一種混合動力無人的制造方法
【專利摘要】一種混合動力無人機，動力系統(tǒng)由燃油發(fā)動機、油箱構(gòu)成的主動力系統(tǒng)和由電動機、鋰電池構(gòu)成的副動力系統(tǒng)構(gòu)成，驅(qū)動裝置由安裝在機身頭部的主旋翼和安裝在機翼上的副旋翼構(gòu)成，主動力系統(tǒng)的燃油發(fā)動機驅(qū)動主旋翼和副旋翼高速旋轉(zhuǎn)以提供無人機起飛時所需的動力，副動力系統(tǒng)的電動機驅(qū)動副旋翼和尾舵對機身的飛行姿態(tài)進行調(diào)整。本實用新型由于采用油電混合動力，采用燃油發(fā)動機產(chǎn)生的大推力使無人機起飛及爬升，在巡航階段，根據(jù)需要開啟或關(guān)閉燃油發(fā)動機為其提供動力，從而提高了航程；當燃油發(fā)動機非正常停機時，啟用電動機帶動副旋翼正轉(zhuǎn)，從而為無人機提供動力，防止了事故的發(fā)生，大幅度提高了安全性能。
【專利說明】 一種混合動力無人機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及到飛行器領(lǐng)域的無人機，具體的說是一種混合動力無人機。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，以衛(wèi)星遙感和普通航攝技術(shù)為主的測圖手段由于數(shù)據(jù)獲取能力不足和現(xiàn)勢性差的技術(shù)局限，已經(jīng)無法滿足中國經(jīng)濟建設(shè)的基本需要。無人機是一種以無線電遙控或由自身程序控制為主的不載人飛機，以無人機為傳感器平臺的無人低空對地觀測技術(shù)，已成為繼傳統(tǒng)航天、航空遙感技術(shù)后，遙感學科新的研究熱點。低空無人飛行器航測遙感系統(tǒng)具有起降靈活、低空飛行作業(yè)等特點，一方面可隨時隨地開展作業(yè)，另一方面可以形成高分辨率遙感影像，因此發(fā)展低空無人飛行器航測遙感系統(tǒng)是提高測繪現(xiàn)勢性的需要，是做好應急救援工作的迫切需要，是構(gòu)建數(shù)字中國、數(shù)字城市建設(shè)的需要。低空無人航測遙感系統(tǒng)推動了地理信息獲取向全天候、全天時、實時化邁進的步伐。但是，目前的無人機大都單動力，這種無人機的不足是，由于二次啟動技術(shù)仍不成熟，如果出現(xiàn)空中發(fā)動機停車，不能重新啟動，將會嚴重影響無人機飛行安全，而且航程短。
實用新型內(nèi)容
[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)中無人機安全性差、航長短的問題，本實用新型提供了一種混合動力無人機，該無人機采用油電混合動力，具有續(xù)航時間長、航程遠、載荷大、安全性高等優(yōu)點。
[0004]本實用新型為解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為:一種混合動力無人機，包括機身、機翼、尾舵、信號接收控制裝置、起落架、驅(qū)動裝置和動力系統(tǒng)，所述信號接收控制裝置接收遙控信號，并根據(jù)信號對尾舵和機翼的姿態(tài)進行調(diào)整，所述動力系統(tǒng)由燃油發(fā)動機、油箱構(gòu)成的主動力系統(tǒng)和由電動機、鋰電池構(gòu)成的副動力系統(tǒng)構(gòu)成，驅(qū)動裝置由安裝在機身頭部的主旋翼和安裝在機翼上的副旋翼構(gòu)成，其中，主動力系統(tǒng)的燃油發(fā)動機驅(qū)動主旋翼和副旋翼高速旋轉(zhuǎn)以提供無人機起飛時所需的動力，所述副動力系統(tǒng)的電動機驅(qū)動副旋翼和尾舵對機身的飛行姿態(tài)進行調(diào)整，所述信號接收控制裝置根據(jù)信號控制燃油發(fā)動機的工作和停止，以及電動機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。
