一种倾转涵道固定翼飞行器的制作方法

1.本技术属于飞机总体设计技术领域，特别涉及一种倾转涵道固定翼飞行器。


背景技术：

2.倾转旋翼飞机是一种新构型原理的飞行器，是介于直升机和固定翼飞机之间的航行器。当倾转旋翼处于垂直位置时，该类飞机类似双旋翼横列式直升机，可悬停、侧飞、后飞、垂直起降等，免去了专用起降跑道，不受场地限制；当倾转旋翼处于水平位置时，该类飞机类似固定翼飞机，适宜高速远程飞行，有较大的飞行包线。
3.然而现有的这类倾转旋翼飞机通常尺寸较大，不适用未来城市中使用。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供了一种倾转涵道固定翼飞行器，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。
5.本技术的技术方案是：一种倾转涵道固定翼飞行器，所述飞行器包括：机身、主机翼、鸭翼、涵道风扇发动机及起落架，其中，所述机身包括位于机身前部的驾驶舱及位于机身后的任务载荷舱，起落架设置在机身的底部，每侧的主机翼上表面设有若干台涵道风扇发动机，以及每侧的鸭翼上表面也设有若干台涵道风扇发动机，所述主机翼及鸭翼能够沿着机翼轴线相对于机身进行转动，通过控制主机翼及鸭翼的转动，使得主机翼及鸭翼上的涵道风扇发动机旋转至与地面垂直状态和与地面平行状态，从而实现起飞与着陆时的垂直起降与水平飞行。
6.进一步的，所述主机翼和鸭翼以机身轴线对称。
7.进一步的，所述主机翼的面积大于所述鸭翼的面积。
8.进一步的，所述主机翼上表面设置的涵道风扇发动机的数量多于所述鸭翼上表面设置的涵道风扇发动机的数量。
9.进一步的，沿着主机翼翼展方向的外侧设有沿着弦长方向的姿态控制翼面，通过控制所述姿态控制翼面的偏转以实现所述主机翼翼面的姿态精确微调整。
10.进一步的，所述主机翼的翼尖末端具有竖向设置的翼稍小翼，在所述翼稍小翼的尾部沿着机身方向具有方向舵。
11.进一步的沿着鸭翼翼展方向的外侧设有沿着弦长方向的涵道风扇襟翼。
12.进一步的起落架包括轮式起落架和雪橇式起落架。。
13.本技术的倾转涵道固定翼飞行器能够实现城市点对点快速人员/货物运输，同时具备垂直起降、水平高速飞行的能力，兼容传统直升机与固定翼飞机优点，垂直起降与水平飞行模态转换简单，安全性高，此外还能够实现悬停飞行功能，根据目标任务的不同，可专用于载客，亦可搭载模块化任务载荷舱，实现医疗救护、货运等功能，实现多功能和多场景应用，为城市空中交通提供一种绿色、安全、可行的飞行器。
附图说明
14.为了更清楚地说明本技术提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本技术的一些实施例。
15.图1为本技术的倾转涵道固定翼飞行器总体结构示意图。
16.图2为本技术的飞行器双开尾舱门示意图。
17.图3为本技术的飞行器涵道风扇襟翼和姿态控制翼面示意图。
18.附图标记：
19.11-机身
20.12-主机翼
21.13-鸭翼
22.14-涵道风扇发动机
23.15-起落架
24.16-方向舵
25.17-翼稍小翼
26.18-侧滑舱门
27.19-双开尾舱门
28.141-涵道风扇襟翼
29.142-姿态控制翼面
具体实施方式
30.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
31.为了兼具垂直起降的倾转旋翼机优点和适宜高速巡航飞行的固定翼飞机特点，同时涵道设计使其适用场景更广、飞行更安全，以有效解决日益严重的地面交通拥堵问题，本技术中提出一种可应用于未来城市空中交通运输飞行器。
32.如图1至图3所示，本技术提供了一种倾转涵道固定翼飞行器，其采用高效率电动鸭式气动布局形式，该飞行器主要包括有机身11、主机翼12、鸭翼13、若干涵道风扇发动机14和起落架15等。
