一种可拆分的倾转四旋翼飞行器

1.本实用新型属于航空设备技术领域，具体指代一种可拆分的倾转四旋翼飞行器。


背景技术：

2.直升机作为一种伟大的实用新型，其在悬停，低空低速飞行领域具有着出色的表现。然而其速度性能可能达不到任务要求，于是一种兼具直升机和固定翼飞机优点的飞行器:倾转旋翼机应运而生。其拥有两种不同的工作模式即直升机模式和固定翼飞机模式。在直升机模式下，通过旋翼的升力，实现垂直起降，空中悬停，其悬停效率明显高于非旋翼可悬停飞行器；而在固定翼飞机模式下，它具备高速前飞的优点。因此无论在军用亦或民用都有着广阔的发展前景。
3.倾转双旋翼飞行器和倾转四旋翼飞行器作为倾转旋翼机的主要两种构型。相较之下，倾转双旋翼飞行器机身体积较小；而倾转四旋翼飞行器则需要较大的机身，但其同时具有空重比小，横向稳定性高等优点。然而当倾转旋翼机用于狭小空间的救援和军用侦查等民用军用特殊情况时，二者的优点在已有的倾转旋翼机上却无法兼得。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有技术中的短板，公开了一种可拆分为两架倾转双旋翼飞行器的倾转四旋翼飞行器，本实用新型可以以倾转四旋翼飞行器飞行，兼顾其优点的同时，又可以空中拆分，转为两架倾转双旋翼机，利用其体积小的优势分别执行不同的任务。实现一种新构型倾转旋翼机的设计，以及对上述特殊用途的满足。
5.本实用新型是这样实现的：
6.一种可拆分的倾转四旋翼飞行器，所述的飞行器包括前机身以及后机身，前机身、后机身之间通过连接结构活动连接，所述的连接结构连接于前机身，连接结构包括连接杆、连接头；所述前机身为前倾转双旋翼飞行器主体机身，所述后机身为后倾转双旋翼飞行器主体机身。
7.在倾转四旋翼模式下，连接结构伸入后机身头部的凹槽处，连接头可绕连接杆端部旋转，在后机身的凹槽内锁死，同时连接杆、连接头分别可承受两个方向的力和力矩，完成对两机身的连接作用；
8.拆分成倾转双旋翼模式下，连接头离开凹槽，完成解锁环节，前机身、后机身分离，随后连接杆收缩，贴在前倾转双旋翼飞机的尾部；
9.所述的前机身两侧对称设置有前机翼，前机翼的两端部末端安装有前发动机短舱，所述的前发动机短舱处再安装前旋翼；所述的前机翼后端设置有前副翼；所述前机翼为固定翼模式升力机构，末端安装前发动机短舱，内置倾转机构，所述前副翼为固定翼模式滚转操纵机构。
10.所述的后机身两侧对称设置有后机翼，后机翼的两端部末端安装有后发动机短舱，所述的后发动机短舱处再安装后旋翼；所述的后机翼后端设置有后副翼。所述的后机翼
为固定翼模式升力机构，末端安装前发动机短舱，内置倾转机构，所述的后副翼为固定翼模式滚转操纵机构。
11.进一步，所述的前机身下端的前后位置分别安装前主起落架、前可折叠起落架；所述的后机身下端的前后位置分别安装后可折叠起落架、后主起落架。
12.进一步，所述的前主起落架、前可折叠起落架、可折叠起落架、后主起落架均采用轮式起落架；所述的前可折叠起落架、可折叠起落架内部均设置折叠装置。
13.进一步，所述的前旋翼为提供飞行升力或推力的部件，其截面为二维翼型，通过旋转提供升力或推力，连接于前发动机短舱，由发动机带动旋转。
14.进一步，所述的后旋翼为提供飞行升力或推力的部件，其截面为二维翼型，通过旋转提供升力或推力，连接于后发动机短舱处，由发动机带动旋转。
15.进一步，所述的前机身上方的末端位置设置有凹槽，所述的凹槽处设置有前垂直尾翼(19)，所述的前垂直尾翼上方设置有前水平尾翼；所述的前，垂直尾翼上还安装有方向舵，所述前垂直尾翼为前倾转双旋翼飞行器的航向稳定结构，可通过与机身、前垂直尾翼同时相连的拉杆进行操纵，在倾转四旋翼模式下，收于前机身尾部的凹槽内，减小气动干扰和阻力，在倾转双旋翼模式下展开，提供航向稳定性，同时其上安装有方向舵，可进行固定翼模式的航向操纵。所述的前水平尾翼上安装有升降舵，可对飞机进行俯仰操纵。
16.进一步，所述的后机身上方设置有后垂直尾翼，所述的后垂直尾翼上再安装有后水平尾翼；所述后垂直尾翼为倾转四旋翼飞行器固定翼模式以及后倾转双旋翼飞行器固定翼模式下航向稳定结构，安装有方向舵，可对飞机进行航向操纵。所述的后水平尾翼上安装有升降舵，可对飞机进行俯仰操纵。
17.本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：
18.本实用新型提供了一种新型的倾转旋翼机构型，使得一架倾转四旋翼机可拆分为两架倾转双旋翼机，采用同样的思路和装置，可完成有人机和有人机、无人机和无人机、有人机和无人机的组合。
19.本实用新型的可拆分的机体结构使得飞行器同时具备了倾转四旋翼便于操纵，稳定性好的优点以及倾转双旋翼体积小，轻便的优点，可以根据任务要求选择机型工作。
20.本实用新型前机身、后机身可拆分，即一架飞机可在空中拆分为两架，即可四旋翼模式到达指定位置后，拆分为两架飞机分别执行不同的任务，提高了工作效率。
