[實(shí)用新型]一種混合式傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720289601.8
• 申請(qǐng)日: 2017-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN207029549U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡龍;王一博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京天宇新超航空科技有限公司
• 主分類號(hào): B64C27/28
• 分類號(hào): B64C27/28;B64C9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于航空飛行器設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用擺線槳與螺旋槳混合的傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)。

背景技術(shù)

長(zhǎng)期以來，人們一直在尋求兼具多旋翼機(jī)和固定翼機(jī)優(yōu)點(diǎn)的飛行器。經(jīng)過多年探索和實(shí)踐，出現(xiàn)了諸如美國(guó)第一代傾轉(zhuǎn)旋翼原型驗(yàn)證機(jī)XV-15、已經(jīng)服役的V-22“魚鷹”傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)、“鷹眼”傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)等，在軍用和民用領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，具有廣闊的發(fā)展前景。傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)不僅具有多旋翼無人機(jī)垂直起降、空中懸停等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有與固定翼飛機(jī)相當(dāng)?shù)娘w行速度、航程及載荷能力。但由于魚鷹為雙旋翼的傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)，飛行控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，在垂飛以及在傾轉(zhuǎn)垂飛平飛過渡的飛行狀態(tài)時(shí)，存在縱向穩(wěn)定性差，操作困難等問題。

此外，針對(duì)擺線槳技術(shù)的研究已經(jīng)持續(xù)了較長(zhǎng)的時(shí)間，通過現(xiàn)有的理論分析和實(shí)驗(yàn)可知，擺線槳槳葉的展向與槳盤轉(zhuǎn)軸的軸線平行，通過軸線與槳盤轉(zhuǎn)軸軸線平行的樞軸安裝在槳盤上，槳葉可繞著樞軸擺動(dòng)。槳葉作為升力面，在繞槳盤轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，其攻角經(jīng)歷從零攻角到最大攻角，再?gòu)淖畲蠊ソ堑搅愎ソ堑倪B續(xù)周期變化，槳葉的這種俯仰運(yùn)動(dòng)帶來的非定常氣動(dòng)效應(yīng)可以大大提高擺線槳的氣動(dòng)效率。另外，通過控制機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)槳葉的最大攻角大小，可以改變擺線槳的拉力大小；而通過調(diào)節(jié)槳葉攻角最大時(shí)在槳盤上的方位角，則可以產(chǎn)生垂直于槳盤轉(zhuǎn)軸的平面內(nèi)任一方向的拉力，擺線槳對(duì)推力大小和方向的控制簡(jiǎn)單且高效。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)上述魚鷹傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)存在的不足，以及擺線槳具有的特性，本實(shí)用新型旨在提供一種控制簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性強(qiáng)，可靠性高，便于操作的新型傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)。

為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)目的，本實(shí)用新型提供如下多種技術(shù)方案：

一種混合式傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)，包括機(jī)身，固定機(jī)翼和固定尾翼，其特征在于，所述無人機(jī)還包括位于機(jī)翼的可傾轉(zhuǎn)螺旋槳?jiǎng)恿ε摵臀挥谖惨淼臄[線槳推進(jìn)器。

根據(jù)上述任一技術(shù)方案所述的無人機(jī)，其特征在于，所述可傾轉(zhuǎn)螺旋槳位于機(jī)翼的兩端。

根據(jù)上述任一技術(shù)方案所述的無人機(jī)，其特征在于，位于兩翼的螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向相反。

根據(jù)上述任一技術(shù)方案所述的無人機(jī)，其特征在于，所述固定尾翼包括水平部分和豎直部分，每邊呈“L”形。

根據(jù)上述任一技術(shù)方案所述的無人機(jī)，其特征在于，所述擺線槳推進(jìn)器包括擺線槳葉片，擺線槳支架，調(diào)節(jié)桿，擺線槳轉(zhuǎn)軸，驅(qū)動(dòng)裝置，偏心圓環(huán)和偏心圓環(huán)控制器，所述擺線槳推進(jìn)器通過所述偏心圓環(huán)控制器對(duì)偏心圓環(huán)位置的控制來改變尾部推力的方向。

