[發明專利]一種具有模塊化貨艙的貨運無人機

在審

• 申請號: 201711067645.7
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107985597A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 張煒;馬一元
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B64C39/08
• 分類號: B64C39/08;B64D1/22;B64D9/00;B64C9/00;B64C5/06;B64C25/56;B64D45/06
• 代理公司: 西北工業大學專利中心61204
• 代理人: 常威威

技術領域

本發明屬無人機技術領域，具體涉及一種具有模塊化貨艙的貨運無人機。

背景技術

目前的物流和貨運公司對于省內的中短程支線運輸任務主要采用汽車運輸的形式進行轉運和派送，由于受到汽車運行速度和駕駛員人工費用的限制，這種運輸方式的時效性和經濟性較差。因此，許多公司利用無人機具有高效和低成本的優勢，針對物流運輸任務研制物流運輸無人機。目前的快遞無人機主要為多旋翼無人機，如亞馬遜公司的“Prime Air”多旋翼無人機和順豐公司的多旋翼快件派送無人機等，此類型無人機是針對快遞的最后一公里派送任務研發的，一般一次只能運載一件貨物，存在續航時間短、有效載荷小、航程短等問題。為了解決上述問題，申請號為201620513151.1的專利公開了“一種快遞無人機”，采用固定翼常規布局形式提高了無人機的續航時間和裝載質量，通過在機身中段布置可拆卸的貨艙提高了無人機的儲貨空間。但是其存在以下問題：首先，將機身中段整體作為貨艙，裝卸貨時必須先分別將機翼、機頭和機尾全部拆卸，工作量大且難以實現高效的自動化裝卸；該快遞無人機的機翼采用大展弦比平直翼形式，占地面積大，不利于提高物流廠房內的無人機容納數量；快遞無人機在飛行過程中難免會經過人口密集區域，但該無人機并沒有考慮到無人機的安全性設計，當無人機發生事故后容易對地面人員的生命財產安全造成威脅。因此，需要開發一種全新的無人機以滿足支線物流運輸任務的實際需求。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種具有模塊化貨艙的貨運無人機，其采用盒式翼布局形式，在機身上方安裝具有大容積的模塊化貨艙，可以實現貨艙的自動化快速裝卸，提高運輸效率。

一種具有模塊化貨艙的貨運無人機，其特征在于：主要包括螺旋槳(1)、機身(2)、降落傘艙(3)、前機翼(4)、后機翼(5)、模塊化貨艙(6)、垂尾(7)、升降副翼(8)、主起落架(9)、外側副翼(10)、端板(11)、前起落架(12)、前機身氣囊艙(13)、后機身氣囊艙(14)和方向舵(15)，其中，位于機身(2)正前方的螺旋槳(1)通過驅動軸與安裝于機身內部前方的發動機連接，起落架采用前起落架(12)在前、主起落架(9)在后的前三點式布局形式安裝于機身下方，垂尾(7)安裝于機身尾部上方，模塊化貨艙(6)安裝于機身中部上方，降落傘艙(3)安裝于機身前部上方，前機身氣囊艙(13)安裝于前起落架(12)的前方，后機身氣囊艙(14)安裝于主起落架(9)后方的機身尾部。

所述的前機翼(4)的翼尖和后機翼(5)的翼尖通過端板(11)相連接，構成盒式機翼，其中，前機翼(4)安裝于機身前部下方，展弦比為6～12，后掠角為10°～30°，上反角為0°～10°，后機翼(5)安裝于機身后部上方，展弦比為6～12，前掠角為25°～45°，下反角為0°～5°；所述的升降副翼(8)安裝于前機翼(4)和后機翼(5)靠近機身一側的后緣位置，用于無人機起降和飛行中俯仰方向的操縱；所述的外側副翼(10)安裝于前機翼(4)和后機翼(5)遠離機身一側的后緣位置；升降副翼(8)和外側副翼(10)共同作用實現無人機起降和飛行中橫向的操縱。

所述的垂尾(7)的后側安裝有方向舵(15)，用于無人機起降和飛行中航向的操縱。

所述的模塊化貨艙(6)采用長方體構型，用于存放貨物，長度為無人機機身長度的50％，寬度為機身寬度的90％～95％，高度為機身高度的60％～80％；模塊化貨艙(6)的上側安裝有用于對貨艙進行移動和裝卸的貨艙裝卸耳片(16)，模塊化貨艙(6)的前后兩側分別安裝有用于與機身連接固定的貨艙固定耳片(17)。

所述的前機身氣囊艙(13)和后機身氣囊艙(14)內均安裝有可折疊的充氣氣囊和充氣裝置，當無人機發生故障需要迫降時，氣囊彈出并利用充氣裝置進行充氣；所述的氣囊展開后的寬度為機身寬度的兩倍。

本發明的有益效果是：本發明結構簡單，安全性高，貨艙裝卸方便高效，利于實現自動化運行。由于采用固定翼形式，可以滿足支線高效物流運輸要求；盒式機翼布局形式占地面積小、結構強度高，可以減小倉庫內所需停機位的面積，提高無人機的停放數量；通過采用模塊化貨艙提高了無人機物流運輸的通用性和高效性，使貨物的分揀、裝卸和運輸均可高效、獨立地運行；長方體構型的貨艙便于壘放，可以提高倉庫的空間利用率。

附圖說明

圖1為本發明的一種具有模塊化貨艙的貨運無人機的結構示意圖；

圖2為本發明的一種具有模塊化貨艙的貨運無人機的仰視圖；