【科幻】常探-模块化多功能垂直起降高速货运无人机

常探机器人飞行器项目核心零部件专利

一种自封闭涵道风扇 2018103189066 

自封闭涵道风扇2018205058619

    关于在无人机载重物流方面的布局，大疆公关总监谢阗地明确表示：“在目前的技术条件下，用多旋翼飞行器执行大载重长距离的运输任务，既不经济也不安全。”

    【市场前景】据预测，未来10年全球无人机市场容量保守估计将达到5000亿美元，从全球发展来看，军事应用领域是无人机系统的需求重心，并引领前沿技术发展。但民用领域的广泛使用也不可小觑，它为无人系统发展提供了产业化基础和市场化活力。

【未来订单预测】顺丰快递提出：计划未来5到10年采购5000架载重1到3吨无人机用于支线物流。

无人机成企业弯道超车的“物流先锋”,物流无人机大战一触即发

常探机器人-模块化高安全垂直起降固定翼飞行器

    模块化飞行器——未来的飞行器将不再根据特定任务来设计和构建，新飞行器系统最终有望推动生产可以适应不同任务要求的飞行器

   常探机器人-模块化高安全垂直起降固定翼飞行器，每一个机翼包含两个以上相对较大的风扇，同时中间通过水平舵翼，将机翼分割成前后两部分，实现串列翼的前后都能提供升力的性能。并可以在两侧模块化增加复合型垂直升降机翼，在不重新购买新的大型号飞机前提下，实现载荷性能的倍增，满足各种应急需求。推力风扇排列在前面（核心机在后方），这形成了一个特殊的复合直升机、多旋翼、固定翼、滑翔机、串列翼长航时飞机这五大类飞行器所有优点的新一代飞行器机翼和低机翼负荷。

    垂直起降状态：当垂直起降后，飞机高度达到足够高时，前部的两个推进螺旋桨将加大马力，从而加速飞机水平飞行。一旦机翼完全支撑住飞机，我们就会完全关闭垂直升力风扇，然后自封闭涵道挡板在弹簧的弹力下马上实现自动闭合，变成水平机翼的一部分，最后像传统飞机一样高效飞行。

        水平飞行是像传统固定飞机一样，并通过水平舵翼和垂直尾翼来控制航向。避免飞行中的横风对航向的干扰，有效提高抗风能力。

    临近指定降落区降落时，水平翼面的垂直升力风扇重新打开，气流冲开底部的自封闭挡板，然后飞机缓缓下降。遇到较强横风时（如海面的7级大风），水平推力风扇辅助飞机进行空间定位，有效提高起降期间的抗风能力，实现恶劣天气的海上起降。

   水平滑翔起降状态：重载时，垂直升力风扇关闭，飞机像传统飞机一样，滑翔起飞。依托传统飞机双倍以上的翼面面积，可以轻松实现短距离起飞，同时依托大面积的机翼，可以有效提高载荷或节省油耗。

 ZL:2018105443733 模块化喷气式固定翼直升机
带涡扇复合辅翼和附加翼的无后推力式复合翼载人飞行器
中国原创专利  世界领先科技www.ctrobot.com

   飞行速度由推进器决定，

设计螺旋桨推进器飞行速度范围在200到600km/H左右（预估值）支持低速滑翔姿态。

设计喷气推进器飞行速度范围在200到900km/H左右（预估值）支持低速滑翔姿态。

   常探机器人-高安全垂直起降固定翼飞行器在控制、安全、经济和性能方面有了进一步的改进。

   【黑科技】炸机、坠机时，能滑翔自救：

   工业无人机和直升机出现炸机事故是很常见的，往往带来几十万、上百万甚至千万、上亿的损失，并造成高价值载荷和机组人员的伤亡，还对地面设施和人员有着致命危害。原因有旋翼遇到障碍物损坏、发动机损坏、电池突然掉电等等。

   传统的无人机和直升机遇到此类情况束手无策，往往只能眼睁睁的从工业无人机和直升机，从高空坠落摔得粉身碎骨、机毁人亡。

模块化高安全直升飞机 的高安全飞行原理

我们发明的直升飞机，当垂直发动机损坏、电池掉电或旋翼损坏，引起炸机即将坠机时，可以改为依靠油动水平推力发动机，向前滑翔飞行。确保机上乘客和机组人员的安全！

   我司发明的新型飞行器可以从结构上完美的改善这个痛点。因为坠机时下坠速度飞快，空气阻力会自动把涵道风扇的下挡板封闭。一旦封闭涵道，整架飞机就从多旋翼和直升机结构，变成了固定翼结构，可以依靠滑翔方式，缓慢降低坠机加速度。保护飞机和昂贵的机载装备以及机组人员。

  通过从多旋翼直升机模式，变成固定翼滑翔机模式缓慢降落，挽救飞机和机组人员的生命。

【模块化高安全高速固定翼（无人）直升机】是一种复合直升机、多旋翼、固定翼、滑翔机、串列翼长航时飞机这五大类飞行器所有优点的新一代飞行器！具有起降距离短，飞行速度快、机动灵活、避障能力强、机翼结构强度高、飞行能耗低等特点。

  由于直升机在沙漠🏜 中发动机非常容易吸入尘土而损坏，以及起降时卷起的尘土，导致直升机驾驶员根本看不清方位和地面 产生沙盲现象，无法在伊朗🇮🇷 沙漠🏜 正常驾驶，加上伊朗🇮🇷 面积广袤，直升机巨大的油耗无法长距离飞行，装备技术因素导致美军沙漠🏜鹰爪 行动成为最大失败。

使用低速直升机导致美军最大惨败！3D模拟鹰爪行动

…事故初步调查报告指出，发动机吸入沙土是肇事原因，含钙、锰、铝、硅的沙土（沙的主要成分是二氧化硅）在燃烧室内的高温下融化，导致玻璃状物体在涡轮叶片和导流片结构上沉积，造成严重气流堵塞，最后导致发动机喘振。

V22鱼鹰连续10次坠毁，美国人用生命在研制新装备    

 在F-35“闪电II”战斗机之前，MV-22“鱼鹰”直升机是美国近年来最受争议的作战飞机，是拖延、超支的坏榜样，被前国防部长切尼命令下马，如果不是美国国会死保，本来已经寿终正寝了。但MV-22是很独特的飞机，几经磨难之后，现在大批装备美国海军陆战队，成为两栖作战中垂直登陆的主力。

