[實(shí)用新型]一種垂直起降水平飛行無人機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520160294.4
• 申請(qǐng)日: 2015-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN204489187U
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 滕健;歐陽智賢;李怡慶;尤延鋮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門翔騰航空科技有限公司
• 主分類號(hào): B64C39/02
• 分類號(hào): B64C39/02;B64C7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種垂直起降水平飛行無人機(jī)，屬于航空航天飛行器設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，無人機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用航拍、植保、林業(yè)、消防、偵查、反恐等領(lǐng)域，各種層出不窮的新應(yīng)用也對(duì)無人機(jī)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提出了新的要求。續(xù)航時(shí)間是評(píng)估無人機(jī)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，大量新的技術(shù)和手段不斷涌現(xiàn)致力于提高無人機(jī)的續(xù)航時(shí)間。固定翼無人機(jī)相對(duì)于旋翼無人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于自身攜帶的動(dòng)力能源僅用于提供推力或拉力，由機(jī)翼和機(jī)身產(chǎn)生的升力克服重力使固定翼無人機(jī)維持空中飛行的狀態(tài)。相比之下，旋翼無人機(jī)自身攜帶的動(dòng)力能源絕大部分用于克服機(jī)體的重力。相同起飛重量的固定翼無人機(jī)比旋翼無人機(jī)有更長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間。從易使用性方面來看，旋翼無人機(jī)不需要跑道，幾乎可以從任意地理位置起飛執(zhí)行任務(wù)，而固定翼無人機(jī)的起飛和降落均大大受到場(chǎng)地的限制。垂直起降水平飛行無人機(jī)是固定翼和旋翼無人機(jī)的結(jié)合體，借用旋翼無人機(jī)的功能垂直起飛或者降落，摒棄對(duì)場(chǎng)地的依賴，升高至一定高度后計(jì)生旋轉(zhuǎn)至水平飛行狀態(tài)，利用機(jī)身產(chǎn)生的升力克服重力，節(jié)省大量的動(dòng)力能源。

垂直起降水平飛行無人機(jī)的技術(shù)難點(diǎn)在于垂直飛行狀態(tài)于水平飛行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，在飛行控制穩(wěn)定可靠的前提下通過機(jī)體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)盡量提高飛行狀態(tài)轉(zhuǎn)換的穩(wěn)定性并降低轉(zhuǎn)換難度將有助于這類無人機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種垂直起降水平飛行無人機(jī)。

本實(shí)用新型的工作原理為：在常規(guī)垂直起降水平飛行無人機(jī)基礎(chǔ)上于機(jī)體尾部增加可變向輔助旋翼，利用可變向輔助旋翼，在無人機(jī)垂直起飛或者降落過程中保持輔助旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)軸與主旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行以增加無人機(jī)升力；在無人機(jī)垂直飛行與水平飛行的轉(zhuǎn)換過程中調(diào)整可變向輔助旋翼使其轉(zhuǎn)動(dòng)軸與主旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直以增大飛行姿態(tài)轉(zhuǎn)換過程中的俯仰力矩；當(dāng)無人機(jī)完全處于平飛狀態(tài)時(shí)調(diào)整可變向輔助旋翼使轉(zhuǎn)動(dòng)軸與主旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行，增大無人機(jī)平飛時(shí)的牽引力。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種垂直起降水平飛行無人機(jī)，包括主旋翼、無人機(jī)機(jī)身、水平尾翼、垂直尾翼和可變向輔助旋翼。所述主旋翼位于無人機(jī)頂部?jī)蓚?cè)，分別由各自電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，為無人機(jī)提供垂直起飛和降落時(shí)的升力以及平飛時(shí)的拉力。所述水平尾翼位于無人機(jī)機(jī)體底部?jī)蓚?cè)，由舵機(jī)控制為無人機(jī)提供俯仰力矩。所述垂直尾翼固定于無人機(jī)機(jī)體底部?jī)蓚?cè)，提供無人機(jī)垂直起飛和降落地面時(shí)的支撐作用，以及起到空中飛行時(shí)無人機(jī)尾部氣流的整流作用。所述可變向輔助旋翼位于無人機(jī)機(jī)體尾部中央位置，可變向輔助旋翼的轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向可以根據(jù)無人機(jī)飛行姿態(tài)變化的需要而調(diào)整。

附圖說明

圖1為一種垂直起降水平飛行無人機(jī)正視圖。

圖2為一種垂直起降水平飛行無人機(jī)俯視圖。

圖3為可變向輔助旋翼正視圖。

圖4為無人機(jī)垂直起飛和垂直降落時(shí)可變向輔助旋翼位置示意圖。

圖5為無人機(jī)垂直飛行與水平飛行飛行姿態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)可變向輔助旋翼位置示意圖。

圖6為無人機(jī)水平飛行時(shí)可變向輔助旋翼位置示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1所示，本實(shí)用新型一種垂直起降水平飛行無人機(jī)，包括主旋翼（1）、無人機(jī)機(jī)身（2）、水平尾翼（3）、垂直尾翼（4）和可變向輔助旋翼（5）。

如圖1和圖2所示，主旋翼（1）位于無人機(jī)頂部?jī)蓚?cè)，分別由各自電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，為無人機(jī)提供垂直起飛和降落時(shí)的升力以及水平飛行時(shí)的拉力。垂直尾翼（4）固定于無人機(jī)機(jī)體底部?jī)蓚?cè)，提供無人機(jī)垂直起飛和降落地面時(shí)的支撐作用，以及起到空中飛行時(shí)無人機(jī)尾部氣流的整流作用。

如圖1所示，水平尾翼（3）位于無人機(jī)機(jī)體底部?jī)蓚?cè)，由舵機(jī)控制為無人機(jī)提供俯仰力矩。

如圖1和圖3所示，可變向輔助旋翼（5）位于無人機(jī)機(jī)體尾部中央位置，通過兩側(cè)轉(zhuǎn)軸（6）與機(jī)身以轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，輔助旋翼螺旋槳及提供動(dòng)力的電機(jī)安裝于輔助旋翼支桿（7）中央。可變向輔助旋翼的轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向可以根據(jù)無人機(jī)飛行姿態(tài)變化的需要控制兩側(cè)轉(zhuǎn)軸（6）的轉(zhuǎn)動(dòng)角度而調(diào)整。

如圖4所示，當(dāng)無人機(jī)從地面垂直起飛或者垂直降落準(zhǔn)備回收時(shí)，調(diào)整可變向輔助旋翼（5）轉(zhuǎn)動(dòng)軸與主旋翼（1）轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行，增加無人機(jī)升力。

如圖5所示，當(dāng)無人機(jī)由垂直飛行狀態(tài)轉(zhuǎn)到水平飛行狀態(tài)或者從水平飛行狀態(tài)轉(zhuǎn)到垂直飛行狀態(tài)，調(diào)整可變向輔助旋翼（5）轉(zhuǎn)動(dòng)軸與主旋翼（1）轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直，增加無人機(jī)機(jī)身俯仰力矩，穩(wěn)定可靠地實(shí)現(xiàn)飛行姿態(tài)轉(zhuǎn)換。