一种集装箱式eVTOL旋翼飞行器及eVTOL旋翼飞行器集群的制作方法

本发明涉及但不限于飞行器，尤指一种集装箱式evtol旋翼飞行器及evtol旋翼飞行器集群。

背景技术：

1、目前，城市交通拥堵问题日益严重，随着航空电机、电池、电传飞控、复合材料等关键技术的快速发展，evtol飞行器(电动垂直起降飞行器)应运而生，已成为航空界新兴领域，并推动航空业向零排放绿色发展。evtol飞行器是指以电力作为飞行动力来源同时具备垂直起降功能飞行器，具有垂直起降、智能操作、快捷机动、低成本、低噪声、零排放、易维护、高安全等特点，相对传统飞行器，具有安全性、智能性、经济性和环保性优势显著，可应用于载人客运、载物货运、低空旅游、城市管理、警务安防、国防军事、应急救援、个人或家庭出行等众多领域。以大疆无人机、小鹏汇天、鸿鹄evtol、volocopter和vahana等为典型，各类evtol飞行器，层出不穷，将对未来社会、经济、安全和环境等方面产生重大影响，带来巨大价值。

2、然而，现有的evtol飞行器主要采用倾转旋翼、倾转机翼、倾转涵道构型，或采用多旋翼构型形式实现垂直起飞到前飞的过渡转换，上述构型的evtol飞行器实施过渡转换的技术难度较高，过渡转换过程中存在安全隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的：为了解决上述问题，本发明实施例提供一种集装箱式evtol旋翼飞行器及evtol旋翼飞行器集群，以解决现有构型的evtol飞行器实施过渡转换的技术难度较高，且过渡转换过程中存在安全隐患的问题。

2、本发明的技术方案：本发明实施例提供一种多桨倾转机翼构型飞行器的机翼倾转装置，包括：旋翼系统和货舱系统；

3、其中，所述旋翼系统包括：旋翼机体、升力旋翼、升力短翼、拉力旋翼、拉力短翼；沿所述旋翼机体的航向对称设置有至少2个升力短翼，每个升力短翼的端部通过支撑杆连接1个升力旋翼，使得升力旋翼沿旋翼机体的航向对称分布；沿所述旋翼机体的航向对称设置有至少2个拉力短翼，每个拉力短翼的前缘或后缘设置有拉力旋翼；

4、所述旋翼系统，用于在前飞过程中由升力短翼、升力旋翼和拉力短翼共同向evtol旋翼飞行器提供升力，由拉力旋翼提供拉力；还用于在垂直起降过程中由升力旋翼向evtol旋翼飞行器提供升力；

5、所述货舱系统连接于旋翼机体的底部，用于通过旋翼系统执行空中运输，并且在达目的地后与旋翼机体分离。

6、可选地，如上所述的集装箱式evtol旋翼飞行器中，

7、所述货舱系统包括连接于旋翼机体底部的货舱箱体，以及设置于货舱箱体前、后两端的前、后充气整流罩，用于前飞过程中通过整流降低空气阻力；

8、其中，前、后充气整流罩具有充气功能和放气功能，用于前飞过程中通过充气实现整流以降低空气阻力，在地面运输过程中通过放气实现折叠收纳。

9、可选地，如上所述的集装箱式evtol旋翼飞行器中，

10、所述升力短翼与升力旋翼为一一对称设置，沿旋翼机体的航向对称设有4个。

11、可选地，如上所述的集装箱式evtol旋翼飞行器中，

12、每个升力旋翼包括上旋翼和下旋翼，每个升力旋翼的外周设置有旋翼整流罩，且旋翼整流罩与对应位置的升力短翼端部连接；

13、所述升力旋翼采用同轴同转形式，4个升力旋翼的旋转方式设置为对角相反。

14、可选地，如上所述的集装箱式evtol旋翼飞行器中，

15、所述旋翼机体的尺寸设置为：长2r～5r，宽0.5r～2r，高0.25r～1r；

16、每个升力短翼的展长3r～5r，弦长0.5r～2r，攻角0～10°，每个升力短翼端部伸出支撑杆的长度为2r，以支撑相应升力旋翼；位于旋翼机体前侧的2个升力短翼的前略角0～20°，位于旋翼机体后侧的2个升力短翼的后略角0～20°；