根據(jù)上述任一技術(shù)方案所述的無人機(jī)，其特征在于，所述螺旋槳?jiǎng)恿ε摵退鰯[線槳推進(jìn)器的動(dòng)力類型可以是電動(dòng)、油動(dòng)或油電混合。

根據(jù)上述任一技術(shù)方案所述的無人機(jī)，其特征在于，所述擺線槳推進(jìn)器包括四個(gè)擺線槳葉片。

根據(jù)上述任一技術(shù)方案所述的無人機(jī)，其特征在于，當(dāng)飛行器平飛時(shí)，其中兩個(gè)相對(duì)的擺線槳葉片和飛行器機(jī)身軸線所在的水平面大致共面。

在一個(gè)更為具體的技術(shù)方案中，本實(shí)用新型提供一種采用擺線槳尾翼的傾轉(zhuǎn)旋翼無人機(jī)，其主要特征是利用擺線槳和螺旋槳組合提供動(dòng)力，相比與魚鷹的雙旋翼布局，本實(shí)用新型動(dòng)力系統(tǒng)由機(jī)翼兩端的兩個(gè)螺旋槳?jiǎng)恿ε摵臀膊康臄[線槳推進(jìn)器三部分構(gòu)成，呈等腰三角形分布。兩個(gè)螺旋槳?jiǎng)恿ε撏ㄟ^舵機(jī)和連桿可以實(shí)現(xiàn)大角度傾轉(zhuǎn)；擺線槳推進(jìn)器由擺線槳葉片，支架、調(diào)節(jié)桿，擺線槳轉(zhuǎn)軸、驅(qū)動(dòng)裝置，偏心圓環(huán)和偏心圓環(huán)控制器構(gòu)成，通過對(duì)偏心圓環(huán)位置的變動(dòng)改變尾部推力的方向，實(shí)現(xiàn)全矢量推力，并且響應(yīng)較快。三個(gè)動(dòng)力端推力方向的轉(zhuǎn)變可以讓無人機(jī)實(shí)現(xiàn)多旋翼和固定翼兩種模式的轉(zhuǎn)換；當(dāng)機(jī)翼兩端螺旋槳?jiǎng)恿ε撓蛏蟽A轉(zhuǎn)，擺線槳推進(jìn)器推力向下時(shí)，無人機(jī)處于多旋翼機(jī)模式，可以垂直起降及空中懸停；當(dāng)機(jī)翼兩端螺旋槳?jiǎng)恿ε撓蚝髢A轉(zhuǎn)，擺線槳推力關(guān)閉，4片擺線槳槳葉與飛機(jī)平飛方向平行，無人機(jī)處于固定翼模式。

在一個(gè)更為具體的技術(shù)方案中，本實(shí)用新型采用擺線槳推進(jìn)器作為尾部的動(dòng)力端，擺線槳轉(zhuǎn)軸固定于機(jī)身上，支架由四根繞著擺線槳轉(zhuǎn)軸均布的外延桿組成，并且可以繞著擺線槳轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；擺線槳由4片對(duì)稱翼型的葉片構(gòu)成，他們的前緣分別與4根外延桿的外端鉸接；調(diào)節(jié)桿為4根，它們的一端分別與擺線槳葉片后緣處鉸接，另一端可以在偏心圓環(huán)上滑動(dòng)；偏心圓環(huán)有兩個(gè)自由度，可以在平行于飛機(jī)對(duì)稱面的平面內(nèi)平移運(yùn)動(dòng)，偏心圓環(huán)控制器固定在機(jī)身上，控制偏心圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)。

本實(shí)用新型的有益效果包括以下任意一項(xiàng)：