[實用新型]一種氣動垂直起降飛行器

有效

• 申請號: 201720576657.1
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN206939074U
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 王浩
• 申請（專利權）人: 王浩
• 主分類號: B64C27/28
• 分類號: B64C27/28;B64C1/06;B64C3/00;B64C1/30;B64D17/80;B64D27/24
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙)31249
• 代理人: 朱成之,周乃鑫

技術領域

本實用新型涉及無人飛行器領域，特別涉及一種氣動垂直起降飛行器。

背景技術

多旋翼無人機最大的優勢在于能夠隨時隨地垂直起降，不受場地和空間的限制。然而多旋翼的短續航(目前大部分情況下飛行時間小于30分鐘)和低載重能力嚴重限制了其在無人機物流中的應用。相比于多旋翼無人機，固定翼無人機能夠實現超長續航(多旋翼的3到10倍)和大載重。但是固定翼無人機需要一定的起降跑到和空間。這又限制了固定翼無人機的應用。

多旋翼和固定翼的結合是同時解決續航和載重問題的一種趨勢。目前市場上出現了多款采用旋轉試電機驅動螺旋槳實現垂直起降和固定翼巡航的無人機，這種無人機的缺點在于復雜的控制系統和轉動的機械結構，大大增加了無人機的技術成本和安全隱患。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種氣動垂直起降飛行器，能夠同時實現小空間地垂直起降，長續航，大載重，低成本和高安全性的飛行。

本實用新型提供的一種氣動垂直起降飛行器，它包含：

機翼；

機艙；

推進式螺旋槳，所述推進式螺旋槳設置于所述機艙的尾部；

四角支架結構，所述四角支架結構連接于所述機艙的尾部；

升降舵，所述升降舵連接于所述四角支架結構后方；

垂直舵，所述垂直舵連接于所述四角支架結構后方。

優選地，所述四角支架結構的前端連接在所述推進式螺旋槳前方的機艙上。

優選地，所述升降舵和垂直舵均位于所述推進式螺旋槳后方；所述垂直舵與升降舵相互垂直。

優選地，所述四角支架結構包含第一支架、第二支架、第三支架和第四支架；

所述第一支架包含第一支架面板和第一支架桿，所述第二支架包含第二支架面板和第二支架桿，第三支架包含第三支架面板和第三支架桿，所述第四支架包含第四支架面板和第四支架桿；

所述升降舵包含第一控制面板和第二控制面板，所述第一支架桿的后端與所述第一控制面板連接，所述第三支架桿的后端與所述第二控制面板連接；

所述垂直舵包含第三控制面板和第四控制面板，所述第二支架桿的后端與所述第三控制面板連接，所述第四支架桿的后端與所述第四控制面板連接。

優選地，所述第一支架面板與第三支架面板成異面夾角，所述第二支架面板與第四支架面板成異面夾角。

優選地，驅動飛行器垂直起降飛行的所述推進式螺旋槳，包含電機和單一螺旋槳；

優選地，各自內置若干獨立運行電池的機翼，與所述機艙可拆卸地連接；所述機翼的尾端設置有副翼。

優選地，所述機艙前部設置有第一視覺攝像頭；

降落傘設置在機艙前端并位于所述第一視覺攝像頭后方；

自動導航控制系統設置于所述機艙外殼上并設置于所述推進式螺旋槳前方。

優選地，沿Z軸轉動的所述垂直舵提供Z軸力矩，所述推進式螺旋槳提供X軸方向的推力，使飛行器懸停時沿Y軸移動；

沿Y軸轉動的所述升降舵提供Y軸的力矩，所述推進式螺旋槳提供X軸方向的推力，使飛行器懸停時沿Z軸移動；

沿Y軸轉動的所述升降舵提供Y軸的力矩，所述推進式螺旋槳沿X軸方向的推力先增大再減小，使飛行器從垂直起飛狀態變化到巡航狀態。

優選地，沿Y軸轉動的副翼提供Y軸的力矩，使飛行器在空中沿Y軸轉動；沿X軸轉動的所述副翼提供X軸的力矩，平衡了推進式螺旋槳的旋轉氣流產生的X軸力矩，使飛行器在空中穩定飛行。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果為：(1)通過螺旋槳垂直推力實現垂直起降功能；(2)通過控制面板直接位于螺旋槳氣流之后來實現懸停， 且巡航過程中可實現對飛行姿態的有效控制；(3)機身機翼一體化流線設計可大幅度提升整機氣動升阻比，以達到長續航和大載重的效果；(4)四組獨立運行的電池系統和備用降落傘能大幅度提升飛行器的安全性；(5)自主導航和自動控制系統可實現自主運行功能；(6)通過第一視覺系統作為備份控制系統，可大幅度提升飛行器的可控性和可靠性；(7)可拆卸的機翼設計可實現便捷運輸；(8)除螺旋槳和控制面板外，無其他需要轉動的機械結構，結構簡單而且強度大，制造成本低。

附圖說明

圖1本實用新型的飛行器立體結構示意圖；

圖2為本實用新型的飛行器垂直起降過程Y軸示意圖；

圖3為本實用新型的飛行器垂直起降過程Z軸示意圖；

圖4為本實用新型的飛行器巡航過程Z軸俯視示意圖；

圖5為本實用新型飛行器巡航過程Y軸側視示意圖。