手?jǐn)S起飛的無(wú)人的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種手?jǐn)S起飛的無(wú)人機(jī)，包括螺旋槳、機(jī)身、機(jī)翼及尾翼，其采用電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)，所述螺旋槳采用大直徑前拉式螺旋槳，所述機(jī)翼采用大展弦比機(jī)翼，所述尾翼采用十字形尾翼；所述機(jī)翼的展弦比為13.1；所述機(jī)翼分為內(nèi)外兩段，內(nèi)段翼為矩形，無(wú)上反角和扭轉(zhuǎn)；外段翼為梯形，根梢比為1.49，有10°的上反角，無(wú)扭轉(zhuǎn)；所述內(nèi)段翼與所述外段翼均在其后緣布置有全翼展副翼；所述機(jī)翼的翼型為WortmannFX63-137。本發(fā)明動(dòng)力強(qiáng)勁，結(jié)構(gòu)死重小，推重比高，起飛容易，具備手?jǐn)S起飛能力。
【專利說(shuō)明】手?jǐn)S起飛的無(wú)人機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及固定翼無(wú)人飛行平臺(tái)，具體地說(shuō)是一種手?jǐn)S起飛的無(wú)人機(jī)，屬于飛行 器設(shè)計(jì)領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】[0002]與載人飛機(jī)相比，無(wú)人機(jī)具有體積小、造價(jià)低、使用方便的優(yōu)點(diǎn)。在軍事上，無(wú)人機(jī) 對(duì)作戰(zhàn)環(huán)境要求低、戰(zhàn)場(chǎng)生存能力較強(qiáng)，備受世界各國(guó)軍隊(duì)的青睞。在民用方面，無(wú)人機(jī)系 統(tǒng)成本和使用成本遠(yuǎn)低于載人飛機(jī)，使用方便。[0003]微小型無(wú)人機(jī)體積小，使用方便靈活，一般對(duì)起降場(chǎng)地沒(méi)有要求；但是起飛重量 小，續(xù)航時(shí)間受限；有效載荷低，機(jī)載設(shè)備也受限較多，無(wú)法使用大型、大功率機(jī)載設(shè)備。大 型無(wú)人機(jī)雖有較高的載荷，但是大型固定翼無(wú)人機(jī)對(duì)起降場(chǎng)地的要求較高，一般需要跑道 才能起降，失去了使用的靈活性與機(jī)動(dòng)性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種手?jǐn)S起飛的無(wú)人機(jī)，該無(wú)人機(jī)對(duì)起降場(chǎng)地沒(méi)有要 求,并且載荷能力高。[0005]按照本發(fā)明的技術(shù)方案:一種手?jǐn)S起飛的無(wú)人機(jī)，包括螺旋槳、機(jī)身、機(jī)翼及尾翼， 其采用電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)，所述螺旋槳采用大直徑前拉式螺旋槳，所述機(jī)翼采用大展弦比機(jī)翼， 所述尾翼采用十字形尾翼。[0006]所述機(jī)翼的展弦比為13.1。[0007]所述機(jī)翼分為內(nèi)外兩段，內(nèi)段翼為矩形，無(wú)上反角和扭轉(zhuǎn)；外段翼為梯形，根梢比 為1.49，有10°的上反角，無(wú)扭轉(zhuǎn)。[0008]所述內(nèi)段翼與所述外段翼均在其后緣布置有全翼展副翼。[0009]所述機(jī)翼的翼型為Wortmann FX63-137。[0010]所述機(jī)翼為可拆卸結(jié)構(gòu)，其通過(guò)插銷插入連接在所述機(jī)身上。[0011]所述尾翼的水平尾翼為全動(dòng)式，布置在所述機(jī)身的上方，轉(zhuǎn)軸位于垂直尾翼結(jié)構(gòu) 上。[0012]所述水平尾翼的展弦比為6 ;所述垂直尾翼的展弦比為2。