附图说明
21.图1为本实用新型一种可拆分的倾转四旋翼飞行器的整体视图；
22.图2为本实用新型中前倾转双旋翼飞行器整体视图；
23.图3为本实用新型中后倾转双旋翼飞行器整体视图；
24.图4为本实用新型中连接结构解锁及锁死视图；
25.其中，1
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前旋翼，2
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前机翼，3
‑
前副翼，4
‑
前机身，5
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后旋翼，6
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后机翼，7
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前水平尾翼，8
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后副翼，9
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后垂直尾翼，10
‑
后水平尾翼，11
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后发动机短舱，12
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后主起落架，13
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后机身，14
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后可折叠起落架，15
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连接结构，16
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前发动机短舱，17
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前可折叠起落架，18
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前主起落架，19
‑
前垂直尾翼，20
‑
连接杆，21
‑
连接头。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚，明确，以下列举实例对本实用新型进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
27.如图1所示，本实用新型的一种可拆分的倾转四旋翼飞行器，包括：前旋翼1、前机翼2、前副翼3、前机身4、后旋翼5、后机翼6、前水平尾翼7、后副翼8、后垂直尾翼9、后水平尾翼10、后发动机短舱11、后主起落架12、后机身13、后可折叠起落架14、连接结构15、前发动机短舱16、前可折叠起落架17、前主起落架18、前垂直尾翼19。
28.所述前旋翼1为提供飞行升力或推力的部件，其截面为二维翼型，可以通过旋转提供升力或推力。连接于前发动机短舱16处，由发动机带动旋转。
29.所述前机翼2为固定翼模式升力机构，连接于前机身4，末端安装前发动机短舱16，内置倾转机构。
30.所述前副翼3为固定翼模式滚转操纵机构，连接于前机翼2处。
31.所述前机身4为前倾转双旋翼飞行器主体机身，上连其他部件，且可通过连接结构15与后机身13相连。
32.所述后旋翼5为提供飞行升力或推力的部件，其截面为二维翼型，可以通过旋转提供升力或推力。连接于后发动机短舱11处，由发动机带动旋转。
33.所述后机翼6为固定翼模式升力机构，连接于后机身13，末端安装前发动机短舱11，内置倾转机构。
34.所述前水平尾翼7为前倾转双旋翼飞行器固定翼模式俯仰稳定结构，安装有升降舵，可对飞机进行俯仰操纵。连接于前垂直尾翼19，结构可随前垂直尾翼收于前机身后端。
35.所述后副翼8为固定翼模式滚转操纵机构，连接于后机翼6处。
36.所述后垂直尾翼9为倾转四旋翼飞行器固定翼模式以及后倾转双旋翼飞行器固定翼模式下航向稳定结构，连接于后机身13，安装有方向舵，可对飞机进行航向操纵。
37.所述后水平尾翼10为倾转四旋翼飞行器固定翼模式以及后倾转双旋翼飞行器固定翼模式下俯仰稳定结构，连接于后垂直尾翼9，安装有升降舵，可对飞机进行俯仰操纵。
38.所述后发动机短舱11为飞行器的动力装置，内部结构包括发动机、桨毂、连接结构。安装于后机翼6末端，与其内部倾转机构相连，可绕倾转轴旋转。工作时带动旋翼旋转。
39.所述后主起落架12为飞行器起飞降落结构，采用轮式起落架，连接于后机身13.