在1980年的伊朗人质救援行动中，美国直升机速度与航程不足的问题充分暴露出来。人质营救本来就是十分复杂的作战，如果当年使用的是MV-22，从阿拉伯海的航母到德黑兰的美国大使馆来回飞行就不需要落地加油，至少减少了行动中的最大变数。1981年，美国国防部指令启动JVX计划，研究远程、高速直升机技术，美国海军陆战队对JVX的热情最高。直升机一出现，美国海军陆战队就是热情的追随者，这是因为二战式的密集船队集群抢滩在核战争条件下已经不可行，拥挤在滩头的密集船队和车辆、人员是战术核打击的最好目标。直升机的垂直登陆不仅速度快，不受水际滩头障碍和滩岸条件影响，而且容许在宽广战线上从地平线以外的远海直接到浅近内陆进行快速输送，是两栖作战的理想运输工具。多年来，串列双旋翼的CH-46是美国海军陆战队的运兵主力，MV-22具有更高的速度和航程，计划用来替换CH-46。

在JVX计划期间，贝尔联合波音伏托尔，以贝尔XV-15研究机的技术投标。贝尔是直升机世界的老字号，越战期间大名鼎鼎的UH-1“休伊”就是贝尔的产品。伏托尔是波音的直升机分部（购入麦道直升机后，现在合并称为波音直升机），擅长大中型直升机，美国陆军的CH-47和海军陆战队的CH-46都是波音伏托尔的产品，拉进来有助于借用波音伏托尔熟悉海军陆战队使用要求的优势。贝尔-波音是JVX唯一应标者，自然入选。1985年，JVX正式定名为V-22，计划包括海军陆战队运输型MV-22、空军战斗搜救型CV-22、海军反潜型SV-22和海上搜救型HV-22、陆军运输型UV-22和电子战型EV-22。陆军和海军相继退出，最后只有MV-22和CV-22成为现实。

第一架MV-22在1988年装配完成下线，1989年3月19日首飞，但要到18年后的2007年6月13日才正式投入使用，严重的超支、拖延部分由于MV-22的独特技术。

MV-22采用独特的倾转旋翼技术，可以在螺旋桨状态和旋翼状态平滑过渡。在螺旋桨状态时，相当于螺旋桨推进的固定翼飞机，可以获得较高的速度和较低的油耗；在旋翼状态，相当于直升机，可以垂直起落和悬停，并有前飞、后飞、侧飞等非常规飞行能力。应该说，倾转旋翼的概念很精妙，但恶魔总是在细节之中。

前飞状态下，桨盘（桨叶圆周运动构成的虚拟圆盘）应该较小，用较高的桨盘载荷（推力与桨盘面积之比，相当于固定翼飞机的翼载）产生足够推力，这样阻力较小；垂直起落状态下，桨盘应该较大，用较低的桨盘载荷产生升力，这样产生的升力大而且稳定。倾转旋翼需要适应两者情况，桨盘只能折中。这对螺旋桨状态只是油耗和速度的问题，对旋翼状态就有桨盘载荷过高的问题，在正常情况下还好，但遇到问题就容易发生升力不足或者其他异常现象，首当其冲的就是涡流环问题。也就是说猛然加大升力（不管是增加转速还是增加桨叶弯度）时，气流不是平顺地向下流动，而是绕过叶尖回流上来，形成气流“短路”，造成升力损失，好像汽车轮胎陷在泥浆里打滑一样，越增加马力打滑越严重。涡流环问题对所有旋翼都可能产生，但桨盘载荷较高的情况下更加容易发生。

MV-22在早期受到涡流环问题的严重影响，接连发生机毁人亡的恶性事故。在海军陆战队的垂直登陆战术中，直升机应该快速进入战斗地域上空，然后速停速降，放下陆战队员后，快速升空撤离。原则是尽量缩短在敌人火力下的暴露时间。但涡流环问题在垂直速降阶段特别容易发生，直接影响飞行安全，只能改用需要时间较长的带短滑跑的倾斜速降（简称RVL），增加敌人火力下的暴露时间总比直接坠毁要强。严格执行RVL可以大大减少涡流环的危险，这已经成为海军陆战队的标准做法了。但在5月17日的一次训练飞行中，夏威夷的海军陆战队MV-22发现了新的问题，这一次是发动机吸砂。

直升机在起飞、着陆、悬停中离地很近的时候，强大的下洗气流卷起地面杂物，容易被吸入发动机，造成故障。直升机发动机都有异物保护装置，一般是纱网式，和口罩一样的原理。MV-22的罗尔斯?罗伊斯T406发动机是有异物保护的，但显然效果不够好。在5月17日的一次训练飞行中，一架第15远征队的MV-22满载22名士兵在瓦胡岛上的贝娄空军基地做第二次RVL着陆，在离地约45米的低空，突然发生左发动机压缩机喘振，紧接着左发动机失去推力。左右发动机之间的联动轴正确工作，飞行员试图保持高度，但飞机依然不可控制地下坠。在事故中，两名飞行员受伤，两名海军陆战队人员丧生，另有18人受伤。紧跟着事故飞机的第二架飞机也差点坠毁。

事故初步调查报告指出，发动机吸入沙土是肇事原因，含钙、锰、铝、硅的沙土（沙的主要成分是二氧化硅）在燃烧室内的高温下融化，导致玻璃状物体在涡轮叶片和导流片结构上沉积，造成严重气流堵塞，最后导致左发动机喘振。喘振是危险的工作状态，在涡轮压缩机进气受阻时，已经压缩的空气可以逆向流动，造成剧烈的压力波动，严重时可导致完全丧失压缩能力甚至机械损坏。

MV-22采用两台发动机，分别安装在两侧翼尖。在垂直起落过程中，一旦一台发动机损坏，不对称的升力将导致立刻失控翻转，所以左右旋翼在任何时候都由交联的联动轴机械连接，即使有一台发动机失效也确保同步转动。在夏威夷事故中，联动轴正常工作，所以没有发生翻转失控的问题。但在快速下降的过程中丧失了左发动机的推力，飞行员只有大大增加右发动机的推力来控制下滑速度，但发动机控制的一个功能使得飞行员的意图实现不了。

