[發明專利]垂直起降固定翼無人機

有效

• 申請號: 201610259171.5
• 申請日: 2016-04-25
• 公開（公告）號: CN105905294B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 王鵬
• 申請（專利權）人: 北京中科遙數信息技術有限公司
• 主分類號: B64C27/26
• 分類號: B64C27/26;B64C29/02
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司11588
• 代理人: 蘇雪雪

技術領域

本發明涉及無人機領域，尤其是一種垂直起降固定翼無人機。

背景技術

垂直起降的固定翼飛機，這類飛機具有與直升機相似的功能，不需要借助跑道就能垂直起飛和降落，不同的是，這類飛機在空中能夠從懸停狀態通過動力傾轉平飛加速并過渡到固定翼的飛行模式。對于無人機而言，垂直起降的固定翼方案能夠使無人機降落在預定位置，完成設定任務后，自動起飛返回，使垂直起降的固定翼無人機具有無可比擬的自動控制優勢。

目前，實用的垂直起降固定翼飛機主要是 AV-8 鷂式戰斗機、V-22 魚鷹傾轉旋翼飛機、F-35 戰機。AV-8 鷂式戰機采用的是飛馬發動機，在噴氣式發動機基礎上采用了排氣噴管可旋轉的推力換向方案，在實際使用中，這型飛機經常出現可靠性問題，也被稱為“寡婦飛機”。V-22 魚鷹式傾轉旋翼機是由美國貝爾公司和波音公司聯合設計制造的一款傾轉旋翼機，也是一款中型運輸機。它通過傾轉機翼兩端翼尖的兩個直升機旋翼而實現旋翼在垂直和水平方向之間的轉換，從而較完美地將直升機和固定翼飛機的特點融為一體。在垂直起降狀態下，兩個旋翼拉力方向垂直于地面，利用自動傾斜器保持機體縱向的姿態穩定。 V-22 魚鷹既具有普通直升機垂直起降和空中懸停的能力，又具有渦輪螺旋槳飛機的高速巡航飛行的能力，是一種軍民兩用的高新技術產品。目前，其主要用于軍事需求，并能賦予戰場指揮官更多的選擇和更大的靈活性。它不需要專門的機場和跑道，維修簡單，生存力強，特別適用于進行特種作戰，可大大提高軍隊人員投送，布防，解救人質，災難救援等行動的速度。

然而，由于 V-22 魚鷹采用了兩個直升機旋翼，在垂直起降模式下，旋翼需要自動傾斜器來控制飛行器姿態的穩定，增加了控制的難度，并且槳葉采用周期變距裝置，也增加了成本；且魚鷹在垂直起降模式下,旋翼滑流正面吹在機翼翼面之上,造成很大的壓差阻力損失,并迫使機翼增加結構強度,進而導致飛行器結構重量增加，降低了飛機的性能。

中國專利文獻CN 105083550 A公開了一種垂直起降固定翼飛行器，包括機身、尾翼和帶有傾轉機構的動力裝置，所述帶有傾轉機構的動力裝置包括固定槳距螺旋槳、發動機、發動機艙、滑流舵、機翼、傾轉機翼和舵機，發動機安裝于發動機艙內，固定槳距螺旋槳與發動機的輸出軸連接，傾轉機翼一端固定連接于發動機艙上，另一端可轉動的連接于機翼上，滑流舵活動連接于傾轉機翼上，舵機驅動所述滑流舵，所述帶有傾轉機構的動力裝置對稱設置于機身兩側，且為機翼水平設置，所述機身頭部設有通孔，通孔內設函道風扇。本發明飛行器旋翼和飛行器的尺寸較小，且省去復雜的自動傾斜器和周期變距裝置，結構簡單，降低了配平的難度和飛行控制系統的復雜度，系統可靠性高、成本低。

但是對于無人機而言，該結構仍過于復雜，且為達到具有實用性的剛度，對于結構精度和材料剛性要求過高，整體成本較高，且機體平衡難以控制。

現有技術中，也有將旋翼鑲嵌在機翼中的方案，該方案中，在機體上設有碩大的機翼，機翼上設有上下貫通的通孔，旋翼設置在通孔內，該方案旋翼占用空間大，機翼的空氣流體舉升效率不理想，機體也較為笨重。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種垂直起降固定翼無人機，兼具垂直起降易于遠程操作的優點和固定翼便于高速巡航飛行的特點，并且結構簡單，易于實現，便于控制機身的平衡。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種垂直起降固定翼無人機，包括機身，在機身的兩側設有機翼，在機體上設有前行驅動，在機身內設有可折疊的機身旋翼；在機身旋翼的兩側設有機身滑板；

在機翼內設有多個可折疊的機翼旋翼，機翼旋翼的頂部設有可開合的機翼滑板裝置。

所述的機身旋翼和機翼旋翼的結構為：

旋翼片通過銷軸與旋翼座以可轉動的方式連接，旋翼座與旋翼電機的輸出軸固定連接。

所述的機身旋翼在展開時，機身旋翼的旋翼片的運動軌跡延伸到機身兩側的側壁之外。

機身滑板的結構為，滑板活動安裝在機身兩側側壁上，并能夠沿著機身兩側側壁滑動，滑板內壁固設有齒條，機身滑板電機通過機身滑板傳動機構與齒條連接。

在每側機翼內設有1~4個機翼旋翼，機翼旋翼設置于旋翼倉內，旋翼倉的上側和前側開放，底側、左右兩側和后側封閉，機翼旋翼固設在旋翼倉的底壁。

當機翼旋翼展開時，機翼旋翼的旋翼片的運動軌跡延伸到旋翼倉前側之外。

所述的機翼滑板裝置包括相對滑動的機翼前滑板和機翼后滑板；