盒式倾转翼飞行器

近年来，随着蓄电池能量密度和主动控制技术的快速发展， 加上电机驱动螺旋桨可快速调转速的特点，开发实用型的电驱动 超轻型旋翼飞行器的条件已成熟。与直升机相比，倾转旋翼或倾 转翼飞行器综合了旋翼和固定翼的优势，其中，倾转翼在垂直起 — 11 — 降和悬停时的气动效率显著高于倾转旋翼，这对电驱动飞行器尤 为重要，因此倾转翼成为首选构型。 然而，目前倾转翼飞行器主要采用上单翼式或四个以上多旋 翼构型，其主要有以下两方面的不足：一是导致静稳定裕度不足 或是稳定裕度有余但动力系统复杂且低效；二是这类飞行器的主 动控制系统在起飞悬停时对各旋翼的升力变化很敏感，因此对机 翼的刚度要求更高，以免升力变化产生的机翼的振动和弹性变形 引起系统对旋翼的过度调节而导致稳定性控制发散。而传统飞机 构型采用的悬臂梁式倾转上单翼的刚度明显不足，采用小展弦比 大厚度的机翼设计又会导致结构偏重以及机翼升力面偏小而低 速前飞时升力不足。 为克服或补偿上述现有技术的不足，项目团队提供了一种构 型科学合理、结构紧凑、气动效率高、控制精准、具备短距起降、 垂直起降和悬停并在前飞时可利用气流能量充电功能的前三点 式动力布局盒式倾转翼飞行器，其包括机身、起落架、固定前翼、 可倾转后翼以及旋翼系统，所述固定前翼的翼尖通过连接构件与 所述可倾转后翼的翼尖连接，所述旋翼系统包括设置于所述机身 的前端的可倾转的前螺旋桨，和设置于所述可倾转后翼上且分别 位于所述机身的两侧的一对后螺旋桨，所述一对后螺旋桨随所述 可倾转后翼同步倾转。前后机翼在翼尖相连形成的盒式双翼构型 使机翼尤其是可倾转后翼结构刚度大幅提高，同时机身前端的发 动机和可倾转后翼两侧的电动机所构成的前三点式动力布局，使 飞行器在垂直起降和悬停状态均具有足够的俯仰和滚转静平衡 余度。 — 12 —