动机、3-姿态喷流器、4-尾推发动机、5-水平尾翼、6_垂直尾翼、7-起落架、8-飞控设备舱、9-救援收纳舱、11-格栅、21-风扇、22-涵道发动机、51-升降舵、61-方向舵、81-主飞控屏、82-辅飞控屏、83-接收机、84-生命探测仪、85-油箱、91-座椅、92-躺椅、93-多功能医疗设备。
【具体实施方式】
[0026]为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0027]下面结合附图对本发明救援飞行器做进一步详细说明。
[0028]如图2所示,本实施例的救援飞行器,外形酷似跑车,包括机体1、升力发动机2、姿态喷流器3、尾推发动机4、水平尾翼5、垂直尾翼6、起落架7、飞控设备舱8、救援收纳舱9。
[0029 ]机体I垂向方向上安装有多个用于着陆的起落架7,本实施例优选4个,对称安装于机体I展向方向两侧,每侧安装两个,并且都位于机体I垂向方向的同一侧,见图1所示。现规定机体I安装有起落架7的一侧为机体I的下方向,反方向为上方向。
[0030]多个升力发动机2分别内置于机体I航向方向的两侧,本实施例的升力发动机2包含风扇21和涵道发动机22,数量选为2个,其中,风扇21与涵道发动机22沿机体I的垂向布置,风扇21位于涵道发动机22的上方,涵道发动机22提供动力,带动风扇21旋转,产生升力,进而飞行器垂直起飞。
[0031]多个姿态喷流器3成对内置于机体I展向方向两侧,用于调整飞行姿态,本实施例优选4个,即能满足飞行需求。在机体I上还安装有格栅11,格栅11的安装位置位于升力发动机2和姿态喷流器3的垂直方向上,用于排出升力发动机2和姿态喷流器3产生的气流,见图3所示。
[0032]机体I航向方向机尾端安装有相互垂直的水平尾翼5和垂直尾翼6,其中,水平尾翼5选择I个,按照机体I展向方向布置,垂直尾翼6选择2个,垂直安装于水平尾翼5两端,水平尾翼5、垂直尾翼6与机体I航向机尾端连成一体。在垂直尾翼6远离水平尾翼5—侧安装有尾推发动机4,尾推发动机4为2个,即每一个垂直尾翼6上都安有一个尾推发动机4,尾推发动机4提供推力,用于本发明的救援飞行器的高速飞行,见图3所示。
[0033]在水平尾翼5上还安装有升降舵51,升降舵51为可俯仰摆动的壁板,并且位于水平尾翼5远离机身I 一端,一方面保证飞行器具有俯仰稳定性,另一方面用于高速飞行时飞行器的俯仰操纵,见图2所示。在垂直尾翼6上还安装有方向舵61,方向舵61为可航向摆动的壁板,并且位于垂直尾翼6远离机身I 一端,一方面保证飞行器具有航向稳定性,另一方面用于高速飞行时飞行器的航向操纵,见图1所示。
[0034]在机体I内的2个升力发动机2之间还安装有飞控设备舱8和救援收纳舱9,飞控设备舱8和救援收纳舱9选择沿机体I展向方向并排布置。飞控设备舱8内安装有主飞控屏81、辅飞控屏82、接收机83、生命探测仪84、油箱85,见图4所示,主飞控屏81和辅飞控屏82用于操纵救援飞行器、对地面状况进行探查和获取救援飞行器各部件的状况等,生命探测仪84用于探查地面生命体,接收机83用于接收生命体发出的生命信号,油箱85为救援飞行器提供燃油。救援收纳舱9内安装有座椅91、躺椅92、多功能医疗设备93,座椅91和躺椅92用来放置伤员,多功能医疗设备93用来对伤员进行紧急救治,其中,为了伤员快速登机,将救援收纳舱9的舱门开在远离飞控设备舱8—侧,方便进入。
[0035]救援飞行器的悬停、垂向运动、水平转动、展向远动、偏航运动和俯仰运动等是由2台升力发动机2、尾推发动机4、4个姿态喷流器3、水平尾翼5和垂直尾翼6综合控制来实现。
[0036]悬停是该飞行器最基本的飞行状态,也是最基本的运动形式之一。当2台升力发动机2的风扇21桨叶按相反方向等速转动时,2台升力发动机的扭矩相互抵消,升力的合力与飞行器重力相互平衡,此时飞行器就可以保持悬停状态。同时为了增加稳定性,还可以利用4个姿态喷流器3向下喷气进行辅助控制。
[0037]该救援飞行器的垂向运动比较容易控制。当同时增加2台升力发动机2的风扇21桨叶转速时,2台升力发动机2的扭矩相互抵消,此时升力的合力大于飞行器重力,飞行器就会向上运动。当同时减小前后2台升力发动机2的风扇21桨叶转速时,升力发动机2的扭矩同样相互抵消,此时升力的合力小于飞行器重力,飞行器就会向下运动。同样为了增加稳定性,还可以利用4个姿态喷流器3向下喷气进行辅助控制。
[0038]水平转动是借助于风扇21桨叶产生的扭力来实现的。在风扇21转动过程中,由于空气的阻力作用形成扭力。扭力的大小与转速有关,当前后2台升力发动机2风扇21转速相同但转向相反时,飞行器不会转动;当增大航向机头处的升力发动机2风扇21转速时,此时2台升力发动机的力扭力不能相互抵消,便产生一个绕机体I垂向(铅垂Z轴)的力矩使飞行器水平转动。此时为了保证力的平衡,需要在机头处的2个喷流器向上喷气,产生一个向下的力使得飞行器在重力方向上的合力为零,抵消飞机抬头或低头倾向。反之增大另一个升力发动机2的风扇21转速则向相反方向转动。