MV-22的发动机在两侧翼尖位置，这是对飞机横滚稳定性最糟糕的位置，好比扁担两头挑着两桶水。为此，发动机既要功率大，又要体积小、重量轻，结果是相对于发动机的体积、重量而言，发动机出力高于寻常，热工参数特别高。材料和技术过关的话，这其实是技术过硬的表现，问题是热工参数太高导致喘振余量减小，操作不能太泼辣。在发动机数字控制律中，大幅度增加功率要求的时候，首先保证发动机不会喘振，其次才保证旋翼扭力。换句话说，在接近喘振极限的时候，不惜降低桨叶弯度以降低扭力，也要保证发动机转速。对于飞行员来说，这就是在猛然加油门的时候，发动机出力要有一个过程才能升上来，在特定组合的情况下还可能在瞬间略有下降然后再上升。可以想象，飞行员在千钧一发的时候，最痛恨的就是功率要有一个过程才能升上来，瞬时的短暂下降更是要命的。但这不是工程师不切实际的拍脑袋，而是两难中的艰难选择。不这么做，发动机很可能进入喘振，那就彻底完了。在夏威夷事故中，发动机最后还是进入了喘振，倒霉的机组已经不可能挽救了。

这也不是贝尔-波音脱离实际，凭空设计。MV-22在设计中是考虑到沙尘分离问题的，但效果显然没有达到要求。MV-22的优点在很大程度上造就了问题，涡流环问题是由于旋翼的桨盘载荷过高，沙尘分离问题则是由于发动机和旋翼的相互位置。常规直升机的发动机和旋翼是分开布置的，发动机固定在机身结构某处，通常在机身顶部，然后通过伞齿轮和减速箱与旋翼连接。由于发动机和旋翼在物理上分离，发动机进气口安装纱网过滤装置很容易，必要的时候可以加大和使用多层纱网，安装空间一般不是问题。MV-22不一样，发动机和旋翼是紧耦合的，两者之间没有安装传统纱网的位置。更大的问题在于MV-22的速度。纱网的压力损失较大，但常规直升机的速度不高，纱网压力损失的问题不严重。MV-22的速度接近两倍于常规直升机，使用纱网好比迫使运动员带着口罩赛跑，动力损失很大。

贝尔-波音提出用浸油的棉纱作为空气滤清器的填料，提高吸附沙尘的效率，但在高空干净空气高速飞行时，打开旁通空气回路，增加空气流量。这个方案已经验证性试飞50小时，但要到2017年才可能完成正式设计和开始测试有效性。贝尔声称，可以提高发动机寿命8倍。

即使沙尘不至于造成发动机喘振，沙尘对发动机寿命的影响依然很大，玻璃状沉积物必须定时在发动机大修中清除。CH-47F的霍尼韦尔T55发动机大修间隔是3000小时，但2011年时MV-22的罗尔斯?罗伊斯T406在阿富汗战区“翼上”时间平均为100-200小时，也就是说，每100-200小时就需要把发动机从翼尖位置拆下来大修。算上在其他更干净、更轻松的使用环境，如在海上的两栖攻击舰上或者在铺装良好而且干净的机场，全机队的“翼上”时间平均为560小时。几年下来，发动机可靠性有了进一步提高，但依然只有861小时。早在2007年，陆战队就有换发动机的想法，但2014年8月，美国海军（代管海军陆战队的装备采购和飞行安全）终于向工业界发出征询，了解适用产品的情况。通用电气是唯一有资格应征的公司，通用电气T406（用于CH-53K）是唯一达到罗尔斯?罗伊斯T406同等功率级的涡轴发动机，但真正的换发还遥遥无期。

夏威夷事故不是与发动机吸砂有关的唯一事故。美国海军飞行安全当局在调查中，还发现3起与发动机吸砂有关的事故，其中一起事故在飞机坠地后起火烧毁。 2010年4月，美国空军一架CV-22在战斗搜救作业中，也发生了类似问题，飞机在约60米高度突然发生超过600米/分的急剧下降，飞行员被迫试图短滑跑着陆，但撞入一条沟渠后前起落架折断，飞机毁坏，4人丧生，其中包括飞行员、飞行机械师、另一美军机上人员和一名文职人员，16人受伤，其中包括副驾驶，受伤后失忆。救援队未能取回黑盒子，飞机坠毁在塔利班控制地区，美国空军随后出动飞机轰炸，销毁残骸，所以事故调查完全凭当时在场的另一架飞机上拍摄的视频。美国空军开始时结论是飞行员错误，现在倾向于认为也是由于发动机吸砂而造成喘振而失去升力，最后坠毁。

在没有更正式的解决办法之前，美国海军飞行安全当局决定，在高沙尘环境进行RVL时，从降落到离去（包括在地面发动机保持运转的时间）的总时间不得超过60秒，夏威夷事故是在高沙尘环境110秒后发生问题的，减半得到安全工作时间。高沙尘状态从45米低空和20节一下速度开始计算。在地面时，可以发动机前倾75度以减少吸入沙尘。另外，在高沙尘环境使用后，应该对发动机热端用高压水清洗。

本来RVL已经是为了涡流环问题而做出的牺牲，带一点前进速度的倾斜降落需要更大的着陆场，也增加敌人火力下的暴露时间。但在地面时发动机还要前倾75度，对士兵的影响更大。MV-22只有尾门可以进出，本来高桨盘载荷就是的下洗气流集中、强烈，向后吹拂在减少发动机吸入的同时，吹向士兵进出飞机的方向，除了有天然的烟幕作用，对在匆忙中登机、离机的士兵不是好消息。MV-22在纽约中央公园向公众展示时，强烈下洗气流吹起的树枝、碎石曾打伤若干观众。航空展示中观众都被隔离到一定距离之外，登机、离机的士兵就近在眼前了。

60秒时间限制也可能造成战术使用上的问题。直升机在敌前降落、起飞都是时间越短越好，但地形、敌情有时候要求在最后一秒钟改主意，高沙尘环境看不清地面和敌情的时候尤其如此。拉起后重新进入不一定有这个时间，但要抢在敌人前面又需要冒发动机吸入过量沙尘而喘振的危险。最糟糕的是，海军陆战队经常需要在高沙尘的环境下作战，除了芳草茵茵或者有沥青或者混凝土铺装的地方，大部分适合直升机起落的平地都是砂土地，MV-22发动机吸砂问题不解决，将严重影响战斗力。高压水清洗是一个奇怪的规定，浮灰可以冲掉，但一般来说，玻璃化的沉积物用水是清洗不掉的。美国海军用打碎的核桃壳混在高压水里，冲洗舰载飞机发动机的热端，但那能冲掉积盐，对于更加坚硬、吸附更加牢固的玻璃状沉积物就不一定有用了。T406的压气机和涡轮叶片也有不耐腐蚀的问题，美国海军使用新型涂层，有望解决这个问题，但玻璃花沉积物不是涂层能解决的问题。

