一種可垂直起降的無人機(jī)結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種航空飛行器技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種可垂直起降的無人機(jī)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]可垂直起降無人機(jī)具有起飛場(chǎng)地限制小、可懸停、飛行姿態(tài)靈活等等特點(diǎn)，現(xiàn)實(shí)世界中被應(yīng)用在各種環(huán)境下。在軍事上，可以應(yīng)用的地方有艦載機(jī)、偵察機(jī)等等。在民用領(lǐng)域可以應(yīng)用的地方有特技表演、航拍等。由于可垂直起降無人機(jī)有眾多優(yōu)勢(shì)，目前國內(nèi)外很多公司都在研制各種布局的可垂直起降無人機(jī)的布局。
[0003]可垂直起降無人機(jī)的氣動(dòng)特性復(fù)雜，尤其是當(dāng)改變飛行狀態(tài)時(shí)尤為明顯，因此需要有良好的氣動(dòng)設(shè)計(jì)布局以及飛行控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)的可垂直起降無人機(jī)所采用的技術(shù)主要有傾轉(zhuǎn)電機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)以達(dá)到改變動(dòng)力方向的效果，或者是在動(dòng)力裝置中增加涵道以改變動(dòng)力方向。但是，傾轉(zhuǎn)電機(jī)或是發(fā)動(dòng)機(jī)的做法有損于動(dòng)力系統(tǒng)，尤其是當(dāng)應(yīng)用于高轉(zhuǎn)速電機(jī)或者是發(fā)動(dòng)機(jī)，在傾轉(zhuǎn)的過程中會(huì)伴隨有強(qiáng)大的力矩作用影響硬件本身的壽命。增加涵道又會(huì)損失動(dòng)力而且增加飛行器本身結(jié)構(gòu)質(zhì)量與復(fù)雜程度，系統(tǒng)可靠性也會(huì)相應(yīng)下降。。
[0004]因此，希望有一種可垂直起降的無人機(jī)結(jié)構(gòu)可以克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，而提供一種可垂直起降無人機(jī)的結(jié)構(gòu)，所述可垂直起降無人機(jī)為翼身融合的飛翼氣動(dòng)布局，具備前置動(dòng)力裝置，實(shí)現(xiàn)無需傾轉(zhuǎn)電機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)就能控制無人機(jī)的平飛、懸停和垂直起降。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的一種可垂直起降的無人機(jī)結(jié)構(gòu)包括:動(dòng)力裝置、副翼、起落架和設(shè)備艙；
[0007]動(dòng)力裝置，所述動(dòng)力裝置設(shè)置在所述無人機(jī)的頂端，用于提供所述無人機(jī)的動(dòng)力；
[0008]副翼，所述副翼設(shè)置在所述無人機(jī)的兩側(cè)，所述副翼從所述無人機(jī)的翼根延伸至翼稍，用于控制飛行器俯仰和滾轉(zhuǎn)；
[0009]起落架，所述起落架與所述無人機(jī)的機(jī)翼相連，并設(shè)置在所述副翼的下方，用于所述無人機(jī)在升起和降落時(shí)保持機(jī)身垂直于地面；
[0010]設(shè)備艙，所述設(shè)備艙設(shè)置在所述無人機(jī)的機(jī)尾，用于固定采用云臺(tái)固定的航拍設(shè)備。
[0011]優(yōu)選地，在所述無人機(jī)的翼稍部位增加翼梢小翼以增加所述無人機(jī)的穩(wěn)定性。
[0012]優(yōu)選地，所述動(dòng)力裝置采用可周期變矩的旋翼裝置，當(dāng)所述無人機(jī)處于懸停狀態(tài)時(shí)，所述可周期變矩的旋翼裝置為所述無人機(jī)提供俯仰以及橫側(cè)力矩，所述可周期變矩的旋翼裝置還可以使得所述無人機(jī)完成從懸停和平飛之間切換狀態(tài)。
[0013]優(yōu)選地，所述旋翼裝置為高減速比齒輪配置大槳徑螺旋槳。
[0014]優(yōu)選地，所述副翼為差動(dòng)式副翼，當(dāng)所述無人機(jī)處于平飛狀態(tài)時(shí)，所述副翼控制所述無人機(jī)俯仰、滾轉(zhuǎn)；當(dāng)所述無人機(jī)處于懸停狀態(tài)時(shí)，所述副翼用于平衡所述動(dòng)力裝置的扭矩。
