本實用新型涉及無人機技術領域，特別是一種多涵道垂直起降無人機。

背景技術：

電動無人機具有安全、可靠性高、輕便靈活、使用成本低等優(yōu)點，但存在續(xù)航能力弱這一致命缺點，限制了電動無人機的發(fā)展。油動無人機操作復雜、穩(wěn)定性差。固定翼無人機無法實現(xiàn)垂直起降和空中懸停。旋翼無人機在載重、航時、航速、航程上都有很大的限制。固定翼垂直起降無人機兼顧固定翼無人機的高速飛行、大航程、大載重以及旋翼無人機的垂直起降能力。因此，固定翼垂直起降無人機在工業(yè)級和軍用級無人機領域有很強的實用價值。

無人機在電力巡檢、環(huán)境監(jiān)測等領域起著重要的作用，這些領域要求無人機既要高機動靈活，又要具備較大的飛行半徑。現(xiàn)有的無人機方案難以兼顧垂直起降、大載荷、長航時等性能，無法解決狹小空間的起飛降落以及電力巡檢、環(huán)境監(jiān)察等場景的持續(xù)監(jiān)視問題。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中的上述問題，本實用新型提供了一種既可以垂直起降、空中懸停，同時又利用機翼的升力進行高速巡航平飛的多涵道垂直起降無人機，用于解決現(xiàn)有無人機垂直起降、載重航速航程等無法滿足現(xiàn)有要求的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種多涵道垂直起降無人機，所述多涵道垂直起降無人機包括：機身；起落架，所述起落架為兩個，設置在機身底部前后兩個位置，且相對于機身長度方向中垂面對稱；機翼，所述機翼設置于機身的中后部，固定在機身的上部；升力涵道風扇，所述升力涵道風扇為兩個，且均設置在機翼的尖部位置；推進螺旋槳，所述推進螺旋槳位于機身的尾部；垂直尾翼，所述垂直尾翼為兩個，垂直于水平尾翼，分別位于水平尾翼兩端，垂直尾翼后緣設置有方向舵；水平尾翼，所述水平尾翼后部設置有升降舵；單向矢量涵道風扇，所述單向矢量涵道風扇為兩個，位于水平尾翼中部，機身的中軸線上。

所述多涵道垂直起降無人機在垂直起飛-高速巡航-垂直降落過程中，所述單向矢量涵道風扇用來提供垂直起降階段縱向俯仰所需的抬頭和低頭力矩，通過偏轉來提供垂直起降階段的偏航力矩；升力涵道風扇用于提供垂直起降時的升力；推進螺旋槳用于提供平飛所需的推力。

優(yōu)選地，所述機身和機翼組成大展弦比的上單翼氣動布局。

優(yōu)選地，所述機身為流線型圓柱體。

優(yōu)選地，所述機翼包括中央機翼和外段機翼，所述中央機翼和外段機翼之間采用快速拆裝結構連接，所述外段機翼后部設置有副翼。

優(yōu)選地，所述外段機翼和升力涵道風扇的外涵道融合在一起，采取一體成形的結構。

優(yōu)選地，所述起落架采用雙π型全碳纖維結構。

優(yōu)選地，所述水平尾翼由兩根平行的尾撐和水平尾翼主體組成，兩根平行尾撐固定在機翼的中央機翼前后梁部位。

優(yōu)選地，所述水平尾翼和垂直尾翼構成雙垂尾布局，整過尾翼位于推進螺旋槳之后。

優(yōu)選地，所述升力涵道風扇和單向矢量涵道風扇兩兩相對于機身長度方向中垂面對稱。

優(yōu)選地，所述升力涵道風扇和單向矢量涵道風扇采用電機驅動，推進螺旋槳采用內燃機驅動。

本實用新型無人機的有益效果：該無人機采用涵道風扇和推進螺旋槳為動力，可以實現(xiàn)垂直起降，空中懸停，并且起飛效率高，具有超高機動性；而在巡航飛行時，具有大載重、較高的飛行速度、長航時、大航程以及較高的安全性能。同時機翼采用了快速拆裝結構，節(jié)省了存儲空間，運輸拆裝方便。較好地解決了狹小空間的起飛降落以及電力巡檢環(huán)境監(jiān)察等場景的持續(xù)監(jiān)視問題。