[0013]所述機(jī)身的艙室劃分為上下兩層；上層艙室自前而后包括電子調(diào)速器和電子設(shè)備 電池艙、動(dòng)力電池艙及降落傘艙，所述電子調(diào)速器和電子設(shè)備電池艙內(nèi)布置有電子設(shè)備電 池與電子調(diào)速器，所述電子調(diào)速器和電子設(shè)備電池艙的前部布置有電動(dòng)機(jī)，所述動(dòng)力電池 艙設(shè)置在所述機(jī)身的中部，所述動(dòng)力電池艙內(nèi)布置有動(dòng)力電池組；下層艙室為任務(wù)艙，所述 任務(wù)艙布置在所述動(dòng)力電池艙與所述降落傘艙的下方。[0014]所述任務(wù)艙為可拆卸結(jié)構(gòu)，包括任務(wù)艙連接支柱與任務(wù)艙固定插銷，所述任務(wù)艙 連接支柱設(shè)置在所述任務(wù)艙的頂部并向上插入所述機(jī)身，所述任務(wù)艙固定插銷分別從所述 機(jī)身的兩側(cè)插入并穿過(guò)所述任務(wù)艙連接支柱。[0015]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:本發(fā)明動(dòng)力強(qiáng)勁，結(jié)構(gòu)死重小，推重比高，起飛容易，具備 手?jǐn)S起飛能力，在手?jǐn)S起飛方式下，具有6kg以上的載荷能力，或3小時(shí)以上的續(xù)航時(shí)間；機(jī) 翼為可拆卸結(jié)構(gòu)，制造組裝方便；任務(wù)艙為可拆卸結(jié)構(gòu)，可根據(jù)任務(wù)不同任意更換?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】[0016]圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖中沒(méi)有包含螺旋槳。[0017]圖2為本發(fā)明的主視圖。[0018]圖3為圖1的縱剖視圖。[0019]圖4為圖3中的可拆卸結(jié)構(gòu)的示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的說(shuō)明。[0021]圖1?圖4中，包括電動(dòng)機(jī)1、電子調(diào)速器和電子設(shè)備電池艙2、動(dòng)力電池艙3、任務(wù) 艙連接支柱4、任務(wù)艙5、降落傘艙6、任務(wù)艙固定插銷7、副插銷8、主插銷9、電子設(shè)備電池10、電子調(diào)速器11、動(dòng)力電池組12、任務(wù)載荷13、尾翼14、尾撐15、機(jī)翼16、機(jī)身17等。[0022]如圖1?圖4所示，本發(fā)明是一種手?jǐn)S起飛的無(wú)人機(jī)，為正常式布局固定翼飛機(jī)， 采用電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)。其包括螺旋槳、機(jī)身17、機(jī)翼16及尾翼14。[0023]螺旋槳采用大直徑前拉式螺旋槳，飛機(jī)通過(guò)將氣動(dòng)舵面布置在螺旋槳滑流區(qū)中實(shí) 現(xiàn)對(duì)飛機(jī)姿態(tài)的控制。[0024]機(jī)翼16采用大展弦比機(jī)翼，展弦比為13.1。機(jī)翼16分為內(nèi)外兩段，內(nèi)段翼為矩 形，無(wú)上反角和扭轉(zhuǎn)；外段翼為梯形，根梢比為1.49，有10°的上反角，無(wú)扭轉(zhuǎn)。內(nèi)段翼與外 段翼均在其后緣布置有全翼展副翼，以實(shí)現(xiàn)滾轉(zhuǎn)控制。[0025]飛機(jī)的翼載荷一般，飛行速度設(shè)計(jì)較低。機(jī)翼16的翼型為Wortmann FX63-137， 以提高飛機(jī)低速下的升力性能。飛機(jī)使用低雷諾數(shù)高升力翼型，低速下氣動(dòng)效率高，起飛容 易，省去了增升機(jī)構(gòu)。[0026]機(jī)翼16為可拆卸結(jié)構(gòu)，其通過(guò)插銷插入連接在機(jī)身17上，制造組裝方便?？刹鹦?