40.所述后机身13为后倾转双旋翼飞行器主体机身，上连其他部件，且可通过连接结构15与前机身4相连。
41.所述后可折叠起落架14为后倾转双旋翼飞行器起飞降落结构，采用轮式起落架，内置折叠装置，连接于后机身13，可在倾转四旋翼状态下折叠收起。
42.如图3所示，所述连接结构15为前后机身在倾转四旋翼飞行器模式下的连接结构，由连接杆20、连接头21组成。该结构连接于前机身4，倾转四旋翼模式下，伸入后机身13头部的凹槽处，然后连接头可绕连接杆20端部旋转，在后机身特殊形状的凹槽内锁死，同时连接杆和连接头分别可承受两个方向的力和力矩，完成对两机身的连接作用。拆分成倾转双旋翼模式下，连街沟转回远处，离开凹槽，完成解锁环节，两机身分离，随后连接杆收缩，贴在前倾转双旋翼飞机的尾部。
43.所述前发动机短舱16为飞行器的动力装置，内部结构包括发动机、桨毂、连接结构。安装于后机翼2末端，与其内部倾转机构相连，可绕倾转轴旋转。工作时带动旋翼旋转。
44.所述前可折叠起落架17为前倾转双旋翼飞行器起飞降落结构，采用轮式起落架，内置折叠装置，连接于前机身4，可在倾转四旋翼状态下折叠收起。
45.所述前主起落架18为飞行器起飞降落结构，采用轮式起落架，连接于前机身4.
46.所述前垂直尾翼19为前倾转双旋翼飞行器的航向稳定结构，连接于前机身4处，可通过与机身、前垂直尾翼同时相连的拉杆进行操纵，在倾转四旋翼模式下，收于前机身4尾部的凹槽内，减小气动干扰和阻力，在倾转双旋翼模式下展开，提供航向稳定性，同时其上安装有方向舵，可进行固定翼模式的航向操纵。
47.本实用新型为可拆分的倾转四旋翼飞行器，有倾转四旋翼模式和倾转双旋翼模式两种状态。其倾转四旋翼模式下，如图1所示，两倾转双旋翼机相连，合并为倾转四旋翼飞行器，其具体的工作方式为：
48.直升机模式下，四个旋翼以及四个发动机短舱绕各自的倾转轴旋转，使旋翼向上，提供升力，完成悬停。通过调整自动倾斜器改变旋翼总距，调整升力大小，实现飞行器的升降操纵。通过自动倾斜器完成旋翼周期变距，改变升力方向，实现飞行器不同方向的低速度飞行。通过改变前后旋翼的总距，实现飞行器的俯仰操纵。通过改变对角同转向旋翼的总距，产生使飞行器旋转的力矩，改变飞行器得航向。
49.而在固定翼模式下，四个旋翼及四个发动机短舱绕各自的倾转轴旋转，使旋翼向前提供推力。由四片机翼提供向上的升力维持飞行。通过控制四个副翼，实现飞行器的滚转操纵；通过控制后水平尾翼上的升降舵，实现俯仰操纵；通过控制后垂直尾翼上的方向舵，实现航向操纵。
50.其在倾转双旋翼模式下，前倾转双旋翼机如图2所示。连接结构收于机身尾部，垂直尾翼和水平尾翼弹出，后部折叠起落架展开。后轻装双旋翼机如图3所示，连接凹槽处放下整流罩，前部折叠起落架展开。
51.两倾转双旋翼机原理相同。直升机模式下，两个旋翼以及两个发动机短舱绕各自的倾转轴旋转，使旋翼向上，提供升力，完成悬停。通过调整自动倾斜器改变旋翼总距，调整升力大小，实现飞行器的升降操纵。通过自动倾斜器完成旋翼周期变距，改变升力方向，实现飞行器不同方向的低速度飞行。通过改变两旋翼的周期变距方向不同，产生使飞行器旋转的力矩，改变飞行器得航向。
52.固定翼模式下，两个旋翼及两个发动机短舱绕各自的倾转轴旋转，使旋翼向前提供推力。由两片机翼提供向上的升力维持飞行。通过控制两个副翼，实现飞行器的滚转操纵；通过控制水平尾翼上的升降舵，实现俯仰操纵；通过控制垂直尾翼上的方向舵，实现航向操纵。
53.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。