[發明專利]一種變距直驅混合動力復合翼垂起無人機

在審

• 申請號: 202310423506.2
• 申請日: 2023-04-19
• 公開（公告）號: CN116495213A
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 安斯奇;彭旭;鄭育行;楊國龍;張勛;代明瀟;遆政憲;齊元;張啟悅;湯祺軒
• 申請（專利權）人: 中國民用航空飛行學院
• 主分類號: B64U10/20
• 分類號: B64U10/20;B64U30/10;B64U30/29;B64U50/10;B64C27/22;B64D27/02;B64D27/26;B64C3/10;B64C3/18;B64C11/30
• 代理公司: 南京新誠匯知識產權代理事務所(普通合伙) 32661
• 代理人: 邵玉鳳

1.一種變距直驅混合動力復合翼垂起無人機，其特征在于，包括機體和安裝于機體的變距直驅混合動力系統；

所述變距直驅混合動力系統包括內燃機、變距螺旋槳、發電機、整流裝置、鋰電池、電子調速器、電動機和升力旋翼，所述內燃機的前輸出軸連接所述變距螺旋槳，所述內燃機的后輸出軸連接所述發電機，所述發電機通過所述整流裝置連接所述鋰電池，所述鋰電池和所述整流裝置均通過匯流條連接所述電子調速器，所述電子調速器連接所述電動機，所述電動機連接所述升力旋翼。

2.如權利要求1所述的變距直驅混合動力復合翼垂起無人機，其特征在于，所述內燃機和所述發電機安裝于同一安裝面，并通過減震橡膠墊松約束。

3.如權利要求1所述的變距直驅混合動力復合翼垂起無人機，其特征在于，所述機體包括機身和大展弦比梯形機翼，所述內燃機安裝在所述機身頭部的防火安裝板上，所述變距螺旋槳設置在所述機身的前端，所述升力旋翼設置在所述大展弦比梯形機翼上，所述大展弦比梯形機翼上設置有加強翼梁和加強翼肋，在所述機體包括機身和大展弦比梯形機翼上分別設置有水平安定面。

4.如權利要求3所述的變距直驅混合動力復合翼垂起無人機，其特征在于，所述機身內部設置有飛控系統和油箱，所述飛控系統固定在減震泡沫上并粘貼于機身內壁，以懸于汽油箱上方，所述飛控系統和所述油箱與整機重心線重合，所述內燃機和所述發電機設置在所述機身頭部的防火安裝板上，所述鋰電池與所述整流器設置在所述機身后部，以使整機重心仍保持于三重心重疊部分。

5.如權利要求4所述的變距直驅混合動力復合翼垂起無人機，其特征在于，所述整流器掛于機腹外部。

6.如權利要求4所述的變距直驅混合動力復合翼垂起無人機，其特征在于，所述機身內部在所述發電機的后方設置有動控系統，所述動控系統采用防波膠帶包裹。

7.如權利要求4所述的變距直驅混合動力復合翼垂起無人機，其特征在于，通過如下公式對目標起飛重量M進行核算：

M≥∑m＝m₁+m₂+m₃+m₄+m₅+m₆????????????(1)

其中，m₁為固定翼機身重量，m₂為變距直驅混合動力系統及其配件重量，m₃為多旋翼機架重量，m₄為旋翼與電動機組成的電推進動力裝置重量，m₅為航電與控制系統重量，m₆為油箱重量，∑m為無人機總重量；

若目標起飛重量不滿足公式(1)，則根據如下公式進行重量優化：

L＝M-∑m???????????????????????(2)

其中L為整機任務載荷。

8.如權利要求1至7中任一項所述的變距直驅混合動力復合翼垂起無人機，其特征在于，所述變距直驅混合動力復合翼垂起無人機具有三種工作模式，分別為垂直機動工作模式、平飛機動工作模式和過渡轉換工作模式；

垂直機動工作模式下，無人機以多旋翼形態飛行，無人機執行第一飛行任務，所述第一飛行任務包括定點懸停、垂直起降、低速運動中的一種及其組合；

平飛機動工作模式下，無人機以固定翼形態飛行，無人機執行第二飛行任務，所述第二飛行任務包括加速、減速和定速巡航的一種及其組合；

過渡轉換工作模式下，無人機以固定翼結合多旋翼的形態飛行。