MV-22因为采用了革命性的新技术，也遇到了前所未有的新问题，为此做出很多设计上的折中除了面提到的，MV-22还不能做自旋着陆。自旋着陆是直升机特有的飞行模式，在发动机停车后，可在重力和气动作用下，旋翼像风车一样旋转，提供一定的升力，降低坠落的速度，在很多时候可以挽救乘员的生命。但MV-22的桨盘载荷高，无法做有效的自旋着陆，所以在设计要求中就取消了这一要求。事实上，如果MV-22有自旋着陆能力的话，夏威夷事故中的飞机或许不一定会坠毁，在阿富汗的CV-22也或许可以保全。

MV-22是可贵的尝试，有些基本设计导致的本质问题很难解决，但这不等于倾转旋翼的概念就是不可取的。在美国下一代直升机JMR计划中，贝尔提出的V-280“勇敢”在保留倾转旋翼的基础上，大胆改动了很多基本设计。首先，翼尖发动机不再倾转，而是固定在翼尖位置。不再需要整个沉重的发动机短舱和旋翼一起倾转大大简化了机械设计，但神来之笔是旋翼的倾转和传动方式。一般的螺旋桨飞机的动力传动路线是一直线的，发动机在轴线延长线上直接驱动螺旋桨；一般直升机的动力传动路线是L形的，发动机轴线是水平的，但通过伞齿轮转弯90度，把动力传递到顶上的旋翼。在MV-22上，发动机短舱带动旋翼一起倾转，这避免了动力轴与旋翼之间无级改变倾转角度的机械设计困难，但V-280一改思路，动力传动路线是独特的Z形。发动机的动力水平首先向内横向传递，这只是把通常直升机的L形动力传递路线“倒”到水平，没有技术难度。巧妙之处在第二步，水平向内的转轴用伞齿轮再把动力转弯90度传递到水平向前的旋翼转轴，这是Z形的第二拐，这也没有技术难度；但这第二拐的关节是活动的，旋翼转轴可以围绕转动支点向上倾转90度（实际上可以超过90度，倾转到后仰的角度），而对与伞齿轮来说，动力传递关系不变，只是主动轮和被动轮的传动平面随之倾转。这是大大简化的倾转设计，转动部分的重量大大降低，可靠性提高，还有很多使用上的好处。

在MV-22的使用中，一个问题是发动机炽热喷气对地面的烧蚀。T406发动机的喷气温度本来就较高，在起飞和着陆状态下，喷口接近地面垂直往下吹拂，喷流的热量非常集中。V-280的发动机是固定的，喷流水平向后，离地较高，就没有这个问题。MV-22起飞、着陆时发动机倾转的另一个问题是遮挡侧向射界，MV-22不可能像常规直升机一样，通过侧门机枪为登机和离机的士兵提供火力掩护。V-280没有这个问题，不仅可以安装侧门机枪，士兵还可以从侧门进出，大大加快登机、离机。V-280两侧都开侧门，不仅增加战术灵活性，也使得尾门根本没有必要，除非用于装卸车辆、货物。

由于发动机与旋翼分离，V-280也容易在发动机进气口安装沙尘分离装置，多层纱网或者进气旁通都有空间可以安装。但V-280没有解决MV-22的所有问题，旋翼直径有所加大，但桨盘载荷依然较高。现在还不清楚V-280是否彻底解决了涡流环问题，但应该有更多的考虑，至少放宽使用容限。

倾转旋翼是很有吸引力的概念，但MV-22也证明了倾转旋翼概念的成熟应用难度很大。MV-22之后没有别的倾转旋翼直升机，充分说明了这条路的艰难和前景不明。V-280把倾转旋翼的概念大大推进了一步，可能唤起倾转旋翼的第二春，只是这一步对已经大量服役的MV-22来得有点晚了。 

犹如科幻大片! 美军鱼鹰直升机变形全过程    

美国作为目前全球唯一的超级大国，其军事实力是有目共睹。特别是全球化战略布局，其海外军事驻地三百多个，对于兵力和物资运输一直是重中之重。对于这方面最开始各国也大多是用直升机和固定翼运输机来运输军用物资和士兵，但是对于美国这样全球范围内的运输距离，直升机显然速度太慢航程太短，而固定翼飞机虽速度快但是对于起降场地要求较高，所以美军确切需要一款航程远、速度快、大载荷、便于起降的运输机，最好能把直升机与固定翼飞机的优点集于一身。

如果放在其他国家可能大家也就是想想，不太会付诸行动来研发这样一种运输机，但是美国方面却真的对此立项研发，最终研制出了外形相对科幻的MV-22鱼鹰倾转旋翼运输机。

鱼鹰运输机不但具备直升机的垂直升降能力，又拥有固定翼螺旋桨飞机高速、航程远及油耗较低的优点，时速高达509公里是世界上飞的最快直升机，在空中加油的加持下，鱼鹰可以从美国本土直飞欧洲。诸多优点的鱼鹰运输机一经发布便引来了很多国家的兴趣，日本于2015年成为第一个购买鱼鹰运输机的国家，以3.325亿美元购入5架。

鱼鹰运输机有很多优点，但是对于一款新型的飞机缺点自然也不少。外界普遍认为鱼鹰最大的弊端就在于其安全性，有人戏称其是飞行的棺材。其实从外观上来看就可以推测出一些问题，位于两侧机翼的螺旋桨，只要一个出现问题，就目前鱼鹰无法滑翔的状态结果基本就是坠毁。

事实上鱼鹰运输机使用到现在，已发生了9次重大事故，造成将近40人遇难。但是这样就说明这款飞机是失败的吗？之前在伊拉克和阿富汗战争中，鱼鹰运输机就有超过10万小时的作战飞行记录，更是被评为海军陆战队最安全的飞机。而且从鱼鹰服役200多架，9架坠毁的情况来看，这样的比例放在美军危险的作战环境中比例也不是很高，况且所有的坠毁都是因为制造缺陷和操作失误所致，并不是设计上的问题。

