垂直起降固定翼飞机载人飞行器的发展趋势及分析 斑斓航空
随着技术的不断发展,载人飞行器在世界各国的军事和民用领域都得到了广泛的研究和应用。固定翼载人飞行器凭借其空气动力学优势,相对载荷更大,耗能更少,续航时间更长,可以满足长航时、远距离任务的要求,因此应用领域更广。人类研发载人飞行器的初衷是追求更多的智能和便利。无论是在军事领域还是民用领域,都绝不会拒绝载人飞行器这种好用又性能优越的。近年来,垂直起降固定翼载人飞行器逐渐引起人们的注意。该型飞机结合了旋翼载人飞行器对着陆点依赖性小和固定翼载人飞行器飞行效率高的优点。
载人飞行器机型类别和特征
载人飞行器根据机型不同,目前常见的类型主要有固定翼载人飞行器、多旋翼载人飞行器。其中多旋翼载人飞行器是依靠螺旋桨旋转产生升力,克服载人飞行器自身重力实现飞行。所以属于旋翼机类型。很明显,旋翼式的螺旋桨产生的升力必然大于自身重力,所以它的能耗很高,一般飞行时间短,飞行航程也比较短。优点是可以悬停,操作简单。
固定翼载人飞行器根据空气动力学原理设计机翼的形状,动力装置产生推力或拉力,使载人飞行器获得一定速度后,飞机上下表面的气压会不同,进而产生升力,升力主要来自固定翼。很明显,有速度才有升力,所以固定翼载人飞行器无法悬停。因为推重比可以小于1,所以相对能耗不高,飞行速度可以更快,飞行时间可以更长。主要缺点是不好操作。
垂直起降固定翼载人飞行器发展现状
垂直起降(VTOL)一般简称VTOL,垂直起降固定翼载人飞行器,指的是载人飞行器,带有固定翼,可以实现垂直起降。它结合了旋翼和固定翼的优点。
倾转旋翼垂直起降载人飞行器
倾转旋翼机构可以同时拥有“垂直起降”和“固定翼速度”,但其复杂的机械结构和对材料、飞控甚至发动机的严格要求,使得价格极高。
固定翼复合垂直起降载人飞行器
这个载人飞行器和倾转旋翼机完全不一样。在保留原有固定翼动力装置的基础上,增加一套四旋翼动力装置,相当于使用两套动力装置。在起降阶段使用旋翼装置,在巡航阶段使用常规固定翼动力装置飞行。由于两套设备相互独立,关键技术是解决两种模式之间的平滑过渡。
垂直起降固定翼载人飞行器的优势和发展趋势
固定翼载人飞行器的垂直起降,克服了旋翼载人飞行器航程和速度始终受限的通病,也摆脱了常规固定翼载人飞行器发射回收方式繁琐不稳定,对人员要求高的缺点。这一特性非常符合人们对载人飞行器更智能、更便捷、更重、能耗更少、续航更长、应用范围更广的期待。正是因为这些优势,世界各国对垂直起降固定翼载人飞行器越来越重视,各种载人飞行器公司开始研发各种垂直起降固定翼载人飞行器。
随着飞行控制技术的发展,垂直起降固定翼载人飞行器在模式转换阶段变得更加平滑可靠。而且一些开源的飞控系统还加入了垂直起降固定翼模型,让大众可以自行设计、制造或改造。随着小型化技术的不断发展,垂直起降固定翼载人飞行器的尺寸可以做得更小。小型载人飞行器凭借其独特的重量优势,逐渐开始具备大型载人飞行器所独有的军事能力,并且可以大大节约成本。因此,垂直起降固定翼载人飞行器的使用变得更加广泛。随着电池技术的进步,垂直起降固定翼载人飞行器采用燃料电池或混合动力电池供电,使得续航时间更长,飞行性能大大提高,更多符合条件的场合成为可能。
载人飞行器的发展之快是不可想象的,而且载人飞行器的应用已经渗透到各个领域。随着选择越来越多,经过不断的沉淀,最好的模式终将浮出水面。可以看出,垂直起降固定翼载人飞行器的优势明显,而且越来越智能化,普及速度越来越快。随着世界各国对垂直起降固定翼载人飞行器的充分重视和进一步研发,垂直起降固定翼载人飞行器很有可能成为载人飞行器未来的主力机型选择,占据载人飞行器市场的领先地位。

天津斑斓航空科技有限公司,成立于2016年,成立之初是做华为企业网业务的代理商,原名天津瑞鼎创展科技有限公司。2019年公司由九个怀有飞之梦想的人组成团队转型研发电动垂直起降飞行器,致力于自主研发电动垂直起降载人飞行器,为高效的低空出行提供解决方案。