[實用新型]一種系留巡航多模式垂直起降無人機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620961381.4
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN206954505U
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設計）人: 謝宗蕻;惠文智;張朋;郝亞會;楊忠英
• 申請（專利權）人: 西安融智航空科技有限公司
• 主分類號: B64C27/22
• 分類號: B64C27/22;B64C29/00;B64C39/02
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 劉振

技術領域

本實用新型屬于無人機技術領域，具體涉及一種系留巡航垂直起降并可執(zhí)行多種模式任務的無人機。軍事領域中可應用于陸軍車輛或海軍艦船，商業(yè)領域中可應用于持續(xù)高空拍攝或搭載應急通訊中繼設備。

背景技術

無人機是在20世紀20年代作為訓練使用的靶機而出現(xiàn)的一種新型空中飛行器，因具有成本低廉、零人員傷亡等特點，在近幾場局部戰(zhàn)爭中，不同類型的無人機都發(fā)揮了十分重要的作用，成為一支功能日趨全面的作戰(zhàn)力量，越來越受到各國軍方的重視。為增強航母綜合作戰(zhàn)能力，促進航母有人機與無人機配合使用，美國海軍計劃在2018 年前研發(fā)一種艦載無人機，用以為核動力航母提供持久的艦載情報、監(jiān)視和偵察及部分攻擊支持。

系留無人機主要應用于長時間不間斷的空中監(jiān)控和應急通訊，可以搭載特制可見光攝像機和紅外熱成像儀，也可以搭載特制應急通訊中繼設備。巡航垂直起降無人機作為一類特殊的無人機，能以零速度起飛并著陸，可在狹小空間內(nèi)垂直起降。與常規(guī)無人機相比，巡航垂直起降無人機具有起降方式靈活、發(fā)射回收方便、機動性好等優(yōu)點，同時也具備常規(guī)無人機的一般功能。研發(fā)新型系留巡航多模式垂直起降無人機，對于贏得未來戰(zhàn)場的主動權具有較高的實用價值。

中國實用新型專利201610017284.4公開描述了一種復合翼垂直起降無人機。該方案垂直動力單元通過安裝桿連接于機翼下部，該無人機只能滿足垂直起降和巡航飛行要求，無法滿足系留無人機機動性強、懸停時間長的要求，也無法適用于執(zhí)行多模式的飛行任務。

實用新型內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術中復合翼垂直起降無人機功能單一、無法適用于狹小空間的工作環(huán)境以及對無人機執(zhí)行多種任務的要求。本實用新型公開了一種系留巡航多模式垂直起降無人機，可針對不同的任務模式快速拆卸組裝成系留無人機模式或巡航垂直起降無人機模式。

本實用新型不僅能實現(xiàn)無人機在中小型載體的狹小空間內(nèi)垂直起降，不受巡航飛行并在目標空域懸停的要求，作系留無人機模式使用時還可以長時間懸停于目標上方空域，提供不間斷的空中監(jiān)控和應急通訊。

本實用新型提供了一種系留巡航多模式垂直起降無人機，包括固定翼機身、機翼、尾翼、水平螺旋槳動力系統(tǒng)、垂直螺旋槳電機系統(tǒng)、支架、旋翼機身、線纜和有效載荷部件；由垂直螺旋槳電機系統(tǒng)、支架、旋翼機身、線纜和有效載荷部件構成系留無人機模式；由固定翼機身、機翼、尾翼、水平螺旋槳動力系統(tǒng)、垂直螺旋槳電機系統(tǒng)、支架、旋翼機身和有效載荷部件構成巡航垂直起降無人機模式；

所述機翼水平固定于固定翼機身兩側(cè)關于固定翼機身中間平面呈對稱分布，無人機巡航飛行時，機翼產(chǎn)生的升力平衡其自身重力；機翼翼稍后緣外側(cè)的副翼為飛機的主操作舵面，左右副翼差動偏轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的滾轉(zhuǎn)力矩使飛機在固定翼機身縱軸上滾轉(zhuǎn)。

所述尾翼分布在固定翼機身尾部；尾翼分為水平部分和垂直部分，水平部分水平安裝在固定翼機身尾部，水平部分后緣的升降舵產(chǎn)生的俯仰力矩控制飛機俯仰飛行；垂直部分垂直安裝在固定翼機身尾部，垂直部分后緣的方向舵產(chǎn)生偏航力矩，實現(xiàn)方向操縱。

所述水平螺旋槳動力系統(tǒng)位于固定翼機身前部，包括螺旋槳、發(fā)動機以及儲油箱，水平螺旋槳旋轉(zhuǎn)為無人機巡航狀態(tài)提供飛行動力；所述垂直螺旋槳電機系統(tǒng)位于支架端部，為無人機垂直起降時提供升力并保持姿態(tài)平穩(wěn)。

所述有效載荷部件搭載可見光攝像機和紅外熱成像儀，或者搭載應急通訊中繼設備。

所述機翼、支架、旋翼機身均可快速拆卸和安裝，拆卸后可節(jié)省空間存放，需要使用時可在短時間內(nèi)快速安裝。

所述旋翼機身由機載電源和控制系統(tǒng)組成，機載電源為垂直螺旋槳電機提供電力支持；控制系統(tǒng)通過控制舵面的偏轉(zhuǎn)、螺旋槳的轉(zhuǎn)速和垂直螺旋槳電機的旋轉(zhuǎn)來控制無人機的飛行軌跡并保持其平穩(wěn)姿態(tài)。

所述固定翼機身上部、下部和兩側(cè)均有安裝槽，需要使用時可快速將旋翼機身、有效載荷部件、機翼插裝固定在固定翼機身上；固定翼機身內(nèi)部空降放置儲油箱以及水平螺旋槳發(fā)動機。

所述旋翼機身由機載電源和控制系統(tǒng)組成，機載電源為垂直螺旋槳電機提供電力支持；控制系統(tǒng)控制舵面的偏轉(zhuǎn)、螺旋槳的轉(zhuǎn)速、和垂直螺旋槳電機的旋轉(zhuǎn)來控制無人機的飛行軌跡并保持其平穩(wěn)姿態(tài)。

所述旋翼機身、支架均具有可產(chǎn)生氣動升力的外形，在巡航飛行時提供部分升力并減小風阻，可減小機翼尺寸、增加航程。

所述線纜插入旋翼機身下部接線口，從載體傳輸?shù)碾娏ψ鳛樗铰菪龢姍C的主要能源輸入。

本實用新型具有以下優(yōu)點：