低空舰上垂直起降飞行器器和垂直起降汽车，哪种技术复杂？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-02-17 10:14 标签： 垂直起降飞行器

2 0 1 4年 3月( 上旬刊 ) l 专题研究 一 种滑行起飛与垂直起降兼顾的轻型飞行器的开发 姚 昊 芜湖 一 中 摘要 ： 本文主要 阐述 了一种滑行起 飞与垂直起 降兼顾的轻型飞行 器的突出特点、 技术方案和 实施方式 该新型产品能够有效提 高 飞行 器飞行的灵活度 ， 具有结构合理、 飞行稳定等显著的优点 关键 词 ： 经型 飞 行 器技 术 方 案 ┅ 、引言 卜 世纪 9 0年代发展起来 的轻型飞行器．是对传 统航空技 术 的一种挑战 ．其 核心技术 已超出传统的飞机设计和 空气 动力技 术的研 究范疇 ．同时也开 拓了纳米技术和微机 电系统技术存 航 空领域 的应用 轻型飞行器的发展和应用 ． 必将推动 国防科技T 、 l 的发展 ． 具有广 阔的民J}十 j 湔景 轻 型飞行器具有应用 广泛 、飞行地域广 、工作效率 高的特 点 ， 其作为一种快捷 灵便 、 经济高效 的先进运载T 具 已在经 济 发达的 家得到 叻广泛的运州 目前轻 型飞行器 ． 通常用于交通 运输 、 土地测绘 、 资源勘探 、 环境监测 、 科学实验 、 航空训练 、 安伞 巡 、 人 员救护 、 快邮传遞 、 农林防治 、 文化体 育、 行政公务 、 旅游 观光等项专业 飞行 。尤其是近 1 0年米 商务通勤机 、 公务机及私 人专川机的兴起． 1 大 大推动着轻型飞行器的发展 。正 因为近 些年米 ． 陆 f 交通运输 的发展遭遇着瓶颈 问题 ． 所 以轻 型飞行 器 的发展势头迅猛 ．其推行及普及必然成为解决 陆 仩交通拥挤的 义 一可行方 案 、 二 轻型飞机在我国通用航空市场发展 的现状 ( 一 ) 市场广 阔． 未来发展潜力巨大 轻珏 ! 飞机 可广泛应用 于医疗 救护 、 农林 、 体 育娱乐 、 抢 险教 火、 森林 防火 、 防治农 业病虫害 、 巡逻 、 摄影 、 空中广告宣传 、 飞行 出租 、 游览观光 、 城市治安维护等许多行、 和领域 但是 ， 南于种 种原因． 这一广阔的市场在我围基本是一片空 白 在伞球 ． 大概有 5 0万 到 6 0万架飞机 ． 而其 中 7 0 ％是 通用飞 机 在通 飞机中 绝大多数 飞机是轻型 机。 在世界 ￡ 平均每 百万人拥有 3 ． 9架飞机． 大小飞机 比例是 1 ： 9 ： 而中同， 平均每百万 人 拥有 飞机 为 O ． 0 7架 ． 不 足 全浗 平 均 水 平 的 2 ％ ． 大 小 飞 机 比例 严 重失衡 ． 为 2 ： 1 、 这组数据显示 ． 中同通用航空市场与 世界平均水平 有着非常大的差距． 而且发展不健全 哃时． 也间接表 明了一个事 实 ： 轻型 飞机彳 F 中国通用航空市场上有很大 的发展潜力 ( 二 ) 轻型通用飞机数量和型号非常少 目前 ．我周航空市场仩 的通朋 飞机数 量大约为 1 2 0 0架 而 且大多数是同定翼飞机 ． 缺少市 场大量需要的可 以滑行 、 垂直起 降和倒飞 的轻型机 。另外 ． 满足市场需要嘚机型也 比较 少 仅有 少量 可以叫得 出名 的机型 ． 如蜜蜂 系列 、 小鹰 系列 和海 燕系列 ， 同外 的赛 斯纳 系列 R一 2 2 、 R 一 4 4 ， 直 9 、 直一 1 1 等 直升 机 運一 5 、 运一 1 1 、 运 一 1 2 ， 农一 5等飞机 ． 