[發明專利]一種翼身融合傾轉旋翼機

在審

• 申請號: 201811412802.8
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN111216881A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 虞一揚
• 申請（專利權）人: 虞一揚
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;B64C27/12;B64C27/52;B64D27/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種翼身融合傾轉旋翼機，包括翼身融合機身、傾轉機構、姿態控制旋翼組合、動力旋翼組合、飛行控制器、電池、電子調速器。該發明采用了翼身融合的機身結構，可以大幅減少飛行過程中的空氣阻力，同時獲得較大的升力。該發明還包括一個傾轉機構，可將動力旋翼的方向進行90°的調節，在起降時可以提供向上的拉力，在水平飛行時則可以將旋翼傾轉向前提供與飛行方向一致的推力；該發明同時使用姿態控制旋翼組合調節無人機飛行姿態，由飛控系統通過對其控制來實現對機身姿態的控制，調節旋翼機的飛行姿態和飛行方向。

技術領域

本發明涉及電動多軸旋翼機的技術領域。

背景技術

現有的多軸旋翼機，都是通過傾斜機身來控制飛行方向和飛行速度，螺旋槳產生的推力大部分用于維持旋翼機的垂直高度，只有很少一部分推力用于推動旋翼機前進，因此普遍有續航時間短、續航里程短等問題，飛行速度也不快。這些問題在旋翼機用于定點拍攝等應用方式時并不特別突出，但是當多軸旋翼機用于物流運輸等工業級應用的時候，就成為一個很大的問題。有翼機雖然續航時間和續航里程更長，但是起降需要機場和跑道來加速減速，對外部環境的要求比較苛刻；同時，普通的有翼機需要足夠大的機翼面積來保證有足夠大的升力，這就導致大部分有翼機機翼很長，不便于攜帶。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出了一種翼身融合傾轉旋翼機。

本發明的技術方案是：一種翼身融合傾轉旋翼機，包括翼身融合機身、傾轉機構、姿態控制旋翼組合、動力旋翼組合、飛行控制器、電池、電子調速器，旋翼由無刷電機和螺旋槳組成。其特征是：翼身融合機身，機身即機翼；本旋翼機在巡航時有一個固定的前進方向，所述的傾轉機構固定在與前進方向垂直的左右兩側最遠端的翼尖位置；所述的動力旋翼組合固定在傾轉機構的轉盤上，左右各一；所述的姿態控制旋翼組合共有四個旋翼，若以旋翼機的前進方向為正北，則分別安裝在翼身的東北、西北、西南、東南四個方向上，對稱分布。

所述的翼身融合機身，底層為碳纖維薄板；中間層為排列成雙十字的碳纖維管，為主要的承重結構；上層是外殼，起到塑形和隔離的作用。上下三層通過緊固件連接在一起，在上下兩層之間，預留足夠的空間以容納和安置各種必需的部件。

所述的傾轉機構包括轉盤、螺桿驅動裝置、鎖定裝置、支架、連桿。螺桿驅動裝置上有滑臺通過連桿與轉盤連接，通過螺桿轉動改變滑臺位置進而調整轉盤的角度，用于調節動力旋翼的拉力方向。鎖定裝置用于固定轉盤，增加飛行穩定性。轉盤、螺桿驅動裝置、鎖定裝置均通過支架固定在旋翼機機身的左右翼尖位置。

所述的螺桿驅動裝置包括減速步進電機及控制系統、螺桿、滑臺，減速步進電機及控制系統包括步進電機控制器、步進電機驅動器、步進電機和減速器，步進電機控制器與飛行控制器連接，在飛行控制器的控制下通過正傳和反轉移動滑臺的位置，滑臺上裝置有連桿與轉盤連接，通過滑臺的移動改變轉盤的方向，達到調節轉盤的姿態的目的。

所述的鎖定裝置包括水平位置鎖定裝置和垂直位置鎖定裝置，分別對轉盤處于向前或向上的方向時對轉盤進行鎖定。鎖定裝置包括推拉電磁閥和滑塊，推拉電磁閥推動滑塊進出，使其達到鎖定轉盤的目的。推拉電磁閥連接到飛行控制器，由飛行控制器對其進行控制。

所述的旋翼由無刷電機和螺旋槳組成，飛行控制器通過與無刷電機連接的電子調速器對其進行控制。所述的動力旋翼組合共有兩個旋翼，其電機功率較大，固定在傾轉機構的轉盤上，通過傾轉機構固定在左右兩側的翼尖位置上，提供了主要的推進力，姿態控制旋翼則主要用于調節旋翼機的姿態。動力旋翼所使用電機的最大功率，至少是姿態控制旋翼所使用電機的最大功率的兩倍。

所述的姿態控制旋翼組合共有四個旋翼，均勻分布在飛行器的四個傾斜方向上，處在同一水平位置，飛行控制器通過電子調速器對其進行控制。姿態控制旋翼主要用于控制旋翼機姿態，使用的電機功率較小。