可见鱼鹰运输机的安全性是没有问题的，并不像大家印象中的那么不堪，可能是鱼鹰太出名了有点糗事都能让大家关注。要不然美军也不会研发后面的加油版本MV-22D和下一代勇士旋翼机了。

鱼鹰运输机很优秀也有很多不足，但作为一项新的技术从无到有，这样的创新能力是我们应该学习的。希望咱们的旋翼机也能够早日问世！

   美军高速直升机完成首飞，飞行速度是现有直升机两倍

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性能提升2倍 世界最快直升机在美首飞 未来代替“黑鹰”“阿帕奇

军武评：上下旋翼相互猛击，削短1米，S97直升机事故新细节曝光

旋翼直升机

作者：丁尹 出品：旋翼飞行器

背景

2017年8月2日，大概在美国东部夏令时7：20左右，西科斯基的一架试验性质飞行器西科斯基S-97A，编号N971SK，在佛罗里达州的William P Gwinn机场（06FA）进行了试飞测试，在该次测试过程中试飞员正在试图悬停的时候，该机变得难以操纵，最后发生了Hard Landing（硬着陆）事件。所幸两名机组乘员只受了轻伤。

此次试飞是根据《联邦法规法典》第91部分的14条规定进行的，试飞测试进行时，当地气象条件良好，西科斯基未提交飞行计划。不幸的是，这型技术先进的复合式直升机本身受到了相当严重的损伤。

问题究竟出在了哪里？

近期，美国国家运输安全委员会（NTSB）发布了关于2017年西科斯基S-97复合式直升机硬着陆事故的最新“事实报告”，报告称：2017年，西科斯基公司在进行S-97掠夺者前行桨叶概念*（刚性共轴双旋翼）复合式直升机飞行测试的时候，其电传操纵飞行控制系统出了“故障”，故障发生在该机的起飞过程中，当时飞控系统正处于从地面模式转换为空中模式的过渡阶段，飞控系统的“故障”和试飞员的操纵无法“配合”，使得该机进入大幅滚转振荡状态，最终发生硬着陆事故，该机由此严重损毁。

*注：关于前行桨叶概念旋翼的技术基础，感兴趣的读者朋友可以关注我以前写过的下述文章：

图——试飞中的S-97掠夺者复合式直升机

根据NTSB所发布的报告所述，S-97在该次飞行测试中发生了极其严重的左右翻滚振荡，以至于上下两副反向旋转的刚性旋翼猛烈地击打到了对方，甚至形成了“一团由桨叶碎片和尘土混合而成的烟云团”。

报告指出S-97掠夺者直升机有三种飞行控制模式，被称为“Paths”（路径）：第一种是全地面模式，第二种是全空中模式，还有一种过渡模式。

在过渡模式中，有一项操纵特性出现了一点“小问题”——周期变距杆的灵敏度增大到了默认值的2.5倍。

由此引发的严重滚转振荡使得该机在硬着陆的过程中，左侧主起落架轮在短暂接触地面之后又离开地面，使得飞控系统将飞行模式从过渡模式切换到了飞行模式。

谈谈这次“事故”试飞

图——S-97试飞员视角

这次事故发生在2017年8月2日的大清早，地点是佛罗里达州的西科斯基飞行测试中心，当时西科斯基正在尝试扩大掠夺者直升机的飞行包线，截至那时，西科斯基已经针对S-97进行了超过100个小时的地面开车试验和20个小时的飞行测试。

图——高速飞行中的S-97

在之前的飞行中，掠夺者直升机已经达到了150节（约278千米/时；1节≈1.852千米/时）的前飞速度，但是在该次“事故”是试飞中，西科斯基打算将该机的前飞速度扩大到180节，并且在该次飞行测试中首次启动了S-97的尾部推进螺旋桨。西科斯基希望由此次试飞开始，不断推进该机的最大飞行速度，并探索其前飞极限速度——这一速度理论上是220节（407千米/时）。

根据报告描述，该次事故起始于掠夺者滑行到起飞跑道过程中，在滑行过程中，掠夺者出现了轻微左滚的趋势，于是试飞机长决定起飞到五英尺高度悬停来保持稳定。

图——注意事件起始时间和结束时间，总计5秒钟不到

他提拉总距并离地之后，掠夺者直升机突然猛地大幅左滚，他连忙反向推周期变距杆，掠夺者瞬间又猛地右滚，然后该机就进入了左右滚转振荡状态，并且滚转的幅度越来越大——最后的右滚幅度竟然超过了60°，然后又快速向左滚转——这次左滚之后，试飞员知道自己即将完全失去对该机的控制，于是他立刻决定把总距放到最低来着陆，然后掠夺者直升机就狠狠地撞到了地面。虽然上面有一长段描述文字，但是整个从起飞到降落的时间，不超过5秒钟。

所幸机上两位试飞员只受了点轻伤，且能够在完成紧急降落程序之后自行走出舱门。

这一架掠夺者怎么样了？

图——S-97掠夺者复合式直升机受损区域展示图

虽然试飞员很幸运，但是这架掠夺者就没这么幸运了，根据西科斯基的早期声明，该机在这次硬着陆过程中受到了严重的损伤，其可收放式起落架甚至受到了相当严重的损伤，在最新的调查报告中，NTSB揭示了更全面的受损详情：

该机经历过重度维护之后，于2018年6月份重新恢复飞行测试工作，其试飞员仍然是之前的两位，在2018年10月份，该机达到了前飞速度200节的里程碑。

图——S-97为实现高速前飞收起起落架

掠夺者复合式直升机于2015年5月22日完成了首飞，其技术源自于西科斯基的X2型前行桨叶概念技术演示验证机——该机最大的特点就是配备了一套共轴反转的刚性旋翼系统和一副可变桨距的尾部推进螺旋桨，复合螺旋桨的目的是为了增大其前飞速度和机动性。

近期，美国陆军选中西科斯基作为“未来攻击侦察直升机”（FARA）的原型设计竞争者之一，与其余四家公司展开竞争*，不出意外的话，西科斯基用于FARA计划的竞争机型就是S-97掠夺者直升机了，这架经历过重大事故的尖端技术装备能否笑到最后，咱们拭目以待。

