飞行状态时的俯视图。
[0022]附图中标记及相应的零部件名称:
[0023]1-机身，2-机翼，3-鸭翼，4-垂直尾翼，5-动力装置，6_俯仰控制动力。
【具体实施方式】
[0024]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
实施例
[0025]如图1至2所示，本实用新型一种垂直起降的固定翼长航时飞行器，包括飞行状态呈水平位置的机身1，机身I呈长条流线型结构，在机身I的头部两侧对称安装有一对鸭翼3，在机身I的尾部设置有一对机翼2，机翼2为上单翼布局，具有非负的上反角和非负的后掠角，增加飞行器的横航向稳定性，机翼2的后缘安装有副翼，在机身I尾部的下方设置有一个垂直尾翼4，垂直尾翼4向下，其后缘安装有方向舵，机翼2的翼稍和所述垂直尾翼4的翼稍共同构成三个支撑点，在停止状态时，该三个支撑点使飞行器竖直向上的停靠在地面；在机翼2下方设置有四个分布式动力装置5，根据飞行器的重量可以增加动力装置5的数量，动力装置5采用外转子无刷电机驱动的定桨矩螺旋桨组成，这些动力装置5左右对称的吊装于机翼下表面，其转轴沿飞行器前后方向分布，位于机翼2翼稍的一对螺旋桨为拉进式，转向可削弱所述机翼翼尖涡，其余螺旋桨为推进式折叠桨，相邻螺旋桨反向；在机身I的头部设置有一个垂直分布的通孔，在该通孔内安装有一个转轴呈竖直分布的俯仰控制动力6，俯仰控制动力6是采用电机驱动的变桨矩螺旋桨，其转轴沿飞行器上下方向分布，即竖直方向。分布式动力装置5和俯仰控制动力6的电机转速通过相应电调独立控制，变桨矩螺旋桨的桨矩和副翼、方向舵依靠相应舵机独立控制，在机身I内还设置有蓄电池，蓄电池带动驱动电机，驱动电极带动分布式动力装置5和俯仰控制动力6，在机身的头部顶端还安装有螺旋桨，在高速飞行状态下，机身I的头部还设置有一个螺旋桨，在机身I内设置有一个驱动机身I头部螺旋桨的内燃机、以及蓄电池；内燃机在工作过程中为蓄电池充电，蓄电池为驱动电机来带动分布式动力装置5和俯仰控制动力6，机身I内的活塞式发动机既可以直接驱动机身前端的螺旋桨与位于翼稍的拉进式螺旋桨一起提供动力，又可以为电池充电，在电池容量和重量不增加的前提下提高了飞行器的远航和久航能力；本实施例中的内燃机为非电喷汽油或甲醇内燃机，在水平飞行状态下驱动头部螺旋桨，同时为蓄电池充电，在其它状态时无法正常工作，也就处于不工作状态。本实施例中使用非电喷汽油或甲醇内燃机，其稳定工作的前提是供油和供气稳定，所以只有水平飞行状态再满足这个要求，而过渡过程以及垂直状态会导致油面位置变化，油气混合比不满足工作要求，内燃机会熄火。
[0026]本发明的飞行器控制过程如下:
[0027]地面停靠阶段:由于机翼2具有上反角和后掠角，机翼2翼稍和垂直尾翼4翼稍构成三个支撑点，使飞行器竖直向上。
[0028]悬停、垂直起降阶段和低速飞行阶段，这些阶段的特点是主要依靠分布式动力组的四对定桨矩螺旋桨一起工作平衡飞行器重力。保持总拉力不变，竖直方向速度不变的情况时，增加左边机翼上螺旋桨转速，同时减小右边机翼上螺旋桨转速，可使飞行器向右偏航，反之亦然；保持总拉力不变，增加顺时针转动螺旋桨转速的转速，同时减小逆时针(从后向前)转动螺旋桨的转速，可使飞行器向右滚转。俯仰控制动力通过协调的改变变桨矩螺旋桨的转速和桨矩调整俯仰力矩，同时增加转速和桨矩，飞行器向上仰，反之亦然。