[0005]所述機翼的翼展為機身長度的1.2倍，機翼的上反角為10°，這樣的大翼展、大上反角設(shè)計，不僅提高了無人機飛行時的穩(wěn)定性，而且使得其無動力時巡航距離更長，起降距離更短。
[0006]所述尾舵為垂直尾翼結(jié)構(gòu)，以使其產(chǎn)生力矩來平衡螺旋槳旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的反作用扭矩。
[0007]所述燃油發(fā)動機驅(qū)動主旋翼和副旋翼正轉(zhuǎn)以提供無人機起飛時所需動力，所述電動機與副旋翼連接，以控制副旋翼的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，當無人機飛行中燃油發(fā)動機非正常停機后，電動機控制副旋翼正轉(zhuǎn)以輔助無人機飛行直至燃油發(fā)動機重新啟動；當無人機降落時，電動機控制副旋翼反轉(zhuǎn)，以增大空氣阻力起到減速效果，從而縮短降落時的滑跑距離。
[0008]有益效果:本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:
[0009]I)由于采用油電混合動力，采用燃油發(fā)動機產(chǎn)生的大推力使無人機起飛及爬升，在巡航階段，根據(jù)需要開啟或關(guān)閉燃油發(fā)動機為其提供動力，從而提高了航程；當燃油發(fā)動機非正常停機時，啟用電動機帶動副旋翼正轉(zhuǎn)，從而為無人機提供動力，防止了事故的發(fā)生，大幅度提聞了安全性能；
[0010]2)采用獨特的大翼展、大上反角設(shè)計，不僅提高了無人機飛行時的穩(wěn)定性，而且使得其無動力時巡航距離更長，起降距離更短；
[0011]3)由電動機驅(qū)動副旋翼正反轉(zhuǎn)，從而為無人機提供動力和阻力，提供動力輔助飛行時，提高了安全性能，提供阻力時，起到減速效果，縮短了降落時的滑跑距離；
[0012]4)由于巡航滑翔時燃油發(fā)動機不是處于一直工作狀態(tài)，不僅降低了油耗，提高了巡航距離，而且也降低了噪聲；
[0013]5)機身具有大容量的設(shè)備艙，可搭載多重設(shè)備，機身和機翼采用真空成型復合材料生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)強度高，重量也比較輕。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]附圖標記:1、機身，2、機翼，3、尾舵，4、起落架，5、燃油發(fā)動機，6、主旋翼，7、電動機，8、副旋翼。

【具體實施方式】
[0016]如圖所示，一種混合動力無人機，包括機身1、機翼2、尾舵3、信號接收控制裝置、起落架4、驅(qū)動裝置和動力系統(tǒng)，所述信號接收控制裝置接收遙控信號，并根據(jù)信號對尾舵3和機翼2的姿態(tài)進行調(diào)整，所述動力系統(tǒng)由燃油發(fā)動機5、油箱構(gòu)成的主動力系統(tǒng)和由電動機7、鋰電池構(gòu)成的副動力系統(tǒng)構(gòu)成，驅(qū)動裝置由安裝在機身I頭部的主旋翼6和安裝在機翼2上的副旋翼8構(gòu)成，其中，主動力系統(tǒng)的燃油發(fā)動機5驅(qū)動主旋翼6和副旋翼8高速旋轉(zhuǎn)以提供無人機起飛時所需的動力，所述副動力系統(tǒng)的電動機7驅(qū)動副旋翼8和尾舵3對無人機的飛行姿態(tài)進行調(diào)整，所述信號接收控制裝置根據(jù)信號控制燃油發(fā)動機5的工作和停止，以及電動機7的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。
[0017]以上為本實用新型的基本實施方式，可在以上基礎(chǔ)上做進一步的改進或限定:
[0018]如，所述機翼2的翼展為機身I寬度的()倍，機翼2的上反角為10°，以提高無人機飛行時的穩(wěn)定性，并使其無動力時巡航距離更長，起降距離更短；