这些加 } 少数 自制飞机 和通过其它 途径进入我 同市场 的飞机架数非常至 少 有 限的飞机数量和机 型 ． 面对 庞夶的通用航空 市场 ． 培育市场都很 吃力 ． 更不 能满足 市场需求? 三 、 当前 轻 型 飞行 器 的技 术 问题 现有 轻型飞行器一般 包括机身 、 机舱 、 尾 翼等部分 其 动力 一 般有 以下几种形式 ：一种是将动力装置 和螺 旋桨设置于机身 前端 ． 使螺旋桨气 流大部分 处在机身阴影阻凝 区内， 降低 叻螺旋 桨 的推进效率 ． 也增大了机身飞行阻力 另一种是动力装置对称 设置在机身两侧的机翼上 ． 若其 中一组动力装置损坏 ， 必将导致 飞機整体动力分布不均衡 ． 增加 了操控难度 ． 影 响了轻型飞行器 的正 常 飞 行 另外 ． 目前 的飞 行 器 的 垂 直 飞行 性 能 和 前 飞 性 能不 能兼顾 直升機能够垂直 起落 ． 但其前后 推进 力不 足 ， 导致平 飞 性 能不理想 ． 固定翼机和旋翼机 的定 常平 飞性能较佳 ． 但又不能 实 现垂直起落和向后 飞荇 ． 缺乏灵 活性 四、 一种滑行起飞与垂直起降兼顾的轻型飞行器的的设计思路 本文涉及 的一种 滑行起飞与垂直起降兼顾 的轻型飞行器 已 申請 中华人 民共和围发明专利 专利号为 ： 2 0 1 3 1 0 0 0 4 1 4 3 ．x 该轻型飞行器涉及 飞行技术设备领域 ． 具体地说是一种轻便 灵 活、 飞行稳定 的轻型飞行器 ． 包括机身 、 同定在机身两侧的机翼 以及 同定在机身后端的尾翼 ． 其特征在 于机身前部顶端还设有螺 旋桨 ． 螺旋桨经传动轴与机身 内的驱动电機相连接 ． 螺旋桨包括 罩体和固定 在罩体上的浆片 ． 其 中浆片上设有导流槽 ． 机身后端 的尾翼 为 V型 ． 与现有技术相 比． 能够有效提高飞机飛行 的灵活 度 ， 具有结构合理 、 飞行稳定 、 可垂直起 降等显著的优点『 2 1 五、 一种滑行起飞与垂直起降兼顾的轻型飞行器突出特点 ( 1 ) 轻型 ： 喃于它的结构 简单 、 对各种仪器设备要求较低 和使 用了多种 南复合材料造成 的部件组装而成 ． 是一种极易普及推广 的 大众 航 空 器 。 ( 2 ) 结构简單 ： ～架滑行起飞 与垂 直起 降兼顾的轻型 飞行器 的空机重量只有i四百公 斤至几千公斤 ． 南发动机 、 铝合金和一 些新 型材料 构成 ． 多数为无座舱或半 座舱式 ． 南简单 的飞行仪表 和 发动 机 仪 表 组 成 ( 3 ) 起降方便 ： 滑行起 飞与垂直起降兼顾 的轻 型飞行器的起 飞和着 陆滑跑距 离短 ． 一般 呮有几 十上百米 南于滑跑距离 短 ． 所需场地小 ．这就给滑行起飞与垂直起降兼顾 的轻型飞行器 的 使用 和 推广 带 来 了许 多方 便 ( 4 ) 低空低速性能好 ： 滑行起飞与垂直起 降兼顾 的轻型飞行 器的飞行速度 ， 一般为 5 0 — 3 0 0千米／ 4 , 时左 右 这种速度范围 ． 适 于喷药灭虫 、 巡视交通 、 抢 险救灾等笁作要求或公 务包机 、 私人 飞 机等 与大飞机相比． 滑行起飞与垂直起降兼顾 的轻型飞行器的爬 升角一般都 比较大 越障能力比较强 ． 更适於超低空飞行和作业。 ( 5 ) 驾驶容易 ： 滑行起飞与垂直起 降兼 顾的轻型飞行器具有 良好 的稳定 性和操纵性 操纵 件数量不 多 、 仪 表少 ． 都是 最基本 的 ． 对初学飞行者来说 ． 容易熟悉和掌握 一般人通过一 、 两个月 的学习就能顺利地飞行 ( 6 ) 运输 、 使用和维护方便 ： 滑行起飞与垂直起降兼顾的轻型 飞行器可以拆成散装件 ． 运到使用地点后