[0029]高速飞行阶段的特点是主要依靠气动升力平衡重力，分布式动力组中只有位于翼稍的一对工作，二冲程汽油发动机在这一阶段工作，驱动机身前部的定桨矩螺旋桨，这三个螺旋桨的动力共同平衡高速飞行的阻力。汽油发动机还可为锂聚合物电池充电。升降舵进行俯仰控制，副翼进行滚转控制，方向舵进行偏航控制。
[0030]以上所述的【具体实施方式】，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的【具体实施方式】而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种垂直起降的固定翼长航时飞行器，包括机身(I )，其特征在于:在机身(I)的头部安装有一对鸭翼(3)，在机身(I)的尾部设置有一对机翼(2)，在机身(I)尾部的下方设置有一个垂直尾翼(4)，在所述的机翼(2)下方至少设置有两对的偶数个分布式动力装置(5)，动力装置(5)的转轴沿机身(I)的轴线分布；在所述机身(I)的头部设置有一个垂直分布的通孔，在该通孔内安装有一个转轴呈竖直分布的俯仰控制动力(6)。2.根据权利要求1所述的一种垂直起降的固定翼长航时飞行器，其特征在于:所述机翼(2)为上单翼布局，具有非负的上反角和非负的后掠角，在机翼(2)后缘安装有副翼，所述垂直尾翼(4 )竖向分布，在垂直尾翼(4 )后缘安装有方向舵。3.根据权利要求2所述的一种垂直起降的固定翼长航时飞行器，其特征在于:所述机翼(2)的翼稍和所述垂直尾翼(4)的翼稍共同构成三个支撑点，在停止状态时，该三个支撑点使飞行器竖直向上的停靠在地面。4.根据权利要求1所述的一种垂直起降的固定翼长航时飞行器，其特征在于:所述的偶数个分布式动力装置(5)均为定桨矩螺旋桨，且只有位于翼稍的一对为拉进式定桨矩螺旋桨，其余相邻的定桨矩螺旋桨的转向相反。5.根据权利要求4所述的一种垂直起降的固定翼长航时飞行器，其特征在于:所述的定桨矩螺旋桨中，拉进式定桨矩螺旋桨为非折叠结构，其余的均为折叠螺旋桨。6.根据权利要求1所述的一种垂直起降的固定翼长航时飞行器，其特征在于:所述俯仰控制动力(6)为变桨矩螺旋桨。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种垂直起降的固定翼长航时飞行器，其特征在于:在所述机身(I)的头部还设置有一个螺旋桨，在机身(I)内设置有一个内燃机、以及蓄电池；所述内燃机为非电喷内燃机，在水平飞行状态下驱动机身头部螺旋桨，提供水平飞行的动力，同时为蓄电池充电，蓄电池可在整个飞行包线内驱动电机来带动分布式动力装置(5)和俯仰控制动力(6)。
【专利摘要】本实用新型公布了一种垂直起降的固定翼长航时飞行器，包括飞行状态呈水平位置的机身，在机身的头部安装有一对鸭翼，在机身的尾部设置有一对机翼，在机身尾部的下方设置有一个垂直尾翼，在所述的机翼下方至少设置有两对的偶数个分布式动力装置，动力装置的转轴沿机身的轴线分布；在所述机身的头部设置有一个垂直分布的通孔，在该通孔内安装有一个转轴呈竖直分布的俯仰控制动力。本实用新型的飞行器俯仰控制动力在整个飞行包线内通过变桨矩螺旋桨的转速和螺距输出所需俯仰控制力矩，由于定桨矩螺旋桨的数量更多，每个螺旋桨的转速可以独立控制，所以滚转和偏航控制可调节的最小脉宽更小，控制精度更高。
【IPC分类】B64C39/12, B64C29/00
【公开号】CN204822078
【申请号】CN201520595957
【发明人】任斌, 王进, 王利光
【申请人】成都纵横自动化技术有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月10日