[發明專利]一種無葉風扇動力垂直起降無人機

有效

• 申請號: 201810095390.3
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108263594B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 曹蔚萌
• 申請（專利權）人: 曹蔚萌
• 主分類號: B64C1/06
• 分類號: B64C1/06;B64C29/00;B64D27/16
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 劉景祥

本發明公開了一種無葉風扇動力垂直起降無人機，屬于無人機技術領域。本發明無人機包括流線型機體，無槳葉動力風扇I，無槳葉動力風扇II，無槳葉動力風扇III，俯仰控制面，偏航控制面，水平尾翼，垂直尾翼，渦輪增壓噴氣引擎，中空的固定環和電池。本發明無人機采用無葉風扇的原理來產生飛行所需的升力，在正常飛行的同時取消整個旋翼系統，從而避免了采用槳轂部件帶來的一系列維護及成本上的壓力。本發明具有垂直起降與懸停、高速巡航的特點，目標針對未來新形式的戰爭條件，可執行監視、偵察與電子戰任務。

技術領域

本發明涉及一種無葉風扇動力垂直起降無人機，屬于無人機技術領域。

背景技術

傳統無人直升機主要產生升力的部件就是靠旋翼系統中的槳葉旋轉與空氣相互作用產生的，槳葉是靠槳轂與旋翼主軸相連接，而槳轂是一個不斷變革的關鍵部件，其構型技術是直升機的核心技術。早期鉸接式槳轂中不僅有揮舞鉸，擺振鉸和變距鉸，而且還有各式各樣的軸承、減擺器、限動器等，結構復雜、零件數目多，不僅制造成本高，維護費用昂貴、維護工作量大，而且安全性較差。

無葉風扇于2009年在英國首度推出，原來被稱為“空氣增倍機”。無葉風扇最大的不同點就是它不需要傳統風扇的扇葉就可以輸出風力。現有技術中未見將無葉風扇用于飛機上的報道。

發明內容

為解決現有無人機利用槳葉旋轉與空氣相互作用產生升力，實現上述過程所需要的部件數目多、結構復雜，制造成本高，維護費用昂貴、維護工作量大且安全性較差的問題，本發明提供了一種無葉風扇動力垂直起降無人機，采用的技術方案是：

一種無葉風扇動力垂直起降無人機，該無人機包括流線型機體1，無槳葉動力風扇I2，無槳葉動力風扇II3，無槳葉動力風扇III4，俯仰控制面5，偏航控制面6，水平尾翼10，垂直尾翼8，渦輪增壓噴氣引擎，中空的固定環9和電池；其中：所述無槳葉動力風扇I2和無槳葉動力風扇II3通過中空的固定連接件對稱地固定安裝在流線型機體1的兩側，無槳葉動力風扇I2的環形風圈所在平面和無槳葉動力風扇II3的環形風圈所在平面與水平面均呈0°～30°；所述固定環9固定安裝在流線型機體1的尾部，且固定環9沿水平方向設置；所述固定環9的外圈表面固定有兩個水平尾翼10，且兩個水平尾翼10以流線型機體1的中心軸為對稱軸進行對稱設置，且每個水平尾翼10上均鉸接有俯仰控制面5；每個水平尾翼10的尾端垂直固定連接有一塊垂直尾翼8，每塊垂直尾翼8的一半位于水平尾翼10的上方，另一半位于水平尾翼10的下方，且每塊垂直尾翼8上鉸接有偏航控制面6；所述無槳葉動力風扇III4的尺寸小于固定環9的尺寸，無槳葉動力風扇III4通過兩個傳動軸與固定環9的內圈表面連接；所述兩個傳動軸分別設置在固定環9的其中一條直徑的兩端，且該直徑與流線型機體1中心軸垂直；所述兩個傳動軸帶動無槳葉動力風扇III4繞傳動軸的中心軸轉動，用于調節無槳葉動力風扇III4與水平面所成的角度；所述流線型機體1頭部內設有渦輪增壓噴氣引擎；所述流線型機體1的頭部表面上設有兩個對稱設置的進氣口7，氣口7與渦輪增壓噴氣引擎的進氣管相連；所述渦輪增壓噴氣引擎設有三條出氣輸送管道，分別與無槳葉動力風扇I2的內腔、無槳葉動力風扇II3的內腔和固定環9的內腔相互連通；所述固定環9的內腔與無槳葉動力風扇III4的內腔相互連通；所述渦輪增壓噴氣引擎與電池連接；所述電池用于為無人機提供電源。

進一步地，所述俯仰控制面5通過舵機調節俯仰控制面5與水平安定面所成角度。

更進一步地，所述俯仰控制面5與水平安定面所成角度的調節范圍為-30°～30°。本發明中俯仰控制面5與水平安定面成0°時為中位或稱調零位，上偏為正，下偏為負。

進一步地，所述偏航控制面6通過舵機調節偏航控制面6與垂直安定面所成角度。

進一步地，所述偏航控制面6與垂直安定面所成角度的調節范圍為-45°～45°。本發明中偏航控制面6與垂直安定面成0°時為中位或稱調零位，左偏為正，右偏為負。