CN103043214A - 折叠式无人机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种折叠式无人机，包括机身和机翼，机身两侧对称安装有机翼，所述机翼一端铰装在机身内中部同轴安装的机翼主轴上，在机翼安装位置的机身两侧均水平制有机翼出入通槽，所述机翼均由安装在机身内下部的电动/气动装置驱动控制并围绕该机翼主轴摆转。本发明使用灵活、用途广泛、使用快捷，飞行速度小，高度低，便于人员操作，“零”准备时间，响应速度快，亦可用于勘探、搜救以及测量等任务，适用范围广泛。

Description

折叠式无人机

技术领域

本发明属于飞行器领域，涉及无人机，尤其是一种折叠式无人机。

背景技术

现代战场瞬息万变，谁能更早的掌握敌方的情报，做出针对性的部署和行动，将会在很大程度上决定战争的走向。这一点在海湾战争，中东战争和伊拉克战争中已经显露无疑。而无人机作为情报收集、信息侦察的手段在现代战争中发挥着越来越重要的作用。其中，小型无人机因其灵活、简单、易携带等特点已经成为了各国的研究热点。但是现役的无人机仍然存在诸多的问题，如小型无人机虽然使用灵活，便于携带，但启动缓慢、飞行速度慢，进入战区时间长，而且航程较短；而大中型无人机虽然航程远，飞行速度快，然而不便于灵活部署，难以应用于单兵或小组携带使用。因此，需要一种无人机，既具备使用灵活、便于携带的优点，又能够较远的行程，快速飞行到达战区，以最快的速度获取最精准的情报。

国内外发展情况:目前国外关于无人机借助外力发射升空，到达目标上空时开始工作的研究主要集中在巡飞弹和箭射微型无人机两方面，其中关于巡飞弹的研究更为广泛。美国、英国、以色列、俄罗斯、德国等国家都取得了一系列进展。巡飞弹是一种利用现有武器投放，能在目标区进行巡逻飞行，可承担监视、侦察、战斗毁伤评估、空中无线中继及攻击目标等单一或多项任务的弹药，它由战斗部、制导装置、推进系统、控制装置(含弹翼)和稳定装置(含尾翼或降落伞)等组成。

以下是国内外关于巡飞弹的几个比较典型的机型：

美国陆军155mm“快看”侦察巡飞弹，该弹长约1m，质量36kg～41kg。由自行或牵引榴弹炮发射后(初速289m/s)，在上升段打开控制面，飞行2000m后到达弹道最高点(约1000m)，然后打开弹翼和推进器，发动机开始工作。行进中巡飞弹利用GPS导航，并以80.6m/s的巡航速度飞向目标区域，时间约10min。到达目标区域后，速度降至62.5m/s，并在空中巡逻飞行30min。它能在距离发射点50km远的地方，利用其传感器扫描39 km的区域。

美国陆军研制的WASP，该弹是一种炮射巡飞子弹药，长约0.5m，翼展为1.22m，质量为3.9kg，由M483式155mm子母弹或类似的子母弹携带投放。当母弹到达预定高度和距离时，弹丸尾部的降落伞打开，将巡飞子弹药从母弹中拉出，当其速度降至约14m/s时，折叠的弹翼和尾翼展开，并抛掉降落伞，由电池驱动的发动机可使它以约28m/s的巡航速度续航飞行约30min。

俄罗斯也在研制R-90微型飞行器，它由“旋风”300mm火箭系统发射的火箭弹投放，机上带有电视摄像机，采用GPS导航和预编程飞行。该无人机翼展2.56m，机长1.42m，机高0.40m，最大飞行高度3000m，续航时间30分钟，巡航速度108～144km/h，最大发射质量5kg，容器投放时的飞行速度1800km/h。

以色列的“陨石”单兵巡飞弹是一种筒式发射的便携式侦察型巡飞弹，弹翼在发射后快速展开为飞行状态，可利用稳定式摄像头大范围和定点地监视目标。该弹重6.5kg、直径120mm、翼展1.7m，作战范围10km，可在目标区域上方巡逻飞行60min以上，提供目标的实时图像并直接支援作战部队。