結(jié)構(gòu)包括2個(gè)連接在機(jī)翼主梁上的主插銷9和I個(gè)連接在機(jī)翼副梁上的副插銷8，每個(gè)插銷 對(duì)應(yīng)一個(gè)機(jī)身17上的孔。連接時(shí)機(jī)翼16插入孔中固定，形成可靠的連接。[0027]尾翼14采用十字形尾翼。尾翼14的水平尾翼為全動(dòng)式，布置在機(jī)身17的上方， 轉(zhuǎn)軸位于垂直尾翼結(jié)構(gòu)上。水平尾翼的展弦比為6;垂直尾翼的展弦比為2。水平尾翼位置 較低，以實(shí)現(xiàn)俯仰控制。水平尾翼位于機(jī)身上方，有效避免了手?jǐn)S起飛時(shí)傷及人員的狀況發(fā) 生。[0028]飛機(jī)的飛行部分與任務(wù)載荷部分分開(kāi)設(shè)置，機(jī)身17的艙室劃分為上下兩層。[0029]上層艙室自前而后包括電子調(diào)速器和電子設(shè)備電池艙2、動(dòng)力電池艙3及降落傘 艙6，電子調(diào)速器和電子設(shè)備電池艙2內(nèi)布置有電子設(shè)備電池10與電子調(diào)速器11，電子調(diào) 速器和電子設(shè)備電池艙2的前部布置有電動(dòng)機(jī)1，動(dòng)力電池艙3設(shè)置在機(jī)身17的中部,動(dòng)力 電池艙3內(nèi)布置有動(dòng)力電池組12 ;無(wú)線電接收機(jī)設(shè)置在機(jī)身17中部，動(dòng)力電池艙3旁；動(dòng) 力電池艙3的后方為降落傘艙6。降落傘艙6之后即為尾撐15，不再有艙室。[0030]下層艙室為任務(wù)艙5,任務(wù)艙5布置在動(dòng)力電池艙3與降落傘艙6的下方,任務(wù)艙5內(nèi)裝載任務(wù)載荷13。任務(wù)艙5可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)配置為航拍艙，艙前部預(yù)留一個(gè)光電吊艙位置。任務(wù)艙5中也可設(shè)置動(dòng)力電池，以延長(zhǎng)飛機(jī)的續(xù)航時(shí)間。
[0031]任務(wù)艙5為可拆卸結(jié)構(gòu)，該部分與飛機(jī)其他部分完全獨(dú)立，可根據(jù)任務(wù)不同任意更換?？刹鹦督Y(jié)構(gòu)包括4個(gè)任務(wù)艙連接支柱4與4個(gè)任務(wù)艙固定插銷7，任務(wù)艙連接支柱4設(shè)置在任務(wù)艙5的頂部并向上插入機(jī)身17，任務(wù)艙固定插銷7分別從機(jī)身17的兩側(cè)插入并穿過(guò)任務(wù)艙連接支柱4。
[0032]本發(fā)明降落方式為傘降。在手?jǐn)S起飛方式下，不配備起落架；在任務(wù)艙5上附加起落架時(shí)，可選擇滑跑方式起飛。在手?jǐn)S起飛方式下，具有6kg以上的載荷能力，或3小時(shí)以上的續(xù)航時(shí)間；在滑跑起飛方式下，具有Ilkg以上的載荷能力，3小時(shí)以上的續(xù)航時(shí)間。
[0033]本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例為:飛機(jī)機(jī)身長(zhǎng)2.071m，基準(zhǔn)重心位置0.605m (機(jī)頭坐標(biāo))。飛機(jī)翼面積為0.89m2，翼展為3.42m，展弦比13.1。機(jī)翼內(nèi)段翼的翼展為0.94m，外段翼的翼展為0.77m，水平尾翼翼展為0.66 m，垂直尾翼翼展為0.342 m。機(jī)翼翼梁結(jié)構(gòu)穿過(guò)機(jī)身，電池艙布置在翼梁前后方，前后各一個(gè)。電池艙容積共12L (兩個(gè)電池艙)，電子設(shè)備艙容積2L。
[0034]動(dòng)力系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)功率約為4.7kW，kV值187。配直徑22英寸，槳距10英寸的兩葉定距螺旋槳，最大功率狀態(tài)下可獲得約Ilkgf的靜拉力。電池可選用兩組IOOOOmAh電池，每組電壓為22.2V (即6S)，串聯(lián)使用。在此狀態(tài)下飛機(jī)有約3小時(shí)的續(xù)航時(shí)間。