33.机身11包括飞机机身前部的驾驶舱和飞机机身后部的任务载荷舱。驾驶舱与传统的有人驾驶小型固定翼飞机功能、结构相似，驾驶舱根据需要可一人或两人乘坐驾驶。飞行任务确定后，首先对任务载荷舱进行构型转换，选择合适的载荷舱构型。任务载荷舱采用标准接口设计，可快速转换为座椅、货盘、担架战、小型医疗集装箱等，可根据目标任务的不同，可专用于载客，亦可搭载模块化载荷舱，包括载人舱、医疗救护舱、货运舱及特种舱等，实现多功能和多场景应用。
34.在机身11上设有舱门，舱门包括位于机身侧边的侧滑舱门18和位于机身尾部的双开尾舱门19，侧滑舱门18可以便于飞行员及乘客上下出入，双开尾舱门19用于货物装卸载，其中，双开尾舱门19为大开口形式，有易装卸的特点。载人飞行时，飞行员和乘客可通过侧滑舱门18进入飞行器；货运飞行时，可通过打开双开尾舱门19，将货物装至该飞行器专用货盘上，通过叉车、升降车等地面举升平台将货盘从飞行器上装载或卸载，通过机上地板锁定
机构对货盘进行锁定，散装类货物可通过系留装置进行系留固定。
35.主机翼12和鸭翼13以机身轴线对称。在本技术一优选实施例中，主机翼12的面积大于鸭翼13的面积。进一步的，主机翼上表面设置的涵道风扇发动机的数量多于鸭翼上表面设置的涵道风扇发动机的数量。
36.主机翼12为双垂尾结构，以提供低速巡航的稳定性。主机翼12设置在机身11的后侧靠上部位，每侧的主机翼12上表面安装有由若干台涵道风扇发动机14构成的推进系统，若干台涵道风扇发动机14用来为飞行器提供主推力。若干台涵道风扇发动机14与主机翼12一体化设计，在控制主机翼12进行转动时，主机翼12上的涵道风扇发动机14可以提供垂直起降的动力。
37.主机翼12的外侧沿着弦长方向设置有姿态控制翼面142，通过控制姿态控制翼面142的偏转可实现主机翼翼面的姿态精确微调整。主机翼12的翼尖末端具有翼稍小翼17，翼稍小翼17的尾部具有方向舵16，通过设置翼稍小翼17可以提高升力，减小逆压梯度，同时也提高了飞机的失速迎角。
38.鸭翼13设置在机身11的前侧部位，每侧的鸭翼13上表面安装有若干台涵道风扇发动机14，鸭翼13的的外侧沿着弦长方向设置有涵道风扇襟翼141，通过将若干台涵道风扇发动机与鸭翼13一体化设计，在控制鸭翼13进行转动时，鸭翼13上的涵道风扇发动机可以提供垂直起降的动力。
39.涵道风扇发动机14为分布式多电动的涵道风扇发动机，均布安装在主机翼12的后缘襟翼及鸭翼13后缘上方。涵道风扇发动机14采用模块化设计，可快速安装更换，涵道风扇发动机14随着主机翼12和鸭翼13进行倾转，以实现动力转向垂直起降。
40.起落架15设置在机身11的底部，其可以为滑橇式起落架，也可以是轮式起落架，主要用来支撑飞行器。
41.起飞和着陆时，将鸭翼13和主机翼12通过倾转机构装置带动涵道风扇发动机旋转至与地面垂直状态，通过飞行控制系统和动力控制系统，实现飞行器垂直起降功能。
42.水平飞行时，将鸭翼13和主机翼12通过倾转机构装置带动涵道风扇发动机旋转至与地面平行状态，通过主机翼上的姿态控制翼面和方向舵可实现飞行器的平飞和姿态控制。
43.经过仿真计算，本技术的飞行器气动外形可满足如下使用场景需求：翼展约7m，空机重量约700kg，商载约200kg，巡航速度约220km/h，最大平飞速度约260km/h，采用全电涵道风扇动力能源，最大航程约200km，巡航高度可达2km。
44.本技术的倾转涵道固定翼飞行器能够实现城市点对点快速人员/货物运输，同时具备垂直起降、水平高速飞行的能力，兼容传统直升机与固定翼飞机优点，垂直起降与水平飞行模态转换简单，安全性高，此外还能够实现悬停飞行功能，根据目标任务的不同，可专用于载客，亦可搭载模块化任务载荷舱，实现医疗救护、货运等功能，实现多功能和多场景应用，为城市空中交通提供一种绿色、安全、可行的飞行器。
45.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术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技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。