[發明專利]一種多用途垂直起降無人機

在審

• 申請號: 201510698485.0
• 申請日: 2015-10-23
• 公開（公告）號: CN105270625A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 翟劍豪
• 申請（專利權）人: 慶安集團有限公司
• 主分類號: B64C29/00
• 分類號: B64C29/00;B64C27/22
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本發明涉及一種多用途垂直起降無人機，屬于航空系統技術。

背景技術

國際上傾轉旋翼飛機有V22“魚鷹”采用周期性變距控制垂直起降狀態的俯仰和航向。國內現階段尚無該方案。對于多用途垂直起降無人機來說最大的難點在于飛機從垂直升降狀態向平飛狀態轉換的過度飛行狀態。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：通過本發明的垂直起降無人機，既克服直升機的速度限制，又能夠克服固定翼飛機起降的場地限制。

一種多用途垂直起降無人機，該無人機包括副翼、大型舵面、機翼、水平尾翼、旋翼保護罩、機身、旋翼和垂直尾翼，所述機身為扁平狀，在其兩側面安裝有可傾轉的機翼，在機翼內側安裝有同步傾轉的旋翼，外側包括副翼，所述旋翼由上旋翼和下旋翼構成，并且具有旋翼保護罩，在所述旋翼的尾部安裝有大型舵面；在所述機身的尾部安裝有水平尾翼和垂直尾翼。

垂直起降狀態作動原理

橫滾控制：依靠兩側旋翼產生的不同升力控制飛機橫滾；

俯仰控制：依靠兩側機翼傾轉和旋翼下方舵面混合控制飛機俯仰；

有益效果：多用途垂直起降無人機可以像直升機一樣起降，也可以像固定翼一樣飛行，采用共軸雙旋翼設計可以在有限的旋翼直徑空間內提升負載能力。目前無論軍用還是民用都期望一款能及垂直起降，又能有長航時的無人機。本項目正好填補國內這方面技術空白，擁有巨大的潛在市場，和高額的經濟利潤。

附圖說明

圖1是垂直起飛狀態主視圖；

圖2是垂直起飛狀態俯視圖；

圖3是主旋翼剖面圖；

圖4是垂直起飛狀態左視圖；

圖5是垂直起飛狀態軸測圖；

圖6是平飛狀態軸測圖。

1.副翼2.大型舵面3.機翼4.水平尾翼5.旋翼保護罩6.機身

7.旋翼71.上旋翼72.下旋翼8.垂直尾翼

具體實施方式

原理樣機具體參數：

翼展1.5M

機身長度1M

動力采用電動馬達；

起飛重量約1.5Kg；

最大起飛重量≤2.5Kg；

驗證飛機垂直起飛狀態，固定翼狀態和轉換狀態三種不同模式下各種飛行姿態的可控性。

垂直起降飛行控制(見圖5)：

橫滾控制：依靠兩側旋翼7產生的不同升力控制飛機橫滾；

俯仰控制：依靠兩側機翼3傾轉和旋翼7下方大型舵面2混合控制飛機俯仰；

航向控制：依靠兩個旋翼7下方的大型舵面2差動作動控制飛機航向；

過渡飛行狀態：

無人機從垂直起降狀態轉化到平飛狀態，首先兩側機翼3向機頭方向傾轉，兩個大型舵面2輔助混合作動(大型舵面2混合作動主要起到抵消飛機傾轉時產生的動靜平衡，讓機身6保持水平)，在無人機飛行速度低于飛機失速的零界速度之前，機翼3傾轉角度不大于45°，飛機姿態按照垂直起降狀態模式進行控制。當飛機飛行速度超過失速零界速度后，機翼3傾轉90°并鎖定(大型舵面2同樣鎖定)，機翼3外緣副翼1開始工作，進入平飛狀態控制模式。

平飛狀態飛行控制(見圖6)：

橫滾控制：依靠兩側機翼3末端的副翼1舵面控制飛機橫滾；

俯仰控制：依靠水平尾翼4控制飛機俯仰；

航向控制：依靠垂直尾翼8舵面控制飛機航向。