[0035]動(dòng)力系統(tǒng)在靜止?fàn)顟B(tài)下，能提供約Ilkgf的拉力，在手?jǐn)S狀態(tài)下全機(jī)推重比為
1.1，可以實(shí)現(xiàn)手?jǐn)S起飛。飛機(jī)的手?jǐn)S起飛最大總重為10kg，滑跑最大起飛總重為15kg。
【權(quán)利要求】
1.一種手?jǐn)S起飛的無(wú)人機(jī)，包括螺旋槳、機(jī)身(17)、機(jī)翼(16)及尾翼(14)，其特征是: 其采用電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)，所述螺旋槳采用大直徑前拉式螺旋槳，所述機(jī)翼(16)采用大展弦比 機(jī)翼，所述尾翼(14)采用十字形尾翼。
2.按照權(quán)利要求1所述的手?jǐn)S起飛的無(wú)人機(jī)，其特征是:所述機(jī)翼(16)的展弦比為 13.1。
3.按照權(quán)利要求1所述的手?jǐn)S起飛的無(wú)人機(jī)，其特征是:所述機(jī)翼(16)分為內(nèi)外兩段， 內(nèi)段翼為矩形，無(wú)上反角和扭轉(zhuǎn)；外段翼為梯形，根梢比為1.49，有10°的上反角，無(wú)扭轉(zhuǎn)。
4.按照權(quán)利要求3所述的手?jǐn)S起飛的無(wú)人機(jī)，其特征是:所述內(nèi)段翼與所述外段翼均 在其后緣布置有全翼展副翼。
5.按照權(quán)利要求1所述的手?jǐn)S起飛的無(wú)人機(jī)，其特征是:所述機(jī)翼(16)的翼型為 Wortmann FX63-137。
6.按照權(quán)利要求1所述的手?jǐn)S起飛的無(wú)人機(jī)，其特征是:所述機(jī)翼(16)為可拆卸結(jié)構(gòu)， 其通過(guò)插銷插入連接在所述機(jī)身(17)上。
7.按照權(quán)利要求1所述的手?jǐn)S起飛的無(wú)人機(jī)，其特征是:所述尾翼(14)的水平尾翼為 全動(dòng)式，布置在所述機(jī)身(17)的上方，轉(zhuǎn)軸位于垂直尾翼結(jié)構(gòu)上。
8.按照權(quán)利要求7所述的手?jǐn)S起飛的無(wú)人機(jī)，其特征是:所述水平尾翼的展弦比為6； 所述垂直尾翼的展弦比為2。
9.按照權(quán)利要求1所述的手?jǐn)S起飛的無(wú)人機(jī)，其特征是:所述機(jī)身(17)的艙室劃分為 上下兩層；上層艙室自前而后包括電子調(diào)速器和電子設(shè)備電池艙(2 )、動(dòng)力電池艙(3 )及降 落傘艙(6)，所述電子調(diào)速器和電子設(shè)備電池艙(2)內(nèi)布置有電子設(shè)備電池(10)與電子調(diào) 速器(11)，所述電子調(diào)速器和電子設(shè)備電池艙(2 )的前部布置有電動(dòng)機(jī)(I)，所述動(dòng)力電池 艙(3)設(shè)置在所述機(jī)身(17)的中部，所述動(dòng)力電池艙(3)內(nèi)布置有動(dòng)力電池組(12);下層艙 室為任務(wù)艙(5)，所述任務(wù)艙(5)布置在所述動(dòng)力電池艙(3)與所述降落傘艙(6)的下方。
10.按照權(quán)利要求9所述的手?jǐn)S起飛的無(wú)人機(jī)，其特征是:所述任務(wù)艙(5)為可拆卸 結(jié)構(gòu)，包括任務(wù)艙連接支柱(4)與任務(wù)艙固定插銷(7)，所述任務(wù)艙連接支柱(4)設(shè)置在所 述任務(wù)艙(5)的頂部并向上插入所述機(jī)身(17)，所述任務(wù)艙固定插銷(7)分別從所述機(jī)身(17)的兩側(cè)插入并穿過(guò)所述任務(wù)艙連接支柱(4)。
【文檔編號(hào)】B64C39/00GK103600843SQ201310539968
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】黃 俊, 解靜峰, 宋磊, 楊華 申請(qǐng)人:新譽(yù)集團(tuán)有限公司