本发明涉及一种飞行器，具体涉及一种半环翼飞行器。
背景技术：
飞行器是一种能够在大气层内或大气层外空间（太空）飞行的器械，飞行器主要包括旋翼类和固定翼类，常见的比如直升飞机和固定翼飞机以及多旋翼飞行器。
直升飞机因为能够垂直起降，对起降条件，尤其是跑道要求很低，因而受到广泛应用，比如观光旅游、火灾救援、海上急救、缉私缉毒、消防、商务运输、医疗救助、通信以及喷洒农药杀虫剂消灭害虫、探测资源等国民经济的各个部门。但直升飞机缺点也很明显，例如载重量小，实用升限低，特别是速度低，因而也限制了其使用范围。
固定翼飞机出现早于直升飞机，因其载重量大，续航能力强，实用升限高，安全舒适等一系列优点而大量运用在运输、观测、军事等领域，但其价格昂贵、对机场要求高等缺点也很明显。
多旋翼飞行器是近年来出现的一种飞行器，多是四旋翼、六旋翼或八旋翼无人飞行器，其具有小巧、操控方便、结构简单、机械稳定性好、成本低廉、性价比很高等特征，但因其载重量较小，留空时间短，因此多是在玩具、航模、农业等少数领域使用。
在航空历史上还出现过一种半环形机翼（halfringwing）飞行器，拥有一种外观为半环形，相当于环形机翼一半，分置于飞机两侧的机翼，这种机翼拥有良好的升力，短距起降优势非常明显，但是由于种种原因，这种半环翼机翼的飞行器并没有大规模推广使用。
近年来随着美国v22鱼鹰倾转旋翼机的兴起，各国都在加强倾转旋翼机的研究，v22既具有普通直升机垂直起降和空中悬停的能力，又具有固定翼飞机的高速巡航飞行的能力，优势是相当明显的，但是v22的缺点也相当明显，结构复杂，维护成本高，翼载荷高，垂直起降时富余动力不足，导致故障频发。
技术实现要素：
针对背景技术各类飞行器的不足，本发明研究开发了一种结构简单，翼载荷低，动力充沛的可以垂直短距起降半环翼飞行器。
本发明的技术解决方案：
一种半环翼飞行器，包括推进器、机身和与机身连接的半环翼，所述推进器通过控制器控制飞行姿态，其特征在于：所述半环翼安装在机身两侧，所述推进器通过旋转装置对应安装于半环翼上方，所述控制器通过旋转装置控制推进器角度，从而控制飞行姿态。
所述旋转装置转动范围为0到180度。
所述控制器包括联轴器、减速组和减速组安装座，联轴器与旋转装置连接，并通过减速组安装在减速组安装座上。
所述推进器为活塞式航空发动机，燃气涡轮发动机或冲压发动机。
所述旋转装置为中空结构的转轴，转轴中设置有为推进器提供动力的油路或电路，一段连接推进器，另一端连接机身油箱或电源。
所述半环翼有四套，对称安装在机身两侧。
所述推进器为活塞式航空发动机，其螺旋桨直径大于半环翼宽度。
本发明的有益效果：
本发明通过将半环翼和可以调整角度的推进器设计相结合，具有如下优点：
1.速度快，直升机因受到旋翼前行桨叶激波失速和后行桨叶气流分离的限制，极限速度低，而本飞行器平飞时和串列固定翼相同，飞行速度更快；
2.噪声小，倾转旋翼机因巡航时一般以固定翼飞行器的方式飞行，因此噪声比直升机小得多；
3.航程远，倾转旋翼机因巡航时一般以固定翼飞行器的方式飞行，因此航程比直升机远得多；
4.载重量大，相比较直升机和v22，多旋翼具有更多的动力机构，可以提供更大的升力，因此载重量更大；
5.能耗低，本发明在巡航飞行时，半环翼产生的升力远远大于直升机机翼的升力，且旋翼转速较低，所以能耗比直升机低；
6.姿态灵活，取消了传统的副翼、尾翼，姿态控制与新型的多旋翼飞行器的理念相类似，通过差速控制构成完整的姿态控制回路，结构更加简单，姿态更加灵活，降低风阻，提高运行效率。
附图说明
图1:本发明结构原理示意图。
图2:本发明控制器结构原理示意图。
图3:本发明旋转装置为0°时结构原理示意图。