[0039]悬停状态下,飞行器受力平衡。当靠机体I同一侧的2个姿态喷流器3向下喷气时,飞行器会产生一个向上的力,该力绕机体I航向方向产生一个力矩使得飞行器机体I倾斜,并产生水平方向的分力,使飞行器展向向另一侧(即远离启动了姿态喷流器3的一侧)运动。反之亦然。
[0040]偏航控制分为高速和低速两种情况,低速飞行时由于垂直尾翼6效率较低,此时飞行器的偏航主要靠2台尾推发动机4的推力差来实现。当增加一侧尾推发动机4推力时,此时在质心处产生一个绕机体I垂向(铅垂Z轴)的力矩,飞行器向另一侧(即远离启动了尾推发动机4的一侧)偏航,反之亦然;高速飞行时,垂直尾翼6上的方向舵61效率较高,为节省燃油,偏航主要靠偏转垂直尾翼6上的方向舵61来实现。同时双垂直尾翼6设计保证了该飞行器具有航向稳定性。
[0041]该飞行器的俯仰控制也分为低速和高速两种情况。低速状态下水平尾翼5效率较低,俯仰控制主要靠姿态喷流器3喷流来实现,与展向控制类似。飞行器处于平衡状态时,当机体I航向机尾处的2个姿态喷流器3向下喷气时,飞行器会产生一个向上的力,该力在机体质心处产生一个绕机体I展向的力矩(展向轴Y)使得飞行器低头,并产生水平方向的分力,使飞行器向前运动。反之机头处的2个姿态喷流器3向下喷气时则抬头向后运动。高速飞行时,为节省燃油,俯仰主要靠偏转水平尾翼5上的升降舵51来实现。同时平尾的作用还保证了该飞行器具有俯仰稳定性。
[0042]由于本发明的救援飞行器风扇21桨叶内置机体I中,并且可实现垂直起降、低空飞行等飞行情况,进而可实现在狭小空间中救援抢险等任务。
[0043]以上所述,仅为本发明的【具体实施方式】,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种救援飞行器,其特征在于,包括机体(I)、升力发动机(2)、姿态喷流器(3)、尾推发动机(4)、水平尾翼(5)、垂直尾翼(6)、起落架(7)、飞控设备舱(8)、救援收纳舱(9); 多个所述升力发动机(2)内置于所述机体(I)航向方向两侧; 多个所述姿态喷流器(3)成对内置于所述机体(I)展向方向两侧; 所述机体(I)航向方向机尾端安装有相互垂直的所述水平尾翼(5)和所述垂直尾翼(6),其中,所述水平尾翼(5)按照所述机体(I)展向方向布置,所述垂直尾翼(6)上安装有所述尾推发动机(4); 所述机体(I)内的两侧所述升力发动机(2)之间安装有所述飞控设备舱(8)和所述救援收纳舱(9); 所述机体(I)垂向方向上安装有用于着陆的所述起落架(7)。2.根据权利要求1所述的救援飞行器,其特征在于,所述升力发动机(2)为两个,并且包含风扇(21)和涵道发动机(22),所述涵道发动机(22)提供动力,带动所述风扇(21)旋转,产生升力,进而飞行器垂直起飞。3.根据权利要求1所述的救援飞行器,其特征在于,所述垂直尾翼(6)为两个,所述水平尾翼(5)为一个,所述垂直尾翼(6)垂直安装于所述水平尾翼(5)两端,并且所述水平尾翼(5)、所述垂直尾翼(6)与所述机体(I)航向机尾端连成一体。4.根据权利要求1所述的救援飞行器,其特征在于,所述水平尾翼(5)上安装有用于调整飞行器升降的升降舵(51)。5.根据权利要求1所述的救援飞行器,其特征在于,所述垂直尾翼(6)上安装有用于调整飞行器转向的方向舵(61)。6.根据权利要求3所述的救援飞行器,其特征在于,所述尾推发动机(4)为两个,分别安装于所述垂直尾翼(6)远离所述水平尾翼(5) —侧。7.根据权利要求1所述的救援飞行器,其特征在于,所述飞控设备舱(8)和所述救援收纳舱(9)沿所述机体(I)展向方向并排布置,所述救援收纳舱(9)的舱门开在远离所述飞控设备舱(8)—侧。8.根据权利要求1所述的救援飞行器,其特征在于,所述机体(I)上安装有格栅(II),用于排出所述升力发动机(2)和所述姿态喷流器(3)产生的气流。9.根据权利要求1所述的救援飞行器,其特征在于,所述起落架(7)为四个,对称安装于所述机体(I)展向方向两侧,每侧安装两个。
【文档编号】B64D27/18GK106005394SQ201610585853
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月22日
【发明人】黎欣
【申请人】中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
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