[發明專利]一種單軸飛行器

在審

• 申請號: 201810033985.6
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108045565A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 裴毅強;彭振山;秦靜;盧莉莉
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B64C27/00
• 分類號: B64C27/00;B64C27/06
• 代理公司: 天津津專知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 12220
• 代理人: 梁軍

本發明涉及飛行器技術領域，具體涉及一種單軸飛行器；目的是提供一種更加穩定和安全的單軸飛行器。一種單軸飛行器，包括任務艙，電機，螺旋槳，一對上葉片，一對下葉片，一對上舵機，一對下舵機，保護架；所述任務艙分為兩段，上部為半球面，下部為倒圓錐面，倒圓錐面上粗下細，它們相切過渡連接；本發明相對于現有技術的優點在于：本發明的任務艙設計為流線型，有利于減小氣動耗損和機身晃動，提高飛行器的穩定性和安全性；采用上下葉片，易于控制，同時省去了尾翼螺旋槳和共軸反向螺旋槳，使結構緊湊，有利于輕量化。

技術領域：

本發明涉及飛行器技術領域，具體涉及一種單軸飛行器。

背景技術：

飛行器按驅動方式大致分為固定翼與旋翼兩大類。固定翼飛行器靠固定的機翼上下側的氣流速度差異形成的壓力差產生升力，其特點是飛行速度快，適合高速長距離航行。而旋翼飛行器靠旋轉的螺旋槳產生升力，相對于固定翼飛行器，具有低速巡航、定點懸停、豎直起降，可在狹小的空間執行任務等優點。但旋翼飛行器的通病是飛行半徑和飛行速度遠遠低于固定翼飛行器。因此，需要一種效率更高的旋翼飛行器。

發明內容：

本發明提供一種單軸單槳飛行器，彌補目前單軸飛行器難于控制，飛行速度低，飛行半徑小的缺陷。本發明采用下述技術方案：

一種單軸飛行器，包括任務艙10，電機3，螺旋槳2，一對上葉片5，一對下葉片8，一對上舵機6，一對下舵機9，保護架1；所述任務艙分為兩段，上部為半球面，下部為倒圓錐面，倒圓錐面上粗下細，它們相切過渡連接；任務艙頂部中心位置設置電機，電機的輸出端連接螺旋槳；所述保護架為四邊形，下部短邊中心位置與任務艙下底面的中心位置固定連接；所述任務艙的外圓錐面上部固定設置上舵機，下部固定設置下舵機；所述每個上葉片一端與上舵機輸出端連接，另一端與保護架側邊活動連接；所述每個下葉片一端與下舵機輸出端連接，另一端與保護架側邊活動連接。

作為優選方案，所述保護架為倒梯形，上寬下窄；作為進一步優選方案，所述一對上舵機的垂直安裝位置位于整個飛行器的重心位置；作為更進一步優選方案，還包括：位于任務艙內的飛行器控制裝置、電子調速器和電池。

本發明相對于現有技術的優點在于：

(一)由于利用上、下葉片調整飛行姿態，易于控制，飛行速度與飛行半徑大大提高。

(二)相對于傳統單軸飛行器，本發明省去了尾翼螺旋槳機構和共軸反向雙螺旋槳機構，結構簡單，降低了飛行器的尺寸與重量，有利于小型化、微型化。

(三)本發明的任務艙設計為流線型，具體為上球面下倒錐面組合，一方面，流線型外形設計有利于減小飛行器飛行過程中的空氣阻力，有利于減小自身的氣動損耗，有利于減小氣流擾動產生的晃動，有利于提高飛行器整體的穩定性。另一方面，任務艙形狀的曲面設計，沒有較大的棱錐棱角出現，可減小飛行器出現意外時的破壞性。第三方面，下底部為平面，有利于飛行器初始起飛時穩定地矗立于地面，減少人為幫助發生的意外的受傷。

(四)本發明采取了單保護架，可有效地減少飛行器在運輸、儲存過程中的空間占用。

(五)本發明中上葉片和下葉片均是兩端固定，相較于懸臂式的葉片安裝，一方面提高了上葉片、下葉片的剛性，可實現二者的輕量化設計；另一方面將上葉片、下葉片的受力分散到了保護架的側邊，通過側邊又傳遞到了任務艙下底面，相當于加長了上葉片、下葉片相對于螺旋槳中心位置的力臂，提高了調整飛行姿態的效率。

(六)在實施例中，倒梯形保護架的結構，在螺旋槳長度相同的情況下，一方面減小了保護架外周長的長度，從而減輕了保護架的重量；另一方面，倒梯形本身可以使保護架的重心位置上移，減小螺旋槳與整體重心之間的距離，進而提高飛行器的穩定性和安全性。

(七)在實施例中，一對上舵機的垂直安裝位置與整個飛行器重心豎直方向同一高度，進而使飛行器水平飛行時，上葉片受到的水平方向的力通過重心，有利于調高飛行器穩定性，便于控制。