*注：关于FARA计划及其竞争者的相关资讯，感兴趣的读者朋友可以参阅我之前所写的下述文章：

Uber飞行汽车像打的一样方便打飞的，怎么你不打一辆吗？

飞行汽车，带您进入21世纪！

https://v.qq.com/x/page/o0696arbapy.html

太惨烈了，直升机坠机事故集锦，战斗民族降落全靠摔

https://v.qq.com/x/page/d0839ggn072.html

传统直升机，没有旋翼外框，所以旋翼特别容易损坏，造成机毁人亡。

我司高速高安全固定翼直升机，旋翼外侧有固定翼保护，即使个别旋翼破损也不会整机旋转，造成机毁人亡，所以高安全。

可怕的固定翼飞机意外事故, 太恐怖了

https://v.youku.com/v_show/id_XMjgxNDQyOTU2MA==

单引擎固定翼飞机，只要引擎失灵，飞机就会失事。因为没有冗余动力。

我司高安全固定翼直升机，多套冗余动力，确保人身安全！

疯狂的飞机降落事故集锦，恐怖！

https://v.qq.com/x/page/x05102879yy.html

传统固定翼飞机，另外一个主要常见事故来自起降环节，特别是起落架故障。

所以垂直起降功能很重要，不依赖机场跑道和起落架。

采纳我司高速高安全固定翼直升机，就对了！

新一代革命性机翼被发明！

常探火凤凰---模块化高安全高速固定翼（无人）直升机

模块化多功能可折叠垂直起降超机动高速高安全可磁吸飞行器平台——(高速高安全超机动直升机），

是一种复合直升机、多旋翼、固定翼、滑翔机、串列翼长航时飞机这五大类飞行器所有优点的新一代飞行器，且具有独一无二的串联和并联特性！

是我司基于乘波体高速飞行器的原理专门开发的一个特殊的垂直起降飞行器。

是全球独一无二的“模块化串列翼结构垂直起降高速乘波体飞行器”。

创造发明了一种新的机翼机构。能实现飞行器的空中串联或并联。且具有多重折叠特性。

同时，翼面还设计有分布式能量装置，可以储存一定的能源。

【模块化磁吸式高速固定翼直升机（无人机、预警机、反潜机）】

常探机器人——模块化防湍流高安全可折叠型高速固定翼直升机

模块化串列翼结构垂直起降高速乘波体飞行器

【67款（原80多款）整机产品以上同时发明，近百项发明专利加持】

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防湍流（效应）飞行器 

飞行效率提升的原因之一:

背景技术

现有的飞行器主要分为固定翼和垂直起降飞行器（如直升机和多旋翼）两大类。当然也有垂直起降固定翼这一款产品。传统的固定翼有飞行速度快、能耗低、等优点，但是有主翼和水平尾翼前后不连接，机翼结构强度不高，容易损坏，起降要求高，起降距离长缺点；传统的垂直起降飞行器，具有起降方便的优点，但是有能耗大、安全系数低，负载能力差、水平飞行速度慢、容易坠机等缺点；目前的垂直起降固定翼虽然有起降方便的特点，但是在水平飞行时的可控性不甚理想，且存在着飞行阻力大，耗能高，安全系数仍然不高等缺点。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明不仅具有起降距离短，飞行速度快、机翼结构强度高、机翼可以储能、飞行能耗低、滞空时间长等特点，大面积的复合升力机翼，配合水平舵翼，应急情况下能起到滑翔机的作用，极大的提高飞行器的安全性，保障人员和物资的安全。

   为了实现上述目的，本发明包括包括机体、固定安装在机体两侧的复合升力机翼、以及推进器；其中，所述的机体设置为甲板平台；所述的复合升力机翼内置自封闭涵道风扇。所述的复合升力机翼带有水平升降舵翼。

进一步，推进器为电动螺旋桨、油动螺旋桨、电动涵道式推进器涵道式推进器、涡喷、涡扇等多种结构。

进一步，复合升力机翼可分为升力主翼以及平衡尾翼两个部分，分别设置在复合升力机翼的前后方，升力主翼与平衡尾翼之间预留有空间，空间内设置有水平升降舵翼；其中，升力主翼内部至少安装有一个自封闭涵道风扇。

进一步，带拓展平台的复合升力飞行器，还包括垂直尾翼，所述垂直尾翼设置在机体上方或下方；所述垂直尾翼设置在机翼两侧；所述垂直尾翼可以实现折叠；所述垂直尾翼后面安装有可活动的垂直舵翼。

进一步，,机体设置为甲板平台；所述的甲板平台两侧有规则排列的固定孔；所述甲板平台上设计有插座；所述插座为凹式或凸式。

进一步，复合升力机翼外侧设计有机翼铰链。

进一步，复合升力机翼外侧设计有齿形接口。

进一步，复合升力机翼面内设计有多个空腔，形成分布式翼面能量装置，空腔内填充电池/燃料，并与安装在机体的能量管理系统进行电信号或者管道连接。

进一步，机体前方设置有摄像机。

进一步，摄像机为云台摄像机。

进一步，还包括垂直尾翼，所垂直尾翼设置在机体上方或下方或者机翼两侧，并可以绕轴旋转，实现折叠。

进一步，复合升力机翼的前后方分别设置为磁吸式自动互锁接口公头和磁吸式自动互锁接口母头；磁吸式自动互锁接口公头与磁吸式自动互锁接口母头尺寸相同。

对比现有技术，发明具有一下的主要特点：

1、本发明具有起降距离短，飞行速度快、机动灵活、避障能力强、机翼结构强度高、机翼可以储能、飞行能耗低等特点。依托自封闭垂直涵道风扇，可以提供飞行器在水平飞行时的额外机动能力，实现瞬间改变飞行姿态和轨迹的超机动能力。

2、本发明硕大的乘波体机翼，能够起到一定的滑翔伞作用，大大降低下坠速度，大幅提高安全系数，配合水平舵翼和垂直舵翼的控制功能，和自封闭涵道风扇的翼面封闭功能，即使升力涵道风扇和水平推进器同时损坏，也能实现滑翔机式迫降，极大的提高了飞行器的安全性，保障了人员和物资的安全。