[0019]又如，所述尾舵3采用垂直尾翼結(jié)構(gòu)，以使其產(chǎn)生力矩來平衡螺旋槳旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的反作用扭矩；
[0020]再如，所述燃油發(fā)動機5驅(qū)動主旋翼6和副旋翼8正轉(zhuǎn)以提供無人機起飛時所需動力，所述電動機7與副旋翼8連接，以控制副旋翼8的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，當無人機飛行中燃油發(fā)動機5非正常停機后，電動機7控制副旋翼8正轉(zhuǎn)以輔助無人機飛行直至燃油發(fā)動機5重新啟動；當無人機降落時，電動機7控制副旋翼8反轉(zhuǎn)，以增大空氣阻力起到減速效果，從而縮短降落時的滑跑距離。
[0021]本實用新型的無人機工作過程如下:
[0022]I)起飛階段
[0023]起飛階段使用燃油發(fā)動機，使得無人機滑跑加速起飛，也可以啟動電動機，共同提供動力，直至起飛段結(jié)束(離地高度100m)；
[0024]2)爬升階段
[0025]爬升階段由燃油發(fā)動機帶動主旋翼和副旋翼提供動力；
[0026]3)巡航階段
[0027]無人機爬升到巡航高度后，燃油發(fā)動機降低轉(zhuǎn)速，甚至可以依靠短暫的滑行來降低油耗(飛行平穩(wěn)時)，當然也可以轉(zhuǎn)為電動機驅(qū)動副旋翼提供動力，使無人機轉(zhuǎn)入低速巡航階段；
[0028]若遇到燃油發(fā)動機突然停機，轉(zhuǎn)為電動機提供動力，直至燃油發(fā)動機重新啟動；
[0029]4)下滑階段
[0030]關(guān)閉燃油發(fā)動機和電動機，充分利用無人機優(yōu)越的滑翔性能；到達進場窗口后，啟動電動機完成四邊航線飛行，著陸后電動機反轉(zhuǎn)減速，縮短滑跑距離。
【權(quán)利要求】
1.一種混合動力無人機，包括機身(I)、機翼(2)、尾舵(3)、信號接收控制裝置、起落架(4)、驅(qū)動裝置和動力系統(tǒng)，所述信號接收控制裝置接收遙控信號，并根據(jù)信號對尾舵(3)和機翼(2)的姿態(tài)進行調(diào)整，其特征在于:所述動力系統(tǒng)由燃油發(fā)動機(5)、油箱構(gòu)成的主動力系統(tǒng)和由電動機(7 )、鋰電池構(gòu)成的副動力系統(tǒng)構(gòu)成，驅(qū)動裝置由安裝在機身(I)頭部的主旋翼(6)和安裝在機翼(2)上的副旋翼(8)構(gòu)成，其中，主動力系統(tǒng)的燃油發(fā)動機(5)驅(qū)動主旋翼(6)和副旋翼(8)高速旋轉(zhuǎn)以提供無人機起飛時所需的動力，所述副動力系統(tǒng)的電動機(7)驅(qū)動副旋翼(8)和尾舵(3)對無人機的飛行姿態(tài)進行調(diào)整，所述信號接收控制裝置根據(jù)信號控制燃油發(fā)動機(5)的工作和停止，以及電動機(7)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動力無人機，其特征在于:所述機翼(2)的翼展為機身(I)長度的1.5倍，機翼(2)的上反角為10°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動力無人機，其特征在于:所述尾舵(3)為垂直尾翼結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動力無人機，其特征在于:所述燃油發(fā)動機(5)驅(qū)動主旋翼(6)和副旋翼(8)正轉(zhuǎn)以提供無人機起飛時所需動力，所述電動機(7)與副旋翼(8)連接，以控制副旋翼(8)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。
【文檔編號】B64D27/00GK204264457SQ201420662053
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月8日
【發(fā)明者】鄭祥, 鄭西濤, 張永偉, 葛亨托 申請人:河南摩西機械制造有限公司