图4:本发明旋转装置为90°时结构原理示意图。
图5:本发明旋转装置为180°时结构原理示意图。
图6:本发明飞行器控制原理示意图。
图7:本发明飞行器控制电路示意图。
其中：1机身、2旋转装置、2-1前旋转装置、2-2后旋转装置、3半环翼、3-1左前半环翼、3-2右前半环翼、3-3左后半环翼、3-4右后半环翼、4推进器、4-1左前推进器、4-2右前推进器、4-3左后推进器、4-4右后推进器、5联轴器、5-1前联轴器、5-2后联轴器、6减速组、6-1前减速组、6-2后减速组、7减速组安装座、7-1前减速组安装座、7-2后减速组安装座8发射机9接收机10辅助控制器11固定翼飞控模块12多旋翼飞控模块13角度传感器148路联动单刀双掷模拟开关。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来对本发明做进一步描述：
如图1至7所示，一种半环翼飞行器，包括推进器4、机身1和与机身连接的半环翼3，所述推进器4通过控制器控制飞行姿态，所述半环翼3安装在机身1两侧，所述推进器4通过旋转装置2对应安装于半环翼3上方，所述旋转装置2转动范围为0到180度，所述旋转装置2为中空结构的转轴，能量通过转轴中设置的油路或电路提供给推进器4，所述控制器通过旋转装置2控制推进器4角度，从而控制飞行姿态，所述控制器包括联轴器5、减速组6和减速组安装座7，联轴器5与旋转装置2连接，并通过减速组6安装在减速组安装座7上。
所述半环翼3设有四套，对称安装在机身1两侧。
所述推进器4为活塞式航空发动机，燃气涡轮发动机或冲压发动机，推进器4为活塞式航空发动机时，所述半环翼3宽度小于活塞式航空发动机螺旋桨直径。
当旋转装置为0°时，飞行器为固定翼飞控模式，旋转装置为90°时，飞行器为多旋翼飞控模式。
本发明通过控制系统控制飞行器的飞行状态，控制系统包括发射机8、接收机9、辅助控制器10、角度传感器13和8路联动单刀双掷模拟开关14，所述辅助控制器10、接收机9和角度传感器13位于机身1内部，所述发射机8位于地面，所述发射机8与接收机9通过2.4g无线模块通讯，控制操作指令通过发射机8传送给接收机9，所述接收机9与固定翼飞控模块11、多旋翼飞控模块12连接，所述多旋翼飞控模块12通过8路联动单刀双掷模拟开关14的通道与推进器4连接，所述固定翼飞控模块11与8路联动单刀双掷模拟开关12连接，所述辅助控制器11分别与8路联动单刀双掷模拟开关14、角度传感器13、减速组6、接收机9连接，所述角度传感器13与减速组6连接。
飞行器驾驶人员的手动操作指令通过发射机8转为无线的模拟量信号，接收机9接收到模拟量信号转换为pwm信号通过信号线传给多旋翼飞控模块12、固定翼飞控模块11和辅助控制器，辅助控制器10根据接收机9信号，控制8路单刀双掷模拟开关14的通道选择和减速组6的控制，角度变化信号传输给辅助控制器13，辅助控制器10根据设定的角度决定8路单刀双掷模拟开关14通道选择，从而完成多旋翼飞控模式和固定翼飞控模式的切换。
例如：垂直起飞时，默认设定为多旋翼飞控模式，飞手推发射机8油门输出远程模拟量信号，接收机9接收到模拟量信号后变为pwm信号，两路飞控同时接到油门增加的信号，因为默认在多旋翼飞控模式，所以只有多旋翼飞控输出控制信号接入给推进器4，推进器4按照飞控指令工作，飞控设定为姿态自稳，飞行器垂直起飞。但飞手拨飞行模式切换按钮时，信号通过发射机8到接收机9到辅助控制器10，辅助控制器10接到信号后调整减速组6，推进器4的倾斜角度开始变化，此时仍然由多旋翼模式飞控模块12控制姿态，只是因为拉力角度的变化飞行器开始前飞，多旋翼飞控模块12调节油门保持当前高度，角度传感器13负责检测倾斜角度变化，当角度到达设定值时，辅助控制器10控制8路单刀双掷模拟开关14切换通道，固定翼模式飞控的控制信号接入推进器4，此时飞行器按照固定翼模式飞行。
