[實用新型]全天候垂直起降長航時固定翼無人機

有效

• 申請號: 201720249994.X
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN206734620U
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 徐勛江;尤文瑜;陳駿明;郭偉
• 申請（專利權）人: 浙江省第二測繪院
• 主分類號: B64C27/26
• 分類號: B64C27/26;B64C29/00
• 代理公司: 溫州知遠專利代理事務所(特殊普通合伙)33262
• 代理人: 湯時達

技術領域

本實用新型涉及一種無人機，尤其涉及一種全天候垂直起降長航時固定翼無人機，具體地說是涉及一種可自主垂直起飛降落并擁有10小時以上續航能力且具有防水功能的小型全天候垂直起降長航時固定翼無人機。

背景技術

目前，現有的民用固定翼小型無人機起飛方式主要分為滑跑起飛、彈射起飛、手拋起飛等；回收方式主要有滑跑降落、降落傘回收、撞網式回收等。上述起降方式對空域、起降場地、操作手經驗技術等要求較高，不利于無人機快速靈活作業，難以滿足越來越嚴苛的用戶需求。并且傳統小型固定翼無人機普遍續航時間短，遇到長時間作業需求時，只能回收后更換電池設備或是加灌燃油后重新起飛作業，影響了作業的連貫性并且效率低下。此外，現有無人機難以應對全天候作業，應急情況下，遇到下雨天氣無法作業。

發明內容

本實用新型解決的技術問題是，克服現有技術的缺陷，提供一種采用由固定翼、旋翼、尾翼組合構成的滑翔機形狀機翼實現自主垂直起降并由旋翼飛行模式逐步過渡到固定翼飛行模式的全天候垂直起降長航時固定翼無人機。

為了解決上述技術問題，本實用新型通過下述技術方案得以解決：

全天候垂直起降長航時固定翼無人機，包括機體、固定設在機體上的機翼，機翼包括固定翼、旋翼、倒V形尾翼，固定翼中部固定設在機體后側頂部，固定翼與機體之間呈90度夾角，固定翼兩側固定設有各一根機臂，兩根機臂平行設置并均與固定翼呈90度夾角，每根機臂均固定設有兩個旋翼，兩個旋翼分別位于固定翼的前側和后側，倒V形尾翼可拆卸的固定連接在兩根機臂后端之間。其中，固定翼采用大展弦比機翼形狀的滑翔機翼型，形狀后緣齊平，前緣稍像后掠式布局，并帶有上反角，有效增加固定翼升力系數，同時減小阻力。倒V形尾翼，既作為水平尾翼，又作為垂直尾翼，具有重量輕、氣動布局結構、氣動能力較高的特點，并且能最大化的減小飛行阻力。機臂為碳纖維管，具有較高的結構強度。采用由固定翼、旋翼、尾翼組合構成的滑翔機形狀機翼，實現了無人機自主垂直起降并由旋翼飛行模式逐步過渡到固定翼飛行模式。

作為優選，旋翼包括固定設在機臂上的支座、以支座為中心沿水平面旋轉的固定連接在支座兩側的螺旋槳、固定設在支座下面并驅動螺旋槳旋轉的電機。在起降及低速狀態下按照多旋翼模式飛行，通過多個螺旋槳產生的拉力克服重力和氣動阻力進行飛行，因此可以保障無人機的垂直起降。成功起飛后，旋翼飛行模式逐步過渡到固定翼飛行模式，通過氣動升力克服重力，通過拉力向前的螺旋槳克服氣動阻力實現飛行。固定翼前拉發動機啟動并加速旋轉，在加速狀態下，旋翼停轉，無人機完全進入固定翼飛行模式。

作為優選，倒V形尾翼與機臂之間通過卡扣裝置可拆卸的固定連接，并且，固定翼與機臂之間通過卡扣裝置可拆卸的固定連接，進一步提高了安裝、拆卸、維護等經常性操作的便利性。

作為優選，卡扣裝置包括可向上拔出或向下按入的固定卡設在機臂與倒V形尾翼之間的插銷、可縮進或彈出的固定設在插銷下部的彈簧銷。插銷與彈簧銷組合形成的卡扣裝置，進一步提高了安裝、拆卸、維護等經常性操作的便利性。

作為優選，卡扣裝置還包括套管，套管后端固定連接在倒V形尾翼中，機臂后端固定套設在套管前端，插銷可向上拔出或向下按入的固定卡設套管與機臂之間，彈簧銷被限制在套管下面。套管的設置，進一步提高了安裝、拆卸、維護等經常性操作的便利性，也提高了飛行過程中的穩定性和平衡能力。

作為優選，機體包括機身、與機身前端連為一體的機頭，固定翼中部固定設在機身后側頂部，固定翼與機身之間的連接處固定設有第一擋水板，有效防止了連接處的縫隙漏水問題，提高了無人機長航時的防雨水功能。

作為優選，機身頂部的機蓋外側邊緣固定設有第二擋水板，有效防止了連接處的縫隙漏水問題，進一步提高了無人機長航時的防雨水功能。

作為優選，機頭外形為錐形，具有重量較輕、阻力較小的優點。

作為優選，機身外形為流線型，具有重量較輕、阻力較小的優點。

本實用新型由于采用了以上技術方案，具有顯著的技術效果：采用由固定翼、旋翼、尾翼組合構成的滑翔機形狀機翼，實現了無人機自主垂直起降并由旋翼飛行模式逐步過渡到固定翼飛行模式，通過卡扣裝置將倒V形尾翼與機臂之間可拆卸的固定連接到固定翼上，既提高了機翼在垂直起降長航時的牢靠性和平穩性，又使得安裝、拆卸、維護等經常性操作極其便利；該無人機結構簡單，具有較好的防雨功能，成本較低，適合推廣應用。

附圖說明

圖1為本實用新型全天候垂直起降長航時固定翼無人機實施例的結構示意圖。