    3、本发明采用平台化、模块化设计，能实现多种功能，

4、本发明采用两侧机翼可拓展设计，能在必要的时候拓展机翼面积，提高水平飞行时的升力，提高负载能力。

5、本发明还具有前后衔接的插口，方便飞行器的集群飞行，进一步降低集群飞行时的功耗。在前后串行连接时，后方的飞行器只需要少量的能量消耗，就能实现长距离的飞行，不仅为飞行器的集群飞行提供了集群化的低功耗方案，甚至可以实现飞行器之间的空中救援，即前飞行器将后面有故障的飞行器拖拽起飞，实现前所未见的飞行器之间互相救援现象。

【战损管理，也是战斗力。以色列的战损修复率在第三次中东战争中达80%！这才是战斗民族】

防湍流高速高安全超机动直升机   飞行效率提升的原因之一:

防止飞行器向前飞行时，水平旋翼反向旋转时，产生的湍流，对飞行器的大幅减速，和浪费功率现象

效率提升原因第二

平飞时将自封闭挡板变成一个大面积机翼，提供额外升力，并遮挡涵道和涵道内的水平风阻，从而提高效率

【实现目标】:水平飞行时，飞行器完全没有水平旋翼的阻力，

额外获的水平旋翼相等面积的空气升力！

副作用一：防坠机

假设发生坠机事故，由于涵道挡板可以第一时间封闭，额外获得了大面积的翼面，形成降落伞效果，从而减少下坠直线加速度

副作用二：防音爆

旋翼的巨大噪音，等于是警告敌人有直升机在接近，因为直升机的水平旋翼会引起音爆，泄密给敌人！采用我司垂直起降固定翼直升机方案，在水平飞行时，水平旋翼不工作，避免和降低了音爆；

垂直起降时，防湍流高速直升机的 涵道挡板有效遮挡风扇噪音向两侧扩散，从而降低垂直起降的噪音。

副作用三：避免起降事故，节省地勤人员和地勤装备

垂直⊥起降的防湍流高速直升机 节省了航母上大量的地勤人员和昂贵的起降装备，还避免了大量起降事故！

副作用四：节约空间

由于我司的防湍流高速直升机形式的飞行器，设计为机翼可折叠形式，大大减少了机场的占地面积和机库面积，节约了大量空间。

副作用五：可以空中加油

由于我司的防湍流高速直升机形式的飞行器，旋翼外侧有涵道，不会造成对空中加油管的触碰，因此可以实现空中加油，为长途连续飞行的加油问题扫清了技术壁垒。

沙盲雪盲，容易造成直升机驾驶员双目失明，造成重大降落事故

副作用六：提高野外环境下的发动机寿命

传统野战直升机在起降时，旋翼卷起大量尘土，导致燃油发动机提前损坏！造成巨大安全隐患！威胁人身安全！

我司的模块化防湍流高速直升机，垂直起降时采用电动旋翼方案，燃油发动机不工作，无需担心燃油发动机因为吸入过多尘土提前损坏。

副作用七：防沙盲

传统直升机在沙漠中超低空水平飞行作战时，水平旋翼向下 做无用功，会造成地面大量沙尘飞扬，会还会引起沙盲，让直升机驾驶员看不见前面的障碍物和敌人！

沙盲导致驾驶员双目失明，容易导致旋翼打桨，降落失败，机毁人亡！ 不旋转的固定翼外框，不怕小磕碰。

副作用八：可降落于船舶

垂直⊥起降飞机 完全不需要特制航母，只要大型水面舰船都能起降和起到军事用途，实现真正的军民融合！

用发明新一代机翼的方式发明飞行器！

内含近百个发明专利项目：

1、模块化折叠式低功耗垂直起降高速乘波体无人机【军民两用】；

2、可折叠型垂直起降高速低油耗飞行汽车【民用】；

3、可折叠高速隐身隐声超机动直升机【军民两用】

4、模块化可变形大功率货运无人机【军民两用】；

5、低油耗可折叠舰载可变功率预警机【军用】；

6、舰载型子母分离式双磁异多区位高速高精反潜机【军用】；

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【以下为综合产品视频，请点击】

【以上为综合产品视频，请点击】

模块化多功能可折叠垂直起降超机动高速高安全可磁吸飞行器平台——(高速高安全超机动直升机），

是一种复合直升机、多旋翼、固定翼、滑翔机、串列翼长航时飞机这五大类飞行器所有优点的新一代飞行器，且具有独一无二的串联和并联特性！

是我司基于乘波体高速飞行器的原理专门开发的一个特殊的垂直起降飞行器。

是全球独一无二的“模块化串列翼结构垂直起降高速乘波体飞行器”。

创造发明了一种新的机翼机构。能实现飞行器的空中串联或并联。且具有多重折叠特性。

同时，翼面还设计有分布式能量装置，可以储存一定的能源。

  【独特的无需精准配载重心计算】我司防湍流高速垂直起降飞行器的串列翼结构还可以满足货舱不平衡的装载，像抬轿子一样，前后翼共同抬起货物，对异型装备的装载比较方便。避免了传统翼面的配重精准计算过程，提高了货物装载速度，避免了配载不平衡导致的失控坠机。

    并在“垂直起降高速乘波体飞行器”的基础上创造了模块化能力，形成飞行机甲，改变了传统直升机的速度低、航程短、安全差等与生俱来的缺点。

  ：串列翼的高升力特性不仅有利于滑跃起飞，也可在有弹射起飞的时候增加起飞重量，多带燃油以增加留空时间，或者降低起飞功率要求，改善发动机磨损和油耗。在必要的时候，还可以在弹射准备的间隙，插空挡无弹射起飞，填补海空情报、侦察和监视间隙。同样的串列翼平台也可用于航母上其他特种飞机，如加油机、反潜机、运输机。

   【超多功能超出想象】不仅满足了传统直升机的运输、巡逻、旅游、救护等多领域需求，还能实现军方需要的其他40种军事任务需求（鱼鹰高速直升机+反潜+预警功能），

   它出动时所需要的支援较少，且不需要机场和跑道，加之维修简单，生存力强，可大大提高军队布防、缉毒、救援、拯救人质等行动的速度，

   【垂直起降时两侧超小噪音】由于采用了涵道风扇且有垂直向下的挡板，极大幅度降低了传统直升机起降时的巨大噪音，而水平飞行时，由于垂直升降的涵道风扇不工作，也就没有了这方面的噪音，实现了声学隐蔽。