实施例1：起飞
一、滑跑模式
利用起落架在跑道上滑跑起飞，此时旋转装置2角度位于0°位置，推进器4产生向后的推力，当半环翼3设有2排四套时，控制前排推进器（4-1、4-2）的动力大于后排推进器（4-3、4-4）的动力，对应的前排半环翼（3-1、3-2）产生的升力大于后排半环翼（3-3、3-4）的升力，从而产生了一个抬头力矩，飞行器离地，随着飞行器飞行速度逐渐升高，调整前排推进器（4-1、4-2）的动力小于后排推进器（4-3、4-4）的动力，对应的前排半环翼（3-1、3-2）产生的升力小于后排半环翼（3-3、3-4）的升力，从而产生了一个低头力矩，将飞行器的姿态调平，从而进入平飞状态。
当半环翼3设有1排2个时，推进器4产生的动力逐渐增加，对应的半环翼3产生的升力也逐渐增加，当升力增加至大于机身的重力时，飞行器离地起飞，空中通过调整推进器4动力和旋转装置角2度来调整飞行姿态。
二、短距起飞
通过控制器调整旋转装置2角度，通常在0°到90°之间，此时推进器4产生的推力向斜后下方，推力可以分解为向后、向下两个方向的力，飞行器向前方滑跑，当向上的力和半环翼3产生的升力之和大于飞行器重量时，飞行器离地起飞，此模式旋转装置2角度越接近90°，滑行距离越短。
三、垂直起飞
通过控制器调整旋转装置2角度，此时旋转装置2处于90°位置，推进器4产生的推力垂直拉升机身，当推力大于飞行器重量的时候，飞行器起飞。
实施例2：空中姿态
一、悬停
通过控制器调整旋转装置2角度，此时旋转装置2处于90°位置，推进器4产生的推力垂直向下，当控制推力与飞行器重量相同时，飞行器处于悬停状态。
二、空中筋斗
在悬停姿态时，通过增加飞行器左侧推进器（4-1、4-3）推力，同时减少右侧推进器（4-2、4-4）推力，因飞行器两侧的动力差对飞行器产生一个向右的偏航力矩，反之则产生向左的偏航力矩，亦可以前后翻筋斗。
三、正常飞行
与滑跑起飞相同，飞行器的旋转装置2角度位于0°位置，推进器4产生向后的推力，此时飞行器处于平飞状态，通过调整飞行器推进器4动力大小来调整速度。
四、低速飞行
1.与正常飞行模式相同，通过降低推进器4动力来实现，因半环翼3升力大的特点，此时飞行器可以保持相对较低的速度；
2.通过控制器调整旋转装置2角度，通常在0°到90°之间，再通过控制推进器4推力来实现飞行器的低速飞行。
五、倒飞
通过控制器调整旋转装置2角度，通常在90°到180°之间，此时推进器4产生的推力向斜前方，推力可以分解为向后、向上两个方向的力，再通过控制推进器4推力来实现飞行器的向后飞行。
实施例3：降落
一、垂直降落
通过调整旋转装置2角度，此时旋转装置2处于90°位置，推进器4产生的推力垂直向下，通过减小推力，使推力逐渐小于飞行器重量，实现飞行器垂直降落。
二、短距着落
通过控制器调整旋转装置2角度，通常在0°到90°之间，此时推进器4产生的推力向斜后方，推力可以分解为向前、向上两个方向的力，然后逐渐降低推进器4推力，实现飞行器短距着陆。
三、滑跑降落
此时旋转装置2角度位于0°位置，推进器4产生向后的推力，逐渐降低推进器4的动力，半环翼的升力也逐渐减小，当升力小于机身重力时，飞行器开始下降，打开起落架，着陆后关闭推进器，利用起落架在跑道上滑跑，速度逐渐降低直至停止。
除上述实施例，本飞行器还可以通过控制推进器动力和倾角实现其它多种姿态。
综上，本发明达到预期目的。