我国的“雷石”制导炸弹，这是一种在传统500公斤级制导炸弹基础上改装的滑翔制导炸弹，在原炸弹弹体上部，加装了一对可向后收拢的弹翼，弹翼全部展开约宽2.5m。它通过弹背的金属装置和缠绕在弹体上的两条安全带来固定。在炸弹投放离机后，雷石-6制导滑翔炸弹弹翼套件将会自动展开，炸弹会由于升力面积的增加而获得较好的气动性能，进而大幅度增加。

箭射微型无人机的研究相对较少，但也引起了各国的重视，其与巡飞弹存在的主要区别是飞机并不携带战斗部，不具有杀伤功能，可以回收并多次重复使用。

以下是国内外关于箭射微型无人机的进展情况：

以色列的skylite无人机是一种单兵携带，筒式发射，电动监视，侦察无人机。该机总重6kg，机身直径12cm，翼展1.5m，机身长度1.1m，飞行速度22～35m/s，飞行高度100～300m，最大作战半径可达10km，通过降落伞和缓震气囊回收。机上携带有一个摄像头，可在目标区域上空停留1h，提供目标的实时图像信息，该机可在开阔地，树林，城市街道甚至室内发射，且准备时间极短。

德国的KZO监视、侦察无人机，翼展3.42m机身长度2.29m。发射前机翼折叠，在飞机尾部加装火箭助推器后，可从车载火箭发射箱中发射，最大载荷35kg，最大发射总重162kg，最高飞行速度250km/h，巡航速度120km/h，飞行高度300～3500m，飞行距离可达100km，留空时间达3.5h，通过降落伞和缓震气囊回收。该机主要应用于电子对抗中，截获敌方的雷达和无线电通信信号。但该机对发射场地要求较苛刻，面积在100×100m2以上，且发射准备时间需要30min。

经过检索发现以下几项相关专利：

一种小型的垂直起降变体飞行器（CN202414160U），飞行器包括中间翼段、主翼段、折叠翼段、折叠机构、垂尾、动力部分以及侦察设备舱，飞行器的垂尾对称于飞行器的上表面和下表面，对称安装有飞行器的中间翼段与主翼段之间，垂尾的后端伸出飞行器中间翼段的尾部；主翼段与折叠翼段由折叠机构连接，折叠机构包括一个与飞行器机体轴平行的折叠转轴，折叠机构置于主翼段内，折叠翼段围绕折叠转轴进行180°的匀速折叠。本发明使用了一种全新的变体方式，可同时改变展弦比及翼型，其变形范围更宽并且飞行性能更优越，而且这种变体机构较为简单，工程可实现性较强。

一种折叠机翼太阳能飞行汽车（CN102616096A），车身前部两侧安装有前机翼，车身后部两侧安装有后机翼，前机翼可翻转折叠后平行收在车身两侧或上下层叠收入前车厢内，后机翼可翻转折叠后收在车身顶部后上方。机翼和车身各部位的表面安装有大面积的太阳能电池板，机翼全部展开时变成一架串列布局的固定翼飞机，而且成为一个巨大的太阳能充电器，利用太阳能电池板和电池提供动力，收起机翼时飞行汽车的外形尺寸与普通轿车相近。车底还加装了水中推进器，能在水上起降和水上航行。本发明较好的结合了飞机、汽车和船舶三者的功能，能源绿色，续航能力强，适合家用。

经过对比以上专利文献与本专利申请的技术存在较大不同。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种折叠式无人机，该机具有发射灵活，使用方便等特点，能够迅速布置到战场，可以较为自由地在低空、超低空进行任务飞行。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种折叠式无人机，包括机身和机翼，机身两侧对称安装有机翼，其特征在于：所述机翼一端铰装在机身内中部同轴安装的机翼主轴上，在机翼安装位置的机身两侧均水平制有机翼出入通槽。

