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龙图腾网获悉西安现代控制技术研究所;西北工业大学申请的专利一种单叶旋翼式垂直起降固定翼飞行器动力布局结构获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116692003B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310508555.6，技术领域涉及：B64C27/28；该发明授权一种单叶旋翼式垂直起降固定翼飞行器动力布局结构是由范中允;赵军民;刘钧圣;王刚;赵康;王家琪;骆嫱;刘亮亮;吴思捷;张坤;于涛;王鹏飞;苏雷设计研发完成，并于2023-05-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种单叶旋翼式垂直起降固定翼飞行器动力布局结构在说明书摘要公布了：本发明属于垂直起降飞行器总体设计技术领域，具体涉及一种单叶旋翼式垂直起降固定翼飞行器动力布局结构。所述动力布局结构的主体为仅有一片桨叶的旋翼，旋翼转轴的一侧为用于装载及配重的载荷舱，另一侧为定距旋翼桨叶，旋翼桨叶可挥舞；旋翼桨叶上有用于驱动旋翼旋转或产生平飞推力的驱动螺旋桨。其中，单叶旋翼为垂直起降旋翼模式及巡航飞行固定翼模式时产生升力的主要部件。本发明所提出的单叶旋翼系统可用于垂直起降飞行器作为动力系统，该动力布局可以兼顾巡航平飞效率和垂直起降悬停效率，且可在稳态悬停状态下实现静平衡、动平衡。

本发明授权一种单叶旋翼式垂直起降固定翼飞行器动力布局结构在权利要求书中公布了：1.一种单叶旋翼式垂直起降固定翼飞行器动力布局结构，其特征在于，所述动力布局结构包括：单叶旋翼6、载荷舱1、驱动螺旋桨5、旋翼转轴3、挥舞转轴2； 所述动力布局结构的主体为仅有一片桨叶的单叶旋翼6，所述单叶旋翼6的旋翼转轴3的一侧为用于装载及配重的载荷舱1，另一侧设置为带挥舞转轴2的定距旋翼桨叶，旋翼桨叶设置为绕挥舞转轴2可挥舞；旋翼桨叶上设有用于驱动单叶旋翼6旋转或产生平飞推力的驱动螺旋桨5； 在垂直起降状态下，单叶旋翼6旋转产生悬停升力； 在巡航平飞状态下，单叶旋翼6锁定，作为固定翼机翼使用； 其中，通过对单叶旋翼6、载荷舱1、驱动螺旋桨5进行非平衡性设计，带驱动螺旋桨5的单叶旋翼6在稳定运动时，即转速恒定时，消除单叶旋翼6的不平衡力、力矩，使单叶旋翼6以接近轴对称旋翼的形式工作； 其中，所述非平衡性设计，通过质量、气动力、惯性力的不平衡性进行相互抵消，使得设计结果尽管产生了不平衡的气动力、惯性力，但在整体所受合力、合力矩上又是相对平衡的； 其中，所述布局结构为了使单叶旋翼在稳态悬停状态下以接近轴对称旋翼的方式稳定运动，减小不平衡性，采用了以下非平衡性设计： 1首先通过质量合理分配设计，使得动力布局绕旋翼转轴3是质量静平衡的； 2在质量静平衡的情况下，通过沿旋翼转轴3下移载荷舱1一侧的质心、上移驱动螺旋桨5一侧的质心，使得单叶旋翼6在旋转过程中所产生的质量动不平衡力矩与单叶旋翼6产生的升力力矩，绕挥舞转轴2是平衡的； 3将驱动螺旋桨5推力轴线布置于单叶旋翼6的平均气动弦处，使得驱动螺旋桨推力与单叶旋翼气动扭力绕旋翼转轴力矩平衡的同时，驱动螺旋桨推力与单叶旋翼气动扭力本身也是平衡的； 4根据螺旋桨角动量的陀螺力矩和旋翼旋转方向，选择驱动螺旋桨旋转方向，使得螺旋桨陀螺力矩对单叶旋翼产生抬头的陀螺力矩； 5对驱动螺旋桨、驱动螺旋桨上的所带电机、单叶旋翼各部件进行质量分布设计，使得旋翼横截面方向上绕旋翼转轴的惯性积为一个合理值，该合理值产生的动不平衡力矩方向为旋翼俯仰方向，其大小恰好与抬头的螺旋桨陀螺力矩、低头的旋翼翼型气动力矩相平衡； 其中，通过上述非平衡性设计，单叶旋翼式动力布局能够消除不平衡合力、不平衡合力矩；由于气动力矩、陀螺力矩、动不平衡力矩均为转速的平方关系，因此在设计点处设计得到的平衡布局，在其他转速下，也是平衡的； 其中，将驱动螺旋桨5推力轴线布置于单叶旋翼6的平均气动弦处，具体位于单叶旋翼6的0.75倍半径处； 其中，所述单叶旋翼6为垂直起降及巡航飞行时产生升力的部件，其设计特点兼顾常规固定翼飞行器机翼、直升机旋翼的特点，采用翼尖扭转、变弦长、变翼型、后掠的设计手段，以固定翼巡航效率为主要设计点，兼顾旋翼悬停效率； 其中，所述载荷舱1用于装载单叶旋翼控制系统电子部件，起到单叶旋翼质量静平衡、动平衡配平作用，同时还能平衡旋翼升力产生的挥舞效果；所述载荷舱1按照巡航状态设计整流外形； 其中，所述驱动螺旋桨5用于为旋翼旋转或巡航飞行提供驱动力，同时其布局设计为用于平衡旋翼扭力、陀螺力矩； 其中，所述单叶旋翼6设置为可绕旋翼转轴3旋转，可绕挥舞转轴2挥舞。

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