   【高速飞行时超小噪音】由于前进状态时，采用乘波体滑翔飞行，推进器噪音很少，加上飞行速度很快，减少了传统的直升机前进时的巨大噪音排放；依托超大翼面的升力，可以实现推进效率的最大化，大大节约能源！同时可以确保前进速度是传统直升机的2倍以上、装载能力是其3倍、行动半径是其4倍（参考鱼鹰高速直升机）。

   【超小红外辐射】由于属于乘波体飞行，发动机功率较小，排烟量很小，并可以通过特殊的排气口设计，来隐藏高温排气，完全被红外的毒刺、响尾蛇等导弹锁定，实现彻底的红外热隐身；

   【超强抗风性能】由于在直升机基础上叠加了前进的推进器和控制舵翼，可以很方便的降落在30节以上（60KM/H）高速前进的舰船甲板上（如战斗状态下的高速航母等等），实现了传统直升机无法实现的降落能力，保障了舰船的机动性，提高了战斗状态下的舰船安全系数和灵活性；

   【超强生存能力】由于具有四旋翼+前进推进器+水平升降舵翼、垂直舵翼的多重冗余飞行姿态控制器件，单一器件被毁不会大幅降低飞行性能，大大提高了生存能力，且切换到大功率战斗状态可以实现多重维度的空间跳跃，敌方很难瞄准狙击，保障了战斗人员安全。坠机时将首先进入滑翔模式，控制重力加速度，然后接近地面或海面时，有弹出的安全气囊保护，全面保护机组人员和尊贵的客人的安全。

  传统直升机如果降落时地面平整度不够，会导致直升机倾斜，导致螺旋翼在旋转的过程中会碰到地面。轻则螺旋翼断裂，重则机毁人亡，所以军事应用时，经常只能使用索降，才能确保直升机的安全。

传统直升机，没有气动翼面，非常容易坠机！

直升机的旋翼和尾翼，是事故频发的重要原因

   模块化多功能可折叠垂直起降超机动高速高安全飞行机甲 的旋翼有保护，加上是小直径旋翼，不会碰到地面，可以安全降落。

  该革命性技术的飞行器，将赋予我军前所未有的作战能力、速度、作战方式！

我们发明了前所未见的机翼！

我们发明了前所未见的飞行汽车！

我们发明了前所未见的反潜机！

我们发明了前所未见的预警机！

我们发明了。。。

借用某位军事装备专家的经验总结：

   “所以说，(军事)装备研制真是必须要预见到未来20年至30年后的情况。不然牵一发动全身，后面再改就要花费更大的精力了。”

  希望我们的项目和产品，可以被您慧眼相中！

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 因为飞翼结构提供给飞机巨大的升力，相同发动机推力和起飞质量的飞翼式气动外形结构的民航飞机或飞行器的起降速度，将比采用传统气动布局、类似型号的民航飞机的起降速度降低25%到35%左右。起降速度的降低可以给飞行员和飞机的飞行系统和航空电子设备无论采用自动或手动控制起降模式，均能提供更多的判断、反应和处理时间，让起降过程变得更加平稳和安全。

采用飞翼式结构飞机由于升力特性好，将可以用较低的飞行速度飞行而不会导致失速。即使飞机发生故障不能正常着陆，也可以让飞机驾驶员用更低的速度、更多的时间进行迫降或减低飞机迫降时着地的冲击力，让机上人员有更多的生存机率。

飞翼式结构民航飞机的气动布局也能降低传统民航飞机起降时遇到侧风和不稳定气流对飞行安全的影响。同时，由于我司相比传统飞行器的下置翼面，改为上置翼面，并将发动机高悬吊装远离地面的气动布局也使飞机在起降过程时不易吸入跑道的尘土、沙石或其他异物，有助于延长发动机的使用寿命，飞机也能够在条件更简陋的机场起飞和着陆，使飞机和机场维护工作更加简易，降低维护人员的劳动强度和时间。 

由于常探机器人的防湍流高速飞行器（客机或货机）气动布局的带来的民航革命，有评论认为：这种“前后机翼混为一体”的结构，完全颠覆了现有客机构架，有望成为未来100年飞机市场的主宰。

     预警机简单地用超大推力发动机将严重增加重量和巡航油耗，这不是办法。必须从具有更有效的高升力气动布局入手。

     串列翼也可以前后翼在同一水平面上，迎风阻力较小，但前后翼之间有一定的干扰，好在影响关系相对确定。前后翼都可配备大面积襟翼，便于实现直接升力控制，这是有利于舰上短距起飞和精确着陆的。前后翼内都可安排翼内油箱，大大增加机内油箱容积和航程，这也是有利的。发动机短舱把前后翼连接起来的话，有利于增加结构刚性，减轻重量。

【电控系统参数】

集成微型 GPS/MINS 组合导航系统、气压高度计、差压空速计、2 路转速测量、1 路油量测量；

 支持外置差分 GPS（RTK\PPK\ 双天线定向功能均可选配），与内部单点定位 GPS 模块互为冗余，系统自

 动选择使用定位状态较好的 GPS 数据；

 支持外置罗盘，便于用户选择磁干扰较小的区域安装，提高航向测量精度；

 S4plus 系列飞控系统在 - 40℃～ 85℃范围内都正常工作；

 完善的应急保护机制，可对电压低、油量低、转速低、姿态异常、高度异常、GPS 定位精度低、导航系统故障、

 超出安全围栏、超出控制半径、遥控失效等进行保护；

 可预置 100 个迫降点，紧急保护情况下，自动就近降落；

 提供 8 条用户航线，每条航线可添加 800 个航点；自动生成盘旋航线、盘旋中心、盘旋半径、盘旋圈数可设置；

 提供航段中的拍照（快门控制）任务，定时 / 定距可设置；

 支持典型光电吊舱、开放式云台、和测绘专用旋偏控制三轴云台控制；

 飞行信息和任务信息分开记录、下载，飞行信息记录时间长达 9 小时，任务信息记录可达 10000 条；

 地面测控软件支持在线地图和非规则多测区自动测绘航线规划，支持石油、电力等巡线类航线自动规划，可

 警示用户进行完整的飞行前检查。

   uber 贝尔 飞行汽车

飞行汽车 空中机场建设方案

  模块化高安全高速固定翼（无人）直升机给您美好生活 

私人贵宾直升机

这架私人飞机真的太豪了，简直就是个皇宫在天上飞！