而且，所述机翼均由安装在机身内下部的电动/气动装置驱动控制并围绕该机翼主轴摆转。

而且，所述机翼一侧边均水平铰装有一摆转副翼。

而且，所述机身两侧的机翼出入通槽上均铰装有一保护盖。

而且，所述机身内后部同轴安装有一尾翼轴，该尾翼轴两侧均对称铰装有一尾翼。

而且，所述两侧尾翼均由安装在机身内下部的电动/气动装置驱动控制并围绕该尾翼轴摆转。

而且，所述机身前端同轴安装螺旋桨，该螺旋桨由安装在机身内前部下方的发动机驱动。

本发明的优点和积极效果是：

1、本无人机的机翼及尾翼均可折叠收入机体内，整机折叠存放以及运输，折叠后体积小巧，易于携带，而且机翼采用气动布局，可以整体折叠，结构简单可靠，便于携带和发射。

2、本无人机的机翼可以整体弹开，适于快速部署，目前常规的电动无人机飞行到3km以外的目的地需要150s，而本发明展开需要不到30s，接通电源开关机翼弹开即可使用，无需现场组装，随时处在战备状态，缩短了部署时间，反应能力强，为最快获取战场信息提供了保障。

3、本发明使用灵活、用途广泛、使用快捷，飞行速度小，高度低，便于人员操作，“零”准备时间，响应速度快，亦可用于勘探、搜救以及测量等任务，适用范围广泛。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构主视图（机翼展开状态）；

图3为图2的仰视图；

图4为图3的A-A向结构剖视图；

图5为图4的机翼部分折叠状态的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种折叠式无人机，包括机身2、发动机8、螺旋桨6以及机翼3，机身前端同轴安装螺旋桨，该螺旋桨由安装在机身内前部下方的发动机驱动，机身两侧对称安装有机翼，本发明的创新点在于：

所述机翼一端铰装在机身内中部同轴安装的机翼主轴10上，在机翼安装位置的机身两侧均水平制有一机翼出入通槽7，所述机翼均由安装在机身内下部的电动/气动装置9驱动控制并围绕该机翼主轴摆转，飞行时两侧机翼自动展开至如图2所示的状态。

为了提升本无人机的飞行控制效果，所述机翼侧边均水平铰装有一摆转副翼4。

所述机身内后部同轴安装有一尾翼轴11，该尾翼轴两侧均对称铰装有一尾翼1，该两侧尾翼均由安装在机身内下部的电动/气动装置9驱动控制并围绕该尾翼轴摆转，飞行时两侧尾翼自动展开至如图2所示的状态。

为了便于携带时保护机身内部结构，在机身两侧的机翼出入通槽上均铰装有一保护盖5，当机翼收拢至机身内部时该保护盖可翻转覆盖机翼出入通槽。

使用时，在机身内安装相应的信息采集设备，无人机弹射抛出，机翼及尾翼同时弹出，摆转至展开状态，快速飞行至预设目标地点，反应速度快，有效缩短部署时间。

本专利申请文件中对电控部分未作详细描述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种折叠式无人机，包括机身和机翼，机身两侧对称安装有机翼，其特征在于：所述机翼一端铰装在机身内中部同轴安装的机翼主轴上，在机翼安装位置的机身两侧均水平制有机翼出入通槽。

2.根据权利要求1所述的折叠式无人机，其特征在于：所述机翼均由安装在机身内下部的电动/气动装置驱动控制并围绕该机翼主轴摆转。

3.根据权利要求1所述的折叠式无人机，其特征在于：所述机翼一侧边均水平铰装有一摆转副翼。

4.根据权利要求1所述的折叠式无人机，其特征在于：所述机身两侧的机翼出入通槽上均铰装有一保护盖。

5.根据权利要求4所述的折叠式无人机，其特征在于：所述机身内后部同轴安装有一尾翼轴，该尾翼轴两侧均对称铰装有一尾翼。

6.根据权利要求4所述的折叠式无人机，其特征在于：所述两侧尾翼均由安装在机身内下部的电动/气动装置驱动控制并围绕该尾翼轴摆转。

7.根据权利要求1所述的折叠式无人机，其特征在于：所述机身前端同轴安装螺旋桨，该螺旋桨由安装在机身内前部下方的发动机驱动。

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