附圖說明

圖1 是根據(jù)本實用新型第一實施例的多涵道垂直起降無人機的結構示意圖。

圖2 是根據(jù)本實用新型第一實施例的多涵道垂直起降無人機的俯視圖。

圖中標記分別為：1、機身；2、起落架；3、機翼；4、中央機翼； 5、快速拆裝結構；6、外段機翼；7、副翼；8、升力涵道風扇；9、推進螺旋槳；10、垂直尾翼；11、方向舵；12、水平尾翼；13、升降舵；14、單向矢量涵道風扇。

具體實施方式

為使本實用新型實施的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。下面結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明。

如圖1 圖2所示，本實施例提供的多涵道垂直起降無人機包括：機身1；起落架2為兩個，設置在機身1底部前后兩個位置，且相對于機身1長度方向中垂面對稱；機翼3設置于機身1的中后部，固定在機身1的上部；升力涵道風扇8為兩個，且均設置在機翼3的尖部位置；推進螺旋槳9位于機身1的尾部；垂直尾翼10為兩個，垂直于水平尾翼12，分別位于水平尾翼12兩端，垂直尾翼10后緣設置有方向舵11；水平尾翼12后部設置有升降舵13；單向矢量涵道風扇14，分別位于水平尾翼12中部，機身1的中軸線上。

所述多涵道垂直起降無人機在垂直起飛-高速巡航-垂直降落過程中，所述單向矢量涵道風扇14用來提供垂直起降階段縱向俯仰所需的抬頭和低頭力矩，通過偏轉來提供垂直起降階段的偏航力矩；升力涵道風扇8用于提供垂直起降時的升力；推進螺旋槳9用于提供平飛所需的推力。

在本實施例中，機身1和機翼3組成大展弦比的上單翼氣動布局。

在本實施例中，機身1為長1.2m，最大直徑0.4米的流線型圓柱體?？梢岳斫獾氖?，上述的尺寸僅為一個實施例中，本申請的多涵道油電混合式垂直起降無人機機身的具體尺寸可以根據(jù)需要而自行設定。例如，機身1為長1.5m，最大直徑0.5米的流線型圓柱體或者其他尺寸。

在本實施例中，機翼3包括中央機翼4和外段機翼6，中央機翼4和外段機翼6之間采用快速拆裝結構5，外段機翼6后部設置有副翼7。

在本實施例中，外段機翼6和升力涵道風扇8的外涵道融合在一起，采取一體成形的結構。

在本實施例中，無人機自機頭至機尾的尺寸為2.5米，機翼翼展4米。可以理解的是，上述的尺寸僅為一個實施例中，本申請的多涵道油電混合式垂直起降無人機的具體尺寸可以根據(jù)需要而自行設定。例如，自機頭至機尾的尺寸為3米，機翼翼展5米或者其他尺寸。

在本實施例中，起落架2采用雙π型全碳纖維結構。

在本實施例中，水平尾翼9由兩根平行的尾撐和水平尾翼主體組成，兩根平行的尾撐另一端固定在機翼3的中央機翼4前后梁部位。

在本實施例中，水平尾翼12和垂直尾翼10構成雙垂尾布局，尾翼位于推進螺旋槳9之后。

在本實施例中，升力涵道風扇8和單向矢量涵道風扇14兩兩相對于機身1長度方向中垂面對稱。

在本實施例中，升力涵道風扇和單向矢量涵道風扇采用電機驅動，推進螺旋槳采用內燃機驅動。

采用以上方案的有益效果：由于采用了多涵道風扇的固定翼的氣動外形設計，無人機既可利用升力涵道風扇提供的垂直拉力實現(xiàn)垂直起飛和降落并且起飛效率高，又可利用固定機翼提供的壓差升力在平飛階段獲得更高的飛行速度和動力運用效率。使無人機集垂直起降、空中懸停和長航時、大載重性能于一身。同時該無人機采用涵道風扇和推進螺旋槳為動力，三個涵道風扇采用電動方式，垂直起降實現(xiàn)簡單，推進螺旋槳采用油動方式，續(xù)航能力強，飛行速度快。并且機翼采用了快速拆裝結構，節(jié)省了存儲空間，運輸拆裝方便。較好地解決了狹小空間的起飛降落以及電力巡檢環(huán)境監(jiān)察等場景的持續(xù)監(jiān)視問題。

以上實施例僅用以進一步詳細說明本實用新型的技術方案，不能認定本實用新型的具體實施方式只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本實用新型的保護范圍內。