[發明專利]無人駕駛飛行器

在審

• 申請號: 201611044281.6
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN106628177A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 陳春梅
• 申請（專利權）人: 吳瑞霞
• 主分類號: B64C39/02
• 分類號: B64C39/02
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙)11316
• 代理人: 滑春生,宋蓮英

技術領域

本發明涉及無人機和無線電/遠程遙控飛行器領域。

背景技術

無人機有許多私人和商業應用作為空中傳感器平臺（即，視頻采集）、遞送系統、環境感測和通信中繼。它們也可以用于與國防相關的各種用途，譬如ISR（情報監控偵察）、作為武器平臺、和作為電子戰平臺。它們按尺寸可以分為微型、小型、戰術（中）、或戰略（大），并且基于其氣動升力產生的方法可以被進一步分類為：固定翼、旋轉翼、混合翼、或撲翼。根據美國-中國經濟安全與審查委員會的報告，現有的中國無人機缺乏微、小、混合能力、撲翼類，更缺乏各種非常需要的私人和商業應用機型和政府職能部門應用機型如：搜索和救援、邊境安全、執法與環境監測。

混合型無人機結合固定翼和旋轉翼無人機的優勢，使他們能夠成功地執行固定翼和旋轉翼單獨都不能完成的任務。最有前途的混合型無人機是垂直起飛和著陸（VTOL）固定翼無人機。這種無人機能夠像一個傳統的固定翼飛機一樣快速、高效地飛向遙遠的位置，然后過渡到低空慢飛、懸停等，目的達到后無人機能夠再次快速、高效地飛回使用者。本質上，該無人機執行任務時象一個旋轉翼機型，但從起始位置到達目的地則象一個固定翼機型，大大改善了飛行范圍、耐力、和最高速度。本發明混合翼無人機的小型/微型版本可以放入背包，攜帶傳感器穿過街道鉆進樓房并返回，或沿小路穿過幾公里以外嶙峋的山地環境。

現有混合無人機使用許多不同的設計和配置。本配置是一個尾坐式垂直起落飛機，是罕見的機型。這是國內市場的不幸，因為這種機型在許多許多方面優于其它機型。本設計的機型，與中國的VD-200有重要的本質不同。首先，VD-200的兩個反向旋轉螺旋槳和馬達均遠離飛機的中心線，增加了不必要的復雜性。如果一臺馬達出現故障，飛機就會崩潰。不過，兩個遠距分離的馬達和螺旋槳有助于提高滾慣性滾動穩定性。其組件按傳統的方式位于中央機身狀的隔室之內，是一種混合翼身設計。本發明使用位于飛機中心線的兩個同軸螺旋槳，允許當一個螺旋槳失效后飛機仍能夠安全飛行。本設計的另一個優點是能抵消螺旋槳產生的滑流，避免了因滑流撞擊垂直穩定器而產生的偏航，從而避免了偏轉方向舵補償而帶來的額外空氣阻力。本發明的其他各組成部分以遠離車輛中心線分布，以實現恰如其分的滾動慣性和穩定性。其他使本發明獨特的重要點和新穎之處在于：在VD-200具有兩個分開的滑流和兩組垂直穩定的偏航穩定性（而不是一個），它可以使用差分推進力控制偏航，而本發明設計采用了偏航控制單舵。另外，VD-200具有分別控制俯仰和滾轉的副翼和升降翼。本發明則以升降副翼取代了傳統分離的副翼和升降翼，從而能同時控制側傾和俯仰。設計上VD-200體積大，造價昂貴，只能在軍事領域應用。本發明的設計可以由個人使用（即探險家，愛好者，背包客/開拓者），商業利益（拍攝，攝影等），以及較小的公共部門實體（即地方執法，邊境安全，環境監測等 ），用途靈活廣泛。它是各種不同的用戶能負擔得起的，并且能做得足夠小，能在體積較大的混合動力飛機不能安全飛行的嶙峋山區、市區和室內環境中使用。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供了一個相對簡單、經濟、實用、多功能、以及普及于不同客戶和市場的無人駕駛飛機。

為了達到上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種無人駕駛飛行器，其特征在于，由翹后緣翼型組成的低展弦比的固定式機翼，位于機翼后緣內側附近的一個升降舵或兩個升降副翼，一個或多個位于飛機對稱面上并向機翼上下兩側延伸的垂直穩定器，一個或多個附加于垂直穩定器后面的方向舵，一對位于飛機對稱面上并在機翼上游的由馬達驅動的同軸反轉螺旋槳，翼根截面弦線的中點在翼尖截面弦線的中點上游或平齊，帶有接收器以及電池。

所述的展弦比為1-3.5。

所述的馬達采用帶有速度控制器的電動馬達。

所述的馬達也可采用內燃機，并配備有燃料箱和點火裝置。

配備有發射機，用于給用戶發送信息。

配備有陀螺儀和/或加速度計。

裝載有基于衛星的跟蹤系統，包括但不限于GPS。

裝載有自動駕駛系統。

包括一個或多個接收器和電池的附件位于機翼內部，而不是都裝在中央機艙室里。

機翼的結構設計是利用有承載能力的薄型表皮，材質包括復合材料，并帶有或不帶有內部受力結構或軟核，軟核的材質包括泡沫。

機翼帶有二面角或反角（dihedral）。

機翼從翼根到翼尖逐漸變窄的變化形式不僅包括線性變化，而且包括其他任何形式。

帶有拍照和/或攝影設備。

帶有為安裝攝影攝像設備的轉向節。