[發明專利]一種采用聯翼式氣動布局的小型無人機有效

申請號：	202110402032.4	申請日：	2021-04-14
公開（公告）號：	CN112937834B	公開（公告）日：	2022-06-28
發明（設計）人：	李可;張可立;彭卓清;劉昊伯;李竟語;王少凡;陳曉丹;楊順昆	申請（專利權）人：	北京航空航天大學
主分類號：	B64C3/36	分類號：	B64C3/36;B64C3/32;B64C29/00
代理公司：	北京金恒聯合知識產權代理事務所 11324	代理人：	李強
地址：	100191***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種采用聯翼式氣動布局小型無人機
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【權利要求書】：

1.一種采用聯翼式氣動布局的小型無人機，其采用上單翼設計，且其特征在于包括：

前機身和后機身，

分別安裝在前機身前端和后機身前端的帶螺旋槳(2)的水平電機(1)，用于為飛機提供飛行所需的動力，

機翼前后共四個翼段，平面形狀為矩形，

同前機身相連的、后掠30°的兩個前翼段(8)，

同后機身相連的、前掠30°的兩個后翼段(4)，

連接前翼段和后翼段的左橋臂和右橋臂，

安裝在左橋臂外側的帶螺槳的左橋臂電機和安裝在右橋臂外側的帶螺槳的右橋臂電機，用于實現垂直起降、空中懸停和/或姿態調整，

鋪設在每個前翼段(8)和每個后翼段(4)的前緣的太陽能電池陣，

設置在每個前翼段(8)和每個后翼段(4)的后緣的副翼(5)，

和后機身相連的倒垂尾(7)，

鋰電池組(104)，其被布置于前翼段(8)和后翼段(4)的翼肋(105)中，

包覆在每個前翼段(8)和后翼段(4)的翼肋(105)的外側的蒙皮(106)，

貼合在蒙皮(106)的上表面的太陽能電池板組(107)，

其中，通過對所述太陽能電池板組(107)中的太陽能電池板進行了切割和多層封裝，實現了所述太陽能電池板組(107)同所在的前翼段(8)或后翼段(4)的翼型的完美融合。

2.根據權利要求1所述的小型無人機，其特征在于：

在每個前翼段(8)和后翼段(4)的前緣，覆蓋有復合材料外殼(108)，

每個太陽能電池板組(107)包括多塊太陽能電池板(203)，

其中：

太陽能電池板組(107)具有底膜(201)，底膜(201)是軟性塑料膜，

在太陽能電池板(203)與底膜(201)中間設置有第一乙烯-醋酸乙烯共聚物熱熔膠膜(202)，

在太陽能電池板(203)的上表面覆有第二乙烯-醋酸乙烯共聚物熱熔膠膜(204)，

在第二乙烯-醋酸乙烯共聚物熱熔膠膜(204)的上表面封裝有一層透光膜(205)，用于提高太陽能電池板組的聚光能力，

每塊太陽能電池板(203)都沿展向進行了切割，以使太陽能電池板(203)貼合翼面曲線。

3.根據權利要求1所述的小型無人機，其特征在于進一步包括：

最大功率點跟蹤太陽能控制器(310)，用于通過跟蹤太陽能電池板組的最大功率點，調節太陽能電池板組的輸出電壓，直接向電調(307)及水平電機(1)和左橋臂電機和右橋臂電機供電，以保證即便在鋰電池組(306)電量耗盡的情況下，太陽能飛機依舊能夠通過太陽能電池板提供的能量滑翔降落，和/或在單發失效情況下仍然可以保持飛行及調整姿態。

4.根據權利要求1所述的小型無人機，其特征在于進一步包括：

用于鋰電池組的獨立的過充保護系統(305)，用于防止鋰電池組過充，以保護鋰電池組的正常工作和/或延長鋰電池組的壽命。

5.用于根據權利要求1-4之一所述的小型無人機的垂直起飛方法，其特征在于包括：

在進行系統的啟動(401)之后，判斷當前環境是否適宜起飛(402)，

檢查水平電機(1)和左橋臂電機和右橋臂電機及機載設備的工作狀況(403)，

啟動左橋臂電機和右橋臂電機至最大轉速進行垂直爬升(404)，同時對飛行高度進行判斷(405)，若高度沒能達到指定高度則繼續進行垂直爬升，當判斷高度達到巡航指定高度時維持左橋臂電機和右橋臂電機的轉速(406)，

隨后，啟動兩部水平電機(1)至指定轉速(407)，從而完成起飛(408)并開始巡航。

6.用于根據權利要求1-4之一所述的小型無人機的垂直降落方法，其特征在于包括：

先判斷環境是否適宜著陸(502)，

若適宜著陸，則檢查水平電機(1)和左橋臂電機和右橋臂電機的工作狀態和鋰電池組(104)的剩余電量，以判斷是否滿足預定著陸方式的條件(503)，

隨后，保持左橋臂電機和右橋臂電機維持當前轉速(504)，并隨后逐漸降低水平電機(1)的轉速(505)，并判斷水平電機(1)的轉速是否降為0(506)，

若判斷水平電機(1)的轉速沒有降為0，則繼續降低水平電機(1)的轉速；