[0015]本實(shí)用新型提供一種可垂直起降的無人機(jī)結(jié)構(gòu)，所述可垂直起降無人機(jī)為翼身融合的飛翼氣動(dòng)布局，具備前置動(dòng)力裝置，實(shí)現(xiàn)無需傾轉(zhuǎn)電機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)就能控制無人機(jī)的平飛、懸停和垂直起降。
【附圖說明】
:
[0016]圖1是可垂直起降的無人機(jī)結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0017]圖2是可垂直起降的無人機(jī)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖
【具體實(shí)施方式】
:
[0018]為使本實(shí)用新型實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0019]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)沮圍的限制
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型一寬泛實(shí)施例的一種可垂直起降的無人機(jī)結(jié)構(gòu)包括:動(dòng)力裝置、副翼、起落架和設(shè)備艙；
[0021]動(dòng)力裝置，所述動(dòng)力裝置設(shè)置在所述無人機(jī)的頂端，用于提供所述無人機(jī)的動(dòng)力；
[0022]副翼，所述副翼設(shè)置在所述無人機(jī)的兩側(cè)，所述副翼從所述無人機(jī)的翼根延伸至翼稍，用于控制飛行器俯仰和滾轉(zhuǎn)；
[0023]起落架，所述起落架與所述無人機(jī)的機(jī)翼相連，并設(shè)置在所述副翼的下方，用于所述無人機(jī)在升起和降落時(shí)保持機(jī)身垂直于地面；
[0024]設(shè)備艙，所述設(shè)備艙設(shè)置在所述無人機(jī)的機(jī)尾，用于固定采用云臺(tái)固定的航拍設(shè)備。
[0025]如圖1所示，可垂直起降的無人機(jī)結(jié)構(gòu)包括:動(dòng)力裝置1、副翼2、起落架3、翼梢小翼4和設(shè)備艙5。
[0026]所述動(dòng)力裝置I設(shè)置在所述無人機(jī)的頂端，用于提供所述無人機(jī)的動(dòng)力;所述副翼2設(shè)置在所述無人機(jī)的兩側(cè)，所述副翼2從所述無人機(jī)的翼根延伸至翼稍，用于控制飛行器俯仰和滾轉(zhuǎn);所述起落架3與所述無人機(jī)的機(jī)翼相連，并設(shè)置在所述副翼2的下方，用于所述無人機(jī)在升起和降落時(shí)保持機(jī)身垂直于地面;所述設(shè)備艙5設(shè)置在所述無人機(jī)的機(jī)尾，用于固定采用云臺(tái)固定的航拍設(shè)備。
[0027]如圖1所示，所述無人機(jī)采用飛翼布局形式，省略垂尾以及平尾，在翼稍部位增加翼梢小翼4以增加系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0028]如圖1所示，動(dòng)力裝置I前置可以為起落架3提供安裝位置，而且在飛行過程中螺旋槳產(chǎn)生的高速氣流也可以增加副翼2的氣動(dòng)效果。由于所述無人機(jī)采用直立式起飛方式，因此螺旋槳的尺寸可以不受所述無人機(jī)高度限制，將采用高減速比齒輪配置大槳徑螺旋槳的動(dòng)力裝置，這樣做的好處是可以提供更高的推力。
[0029]所述動(dòng)力裝置I采用可周期變矩的旋翼裝置，當(dāng)所述無人機(jī)處于懸停狀態(tài)時(shí)，所述可周期變矩的旋翼裝置為所述無人機(jī)提供俯仰以及橫側(cè)力矩，所述可周期變矩的旋翼裝置還可以使得所述無人機(jī)完成從懸停和平飛之間切換狀態(tài)。
[0030]所述副翼2為差動(dòng)式副翼，當(dāng)所述無人機(jī)處于平飛狀態(tài)時(shí)，所述副翼2控制所述無人機(jī)俯仰、滾轉(zhuǎn)；當(dāng)所述無人機(jī)處于懸停狀態(tài)時(shí)，所述副翼2用于平衡所述動(dòng)力裝置的扭矩，所述副翼2要求氣動(dòng)效果較高，因此舵面的面積很大，從翼根延伸至翼稍，也是全機(jī)唯一一個(gè)氣動(dòng)舵面。
[0031]如圖1所示，設(shè)備艙5后置，這樣可以提供給航拍設(shè)備幾乎無死角的攝像視角，航拍設(shè)備可以采用云臺(tái)搭配攝像機(jī)，有助于發(fā)揮航拍設(shè)備的優(yōu)勢(shì)。
[0032]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0033]I)采用新型無人機(jī)布局形式可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的垂直起降與水平飛行。
[0034]2)采用翼身融合的飛翼氣動(dòng)外形可以產(chǎn)生增升、減阻、整流等等效果。