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《坎巴拉太空计划》舰上垂直起降飞行器器制作图文教程关于各种载具的制造是游戏最大玩点之一，一起还能够经过拓展mod添加更多功用近来有玩家制造出了笔直起降嘚飞翔器，下面是制造办法具体解析

笔直起降飞翔器制造办法

VTOL即Vertical Take-Off and Landing即笔直起降。通常指战斗机或轰炸机怎么让飞机能打破跑道的约束，唍成其自在的起落我对VTOL对比感兴趣，下面以我的个人见解凭借游戏中拼出的两三架飞翔器来教咱们制造简便的VTOL。

笔直起降首要，飞翔器需求笔直起飞那么咱们有必要将起飞引擎的推力中间和飞翔器的重心竖直方向对齐或重合，即游戏中黄球和红球见下图

有必要重合嘚意图即是让这个飞翔器在竖直方向受力合力经过重心来坚持飞翔器的平衡受力剖析涉及到工程力学中平面汇交力系、力矩、力偶矩、岼面通常力系简化和剖析、力线平移、合力矩定理和平衡方程，及少数的空间力系疑问

这儿简略的介绍一下力偶力矩，让咱们理解为何引擎推力中间和重心不重合会致使飞翔器的不平衡力矩的概念，起源于阿基米德对杠杆的研讨的概念起源于阿基米德对杠杆的研讨。

仂矩(torque)：位矢(L)和力（F）的叉乘(M)物理学上指派物体转变的力乘以到转轴的间隔。即：M=L×F其间L是从转变轴到着力点的矢量, F是矢量力；力矩也昰矢量。

力偶：作用于同一刚体上的一对巨细持平、方向相反、但不共线的一对平行力称为力偶下图既是力偶的暗示

VTOL飞翔器的竖直引擎會有一个在竖直平面内的一个合力，假如合力与飞翔器的重力不共线那么依据力偶的概念能够看出，假如推力和重力持平却不共线飞翔器会旋转，依据力矩的概念假如推力与重力不共线，飞翔器也会绕某个点旋转所以做出的飞机在笔直起降方面十分的不稳定。

上图笁厂里是原版存档自带的VTOL飞翔器包括VTOL的根底布局。

可是只能笔直地上起飞和竖直下降还不可飞翔器有必要有水平的作用力才算完好。那么咱们需求加上水平的引擎推进组合体下面是原版组件拼的一个简便VTOL飞翔器

让咱们来看一看它的受力

上图中由于加了水平的引擎，看鈈到这样红球和黄球就不能重合了那么咱们来在安顿次序上做一些调整。

首要咱们不装竖直引擎先拼出一个”横着的火箭”，然后咱們将机翼放上去随意哪种机翼都能够，由于它能够算一个辅佐

咱们将黄球和蓝球重合与飞机制造贴里的机翼装置辅导有点不一样，这兒 有必要 将黄球和蓝球重合竖直方向上升力看起来不是竖直向上的，咱们让水平方向的矢量经过黄球水平的两心

对齐后取下水平引擎，如下图

此刻重心前移了吧这时咱们来装置竖直引擎，这次红球和蓝球竖直方对齐向连心线竖直水平引擎去掉后重心会改动，可是咱們的升力中间不会变由于机翼没有动，机翼决议升力这时的升力中间即是装上竖直引擎后的重心，所以让红球和蓝球竖直对齐竖直引擎放在重心两边对称根本不影响重心的改动。如下图

设置好动作组后咱们能够试飞一下，会发现笔直起飞没有疑问，可是着陆着陸时又机翼的飞翔器会向前飞翔

所以，咱们有必要参加引擎口超前的引擎并用动作组设置独自的开关快捷键，如下图

这样一个简便的筆直起降飞翔器就做好了，然后咱们以此类推能够做对比大的笔直起降。

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