17、其中，r为升力旋翼的半径。

18、可选地，如上所述的集装箱式evtol旋翼飞行器中，

19、所述拉力旋翼的桨叶片数选用2片到8片，旋翼半径0.5r～2r(0.5r)，沿机体航向对称布置，用于提供前飞拉力以克服前飞阻力，使飞行器具备高速飞行能力。

20、可选地，如上所述的集装箱式evtol旋翼飞行器中，

21、所述拉力短翼的展长2r～3r，弦长0.5r～1r，攻角0～10°，作为相应位置拉力旋翼的支撑结构。

22、可选地，如上所述的集装箱式evtol旋翼飞行器中，

23、所述拉力短翼沿旋翼机体的航向对称设有2个，2个拉力短翼的前缘或后缘对称设置有2个或4个拉力旋翼。

24、可选地，如上所述的集装箱式evtol旋翼飞行器中，

25、所述拉力短翼沿旋翼机体的航向对称设有4个，4个拉力短翼的前缘或后缘对称设置有4个拉力旋翼。

26、可选地，如上所述的集装箱式evtol旋翼飞行器中，

27、所述拉力短翼沿旋翼机体的航向对称设有6个，6个拉力短翼的前缘或后缘对称设置有6个拉力旋翼。

28、本发明实施例还提供一种evtol旋翼飞行器集群，其特征在于，包括如权利要求1～5中任一项所述的集装箱式evtol旋翼飞行器；

29、所述evtol旋翼飞行器集群中，部分evtol旋翼飞行器的拉力短翼沿旋翼机体的航向对称设有2个，2个拉力短翼的前缘或后缘对称设置有2个或4个拉力旋翼；

30、部分evtol旋翼飞行器的拉力短翼沿旋翼机体的航向对称设有4个，4个拉力短翼的前缘或后缘对称设置有4个拉力旋翼；

31、部分evtol旋翼飞行器的拉力短翼沿旋翼机体的航向对称设有6个，6个拉力短翼的前缘或后缘对称设置有6个拉力旋翼。

32、本发明的有益效果：本发明实施例提供一种集装箱式evtol旋翼飞行器及evtol旋翼飞行器集群，升力旋翼和拉力旋翼分离，且旋翼系统和货舱系统采用分离结构，能使用集中箱运输卡车方式进行空中运输，具有安全性高、灵活、旋翼利用率高等优点的evtol旋翼飞行器。本发明实施例中的evtol旋翼飞行器，将升力旋翼和拉力旋翼分离，安全性更高，且旋翼系统与货舱系统分离，可按集中箱运输卡车方式进行空中运输，具有灵活、旋翼利用率高等优点。以距离200km两城市间进行货运为应用场景，采用本发明实施例提供的evtol旋翼飞行器，能实现1小时两地城市间通勤。

技术特征：

1.一种集装箱式evtol旋翼飞行器，其特征在于，包括：旋翼系统和货舱系统；

2.根据权利要求1所述的集装箱式evtol旋翼飞行器，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的集装箱式evtol旋翼飞行器，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的集装箱式evtol旋翼飞行器，其特征在于，

5.根据权利要求1～4中任一项所述的集装箱式evtol旋翼飞行器，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的集装箱式evtol旋翼飞行器，其特征在于，

7.根据权利要求5所述的集装箱式evtol旋翼飞行器，其特征在于，

8.根据权利要求5所述的集装箱式evtol旋翼飞行器，其特征在于，

9.根据权利要求5所述的集装箱式evtol旋翼飞行器，其特征在于，

10.一种evtol旋翼飞行器集群，其特征在于，包括如权利要求1～9中任一项所述的集装箱式evtol旋翼飞行器；

技术总结
本发明公开一种集装箱式eVTOL旋翼飞行器及eVTOL旋翼飞行器集群，包括：旋翼系统和货舱系统；旋翼系统中，沿旋翼机体的航向对称设置有至少2个升力短翼，每个升力短翼的端部通过支撑杆连接1个升力旋翼；沿旋翼机体的航向对称设置有至少2个拉力短翼，每个拉力短翼的前缘或后缘设置有拉力旋翼；旋翼系统用于在前飞过程中由升力短翼、升力旋翼和拉力短翼共同向飞行器提供升力，由拉力旋翼提供拉力；在垂直起降过程中由升力旋翼向飞行器提供升力；货舱系统连接于旋翼机体的底部，通过旋翼系统执行空中运输，在达目的地后与旋翼机体分离。本发明技术方案解决了现有构型的eVTOL飞行器实施过渡转换的技术难度较高，且过渡转换过程中存在安全隐患的问题。

技术研发人员：李尚斌,孙伟,张子瀚,袁明川,李春华
受保护的技术使用者：中国直升机设计研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22