本发明属于新型航空器领域，涉及一种采用一体式电推进装置的四涵道螺旋桨垂直起降航空器。
背景技术：
1、新型电动垂直起降航空器(evtol)有多种设计方案，其中四涵道螺旋桨/旋翼方案具有布局紧凑、尺寸小、操控简单、技术实现性好等优点，有望成为evtol或未来直升机的一种主要设计构型。但目前的四涵道螺旋桨/旋翼evtol采用常规设计的中心电机驱动涵道螺旋桨，这种涵道螺旋桨的推进效率低、重量大，整机性能目标难以实现、优势难以发挥，解决问题的关键是发展新的动力装置。
2、一体式电推进装置基于一体式推进电机，一体式推进电机的特点是将螺旋桨、旋翼或风扇布置在电机转子上，两者融合成为一体，一体式推进电机具有效率高、重量轻等优点，布置和安装容易。一体式推进电机有螺旋桨/旋翼一体式推进电机和风扇一体式推进电机两种，其中螺旋桨/旋翼一体式推进电机适合替代常规直升机旋翼。通过将两台螺旋桨/旋翼一体式推进电机组合构成串列式螺旋桨一体式电推进装置，涵道螺旋桨/旋翼对转，装置外形规则且尺寸小，推进效率高、噪声低，涵道结构还可提供较高的安全性(物理隔离防护，并能包容叶片/桨叶)，同时提供全机布局设计上的较大灵活性。采用四套这种一体式电推进装置的四涵道电动垂直起降航空器(evtol)预期具有较好的技术实现性。
技术实现思路
1、本发明提供一种采用一体式电推进装置的四涵道螺旋桨垂直起降航空器。
2、本发明的技术方案如下：
3、一种采用一体式电推进装置的四涵道螺旋桨垂直起降航空器，所述的四涵道螺旋桨垂直起降航空器包括机身和4个一体式电推进装置。
4、机身采用短舱式，低阻流线外形；机头采用大尺寸双曲度前风挡以保证良好的视界；座舱内布置相关系统和乘员座椅等，两侧有舱门；机身顶部设设备舱，舱内布置电机控制器以及电能/能量综合管理系统；座舱底部设电池舱，舱内布置高比能量锂电池组，可以快速更换，还具有快速充电性能。
5、4个一体式电推进装置串列式布置在机身顶部两侧，前后2排布置并近似在一个安装平面上，安装平面与机身顶部平齐或略低。后排2个一体式电推进装置安装在机身后端的短翼两端，不同布局/构型的短翼展长及弦长和外形有所不同。前排2个一体式电推进装置与前机身的安装连接方式有直接安装和用短翼安装两种方式，并且不同布局/构型的短翼展长及弦长和外形有所不同。
6、进一步的，所述的一体式电推进装置采用涵道螺旋桨/旋翼一体式推进电机。
7、进一步的，所述的一体式电推进装置有三种安装角度：①0°倾角或微小前倾角，即轴线竖直或微小角度前倾固定安装；②绕飞机横轴小前向倾转角固定安装；③转动安装，使一体式电推进装置能够绕飞机横轴小角度范围倾转或完全倾转。
8、进一步的，所述的一体式电推进装置的安装方式包括两种：一种为悬臂安装，具体为靠近机身的内侧，通过接头与机身结构或短翼连接；另一种为外部支撑方式安装。
9、更进一步的，所述的一体式电推进装置外部支撑安装方式具体为：首先通过调整后部和前部内侧短翼展长，实现机身同侧的前后两个一体式电推进装置的外缘中心连线与机身中心对称面平行；再使用带外部整流罩的纵梁连接同侧的前后两个一体式电推进装置的外侧中心；最后，纵梁与机身之间设支撑结构；其中，连接纵梁与一体式电推进装置的外侧中心连接方式包括：对于固定倾角设计，采用固接方式；对于小角度倾转设计，连接部位采用轴孔配合设计，作为外侧转轴和支撑；纵梁与机身之间的支撑结构包括：1)纵梁中部设侧撑杆与机身底部连接并支撑，2)机身顶部安装辅助翼与纵梁连接并支撑，辅助翼包括辅助水平翼+端部垂直翼和带下反角辅助翼两种方式，3)侧撑杆+辅助翼组合。
10、本发明的有益效果在于：全机布局简单，结构紧凑，尺寸小，对起降场地要求低。
1.一种采用一体式电推进装置的四涵道螺旋桨垂直起降航空器，其特征在于，所述的四涵道螺旋桨垂直起降航空器包括机身和4个一体式电推进装置(1)；
2.根据权利要求1所述的一种采用一体式电推进装置的四涵道螺旋桨垂直起降航空器，其特征在于，所述的一体式电推进装置(1)采用涵道螺旋桨或旋翼一体式推进电机。
3.根据权利要求1所述的一种采用一体式电推进装置的四涵道螺旋桨垂直起降航空器，其特征在于，所述的一体式电推进装置(1)有三种安装角度：①0°倾角或微小前倾角固定安装；②绕飞机横轴小前向倾转角固定安装；③转动安装，使一体式电推进装置(1)能够绕飞机横轴小角度范围倾转或完全倾转。
4.根据权利要求1所述的一种采用一体式电推进装置的四涵道螺旋桨垂直起降航空器，其特征在于，所述的一体式电推进装置(1)的安装方式包括两种：一种为悬臂安装；另一种为外部支撑方式安装。
5.根据权利要求4所述的一种采用一体式电推进装置的四涵道螺旋桨垂直起降航空器，其特征在于，所述的一体式电推进装置(1)外部支撑安装方式具体为：首先通过调整后部和前部内侧短翼展长，实现机身同侧的前后两个一体式电推进装置(1)的外缘中心连线与机身中心对称面平行；再使用纵梁(3)连接同侧的前后两个一体式电推进装置(1)的外侧中心；最后，纵梁(3)与机身之间设支撑结构实现支撑。
6.根据权利要求5所述的一种采用一体式电推进装置(1)的四涵道螺旋桨垂直起降航空器，其特征在于，纵梁(3)与机身之间的支撑结构形式包括：1)纵梁(3)中部设侧撑杆(4)与机身底部连接并支撑，2)机身顶部安装辅助翼与纵梁(3)连接并支撑，3)侧撑杆(4)+辅助翼组合方式。
7.根据权利要求6所述的一种采用一体式电推进装置(1)的四涵道螺旋桨垂直起降航空器，其特征在于，所述的辅助翼包括：辅助水平翼(5)+端部垂直翼(6)和带下反角辅助翼(7)两种方式。
