[發明專利]一種電動單軸涵道螺旋槳飛行器

在審

• 申請號: 201710052592.5
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106828908A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 何宇;馬喆
• 申請（專利權）人: 北京電子工程總體研究所
• 主分類號: B64C27/20
• 分類號: B64C27/20;B64C9/00;B64D27/24
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司11257
• 代理人: 高倩,張文祎

技術領域

本發明涉及涵道螺旋槳飛行器技術領域，具體涉及一種電動單軸涵道螺旋槳飛行器。

背景技術

相對于固定翼飛行器，旋翼飛行器具有垂直起降、定點懸停以及良好的低速機動功能，可以在狹小的空間中執行任務。采用涵道螺旋槳結構的旋翼飛行器因其結構緊湊、氣動噪聲低、紅外特性小、使用方便安全等優點，被廣泛運用于偵察、探測和監控等領域。

傳統小型涵道螺旋槳飛行器普遍采用一組電/油動動力裝置驅動一個螺旋槳產生動力；在螺旋槳的下洗氣流中布置若干固定舵面產生反扭力矩，并利用可偏轉控制舵面產生姿態控制力矩，以控制飛行器的姿態與位置。

因此，傳統小型涵道螺旋槳飛行器的反扭力矩主要依靠固定舵面來產生，這一結構會增加飛行器的尺寸與重量并造成氣動損耗，且不利于此類無人飛行器的小型化設計。

因此，需要提供一種電動單軸涵道螺旋槳飛行器，相對于傳統的涵道螺旋槳飛行器布局，可降低飛行器的質量、減少氣動損耗。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種電動單軸涵道螺旋槳飛行器，采用單軸動力系統且結構緊湊，減少氣動損耗，有利于無人飛行器的小型化設計。

為解決上述技術問題，本發明采用下述技術方案：

一種電動單軸涵道螺旋槳飛行器，包括任務艙、電機、螺旋槳、涵道、舵面風箱和舵機，所述涵道的上邊緣設有任務艙固定架，所述任務艙通過任務艙固定架固定設置在涵道的正上方，所述任務艙的下部固定設置電機，所述電機的輸出端連接螺旋槳，所述涵道的下邊緣設有舵機固定架，所述舵機通過舵機固定架固定設置在涵道的下邊緣的下方，所述涵道的下邊緣設有風箱固定架，所述風箱固定架的中心位于涵道的正下方，所述舵面風箱的一端與舵機連接，所述舵面風箱的另一端與風箱固定架的中心連接。

優選地，所述舵面風箱的舵面為非對稱翼型。非對稱翼型為上下兩條弧線非對稱的翼型，采用非對稱翼型，可以在相同的螺旋槳流場中獲得更大的升力(即反扭力)，進而產生足夠的反扭力矩，以便省去傳統涵道螺旋槳飛行器的定子，即固定舵面，進而為飛行器減重。

優選地，所述舵機和舵面風箱的數量均為四組，所述舵機均布在涵道的周向。通過四組舵面風箱的舵面偏轉角度控制飛行器俯仰、翻滾、偏航姿態率和姿態。

優選地，所述涵道的頂部向外彎曲呈翼型。翼型涵道是為了在涵道頂部形成負壓區域，使得涵道也能產生升力，提高整體的氣動效率。

優選地，所述任務艙內設置飛行控制裝置、電子調速器和電池。飛行控制裝置主要有陀螺儀、加速度計、磁通計、氣壓高度計、GPS模塊、控制電路等組成，主要的功能就是自動保持飛行器的正常飛行姿態。電子調速器是飛行器的主要部件之一，工作原理是連接電池與接收機和電機，主要有兩個作用，一是將電池降壓到5V，適合飛行控制裝置和舵機的工作電壓；二是從飛行控制裝置獲得油門信號，控制電機的轉速，從而改變飛行器的姿態、速度、位置。電池為飛行器控制、遙測、執行分系統供電。

本發明的有益效果如下：

本發明的一種電動單軸涵道螺旋槳飛行器由于采用了以上技術方案，具有結構緊湊、尺寸小、推力大、氣動損耗小、控制效率高的優點。相對于傳統的涵道螺旋槳飛行器布局，本發明可降低飛行器的質量、減少氣動損耗。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1示出本發明的一種電動單軸涵道螺旋槳飛行器的俯視方向結構示意圖。

圖2示出本發明的一種電動單軸涵道螺旋槳飛行器的仰視方向結構示意圖。

圖中各標記如下：1任務艙，2電機，3螺旋槳，4涵道，41任務艙固定架，5舵面風箱，51風箱固定架,6舵機，61舵機固定架。

具體實施方式

為了更清楚地說明本發明，下面結合優選實施例和附圖對本發明做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標記進行表示。本領域技術人員應當理解，下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本發明的保護范圍。