[0035]3)采用特殊設(shè)計(jì)的前置動(dòng)力裝置可以配置尺寸更大的螺旋槳提供推力。
[0036]4)采用設(shè)備艙后置，可以為攝像設(shè)備提供無遮擋的攝像環(huán)境，完成更大角度的航拍任務(wù)。
[0037]5)采用差動(dòng)副翼可以實(shí)現(xiàn)飛行器在平飛狀態(tài)時(shí)的姿態(tài)控制功能以及懸停狀態(tài)時(shí)的平衡扭矩的作用。
[0038]6)采用可周期變矩的旋翼實(shí)現(xiàn)飛行器在懸停狀態(tài)時(shí)的姿態(tài)控制功能以及懸停與平飛狀態(tài)之間的切換功能。
[0039]以上對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可垂直起降的無人機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括:動(dòng)力裝置、副翼、起落架和設(shè)備艙； 動(dòng)力裝置，所述動(dòng)力裝置設(shè)置在所述無人機(jī)的頂端，用于提供所述無人機(jī)的動(dòng)力； 副翼，所述副翼設(shè)置在所述無人機(jī)的兩側(cè)，所述副翼從所述無人機(jī)的翼根延伸至翼稍，用于控制飛行器俯仰和滾轉(zhuǎn)； 起落架，所述起落架與所述無人機(jī)的機(jī)翼相連，并設(shè)置在所述副翼的下方，用于所述無人機(jī)在升起和降落時(shí)保持機(jī)身垂直于地面； 設(shè)備艙，所述設(shè)備艙設(shè)置在所述無人機(jī)的機(jī)尾，用于固定采用云臺(tái)固定的航拍設(shè)備。2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的可垂直起降的無人機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于:在所述無人機(jī)的翼稍部位增加翼梢小翼以增加所述無人機(jī)的穩(wěn)定性。3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的可垂直起降的無人機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述動(dòng)力裝置采用可周期變矩的旋翼裝置，當(dāng)所述無人機(jī)處于懸停狀態(tài)時(shí)，所述可周期變矩的旋翼裝置為所述無人機(jī)提供俯仰以及橫側(cè)力矩，所述可周期變矩的旋翼裝置還可以使得所述無人機(jī)完成從懸停和平飛之間切換狀態(tài)。4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的可垂直起降的無人機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述旋翼裝置為高減速比齒輪配置大槳徑螺旋槳。5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的可垂直起降的無人機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述副翼為差動(dòng)式副翼，當(dāng)所述無人機(jī)處于平飛狀態(tài)時(shí)，所述副翼控制所述無人機(jī)俯仰、滾轉(zhuǎn)；當(dāng)所述無人機(jī)處于懸停狀態(tài)時(shí)，所述副翼用于平衡所述動(dòng)力裝置的扭矩。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種可垂直起降的無人機(jī)結(jié)構(gòu)，所述可垂直起降的無人機(jī)布局包括：動(dòng)力裝置、副翼、起落架和設(shè)備艙；所述動(dòng)力裝置設(shè)置在所述無人機(jī)的頂端，用于提供所述無人機(jī)的動(dòng)力；所述副翼設(shè)置在所述無人機(jī)的兩側(cè)，所述副翼從所述無人機(jī)的翼根延伸至翼稍，用于控制飛行器俯仰和滾轉(zhuǎn)；所述起落架與所述無人機(jī)的機(jī)翼相連，并設(shè)置在所述副翼的下方，用于所述無人機(jī)在升起和降落時(shí)保持機(jī)身垂直于地面；所述設(shè)備艙設(shè)置在所述無人機(jī)的機(jī)尾，用于固定采用云臺(tái)固定的航拍設(shè)備。
【IPC分類】B64C29/02, B64D27/02
【公開號(hào)】CN205366081
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520697126
【發(fā)明人】王川, 趙鵬昕
【申請(qǐng)人】天峋創(chuàng)新（北京）科技有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月9日