CN103863561B - 一种机翼可折叠式垂直起降无人机 - Google Patents

Abstract

一种机翼可折叠式垂直起降无人机，涉及可折叠无人机。设有左机翼、右机翼、主机翼、左机翼螺旋桨发动机、右机翼螺旋桨发动机、主螺旋桨发动机、左摄像头、右摄像头、主摄像头、左舵面、右舵面、主舵面；所述左机翼和右机翼分别与主机翼连接，左机翼螺旋桨发动机设在左机翼的内侧正上方，右机翼螺旋桨发动机设在右机翼的内侧正上方，主螺旋桨发动机设在主机翼的内侧正上方；左摄像头设在左机翼外侧边上，右摄像头设在右机翼外侧边上，主摄像头设在主机翼外侧上；所述左舵面设在左机翼的下部，右舵面设在右机翼的下部，主舵面设在主机翼的下部；左机翼、右机翼和主机翼的顶部两侧分别设有撑杆。

Description

一种机翼可折叠式垂直起降无人机

技术领域

本发明涉及可折叠无人机，尤其是涉及特别适合野外无跑道恶劣环境起飞着陆，同时在空中进行不同模式飞行的一种机翼可折叠式垂直起降无人机。

背景技术

随着技术发展，无人机技术在航空领域特别是军事领域的作用越来越明显。现代战争需要士兵在恶劣环境进行小部队甚至单兵作战，而无人机作为获取敌方信息的最有效的武器之一，扮演越来越重要的角色。但是常规无人机想要适应瞬息万变的战争环境要求并非易事。

首先，常规的无人机起飞需要有完整的跑道，滑跑距离长，在野外作战时很难找到合适的跑道。其次，常规无人机不能在空中悬停，只能围绕目标盘旋，不能有效监视敌军。最后，当多架无人机密集飞行时，前面飞机的尾涡会对后面无人机造成影响，造成事故。

中国专利CN203372390U公开一种可折叠式无人机，该可折叠式无人机包括机身和一端带螺旋浆驱动电机的碳管，该可折叠式无人机还包括一旋转件，该旋转件的第一端部与该碳管的另一端固定连接，该旋转件的第二端部与该机身活动连接。通过上述技术方案，该实用新型在不工作时可以折叠，且折叠部件少、折叠操作简单、折叠后占用空间小、适用性广。

中国专利CN101712379A公开一种可折叠的小型无人机，其包括：一个翼身融合体；一对机翼，分别设置在所述翼身融合体的左右两侧，每个所述机翼与所述翼身融合体连接处设置有一第一折叠机构，所述第一折叠机构被设置为可使所述机翼相对于所述翼身融合体向下折叠并可将展开的所述机翼锁定在展开状态；一个尾翼；一个尾撑，其一端连接所述尾翼，另一端通过一第二折叠机构与所述翼身融合体连接，所述第二折叠机构被设置为可使所述尾撑相对于所述翼身融合体向下折叠并可将展开的所述尾撑锁定在展开状态。所述小型无人机，其机体结构折叠后可收纳于一个长方体包装箱内，可利用气动作动装置自动展开至飞行状态以执行空中投放等飞行任务，同时装卸时间较短，运输方便。

发明内容

本发明的目的是提供可实现在没有跑道时垂直起降，同时拥有悬停、大展弦比的节油飞行和小展弦比的快速飞行，消除尾涡，实现多架无人机密集飞行，减少被敌方雷达发现概率的一种机翼可折叠式垂直起降无人机。

本发明设有左机翼、右机翼、主机翼、左机翼螺旋桨发动机、右机翼螺旋桨发动机、主螺旋桨发动机、左摄像头、右摄像头、主摄像头、左舵面、右舵面、主舵面；

所述左机翼和右机翼分别与主机翼连接，左机翼螺旋桨发动机设在左机翼的内侧正上方，右机翼螺旋桨发动机设在右机翼的内侧正上方，主螺旋桨发动机设在主机翼的内侧正上方；左摄像头设在左机翼外侧边上，右摄像头设在右机翼外侧边上，主摄像头设在主机翼外侧上；所述左舵面设在左机翼的下部，右舵面设在右机翼的下部，主舵面设在主机翼的下部；左机翼、右机翼和主机翼的顶部两侧分别设有撑杆。

与现有技术对比，本发明优点在于：

1、可以实现可控的垂直发射，特别适合在野外无跑道的恶劣环境下起飞、着陆。

2、拥有3种不同姿态的飞行模式，可以同时实现空中悬停、小展弦比的高速飞行和大展弦比的低速飞行，能够满足快速到达指定空域、悬停监控和低速巡航的不同作战环境要求。

3、机翼折叠飞行姿态可以有效消除尾涡，实现多架无人机近距离编队飞行。

4、三个摄像头在不同工况下能实现360度全方位监测，以及三维测距，测得的三组视频数据可通过计算机内部处理得到更为精确的全景坐标数据，可应用于飞机定点精确着陆、三维测绘等工作。

附图说明

图1是本发明实施例的结构组成示意图。

图2是本发明实施例在空中由小展弦比模式变为大展弦比模式时的状态示意图。

图3是本发明实施例在大展弦比时的飞行状态示意图。

图4为本发明实施例从折叠飞行姿态变为常规飞行姿态时过程示意图。

具体实施方式

以下实施例将结合附图和对本发明做进一步的说明。

参见图1～4，本发明实施例设有左机翼1、右机翼2、主机翼3、左机翼螺旋桨发动机41、右机翼螺旋桨发动机42、主螺旋桨发动机43、左摄像头61、右摄像头62、主摄像头63、左舵面71、右舵面72、主舵面73。

所述左机翼1和右机翼2分别与主机翼3连接，左机翼螺旋桨发动机41设在左机翼1的内侧正上方，右机翼螺旋桨发动机42设在右机翼2的内侧正上方，主螺旋桨发动机43设在主机翼3的内侧正上方；左摄像头61设在左机翼1外侧边上，右摄像头62设在右机翼2外侧边上，主摄像头63设在主机翼3外侧上；所述左舵面71设在左机翼1的下部，右舵面72设在右机翼2的下部，主舵面73设在主机翼3的下部；左机翼1、右机翼2和主机翼3的顶部两侧分别设有撑杆5。

本发明在地面时，靠撑杆5支撑，同时左机翼1和右机翼2连接在一起，与主机翼3形成对称的等边三角形。左机翼螺旋桨发动机41、右机翼螺旋桨发动机42、主螺旋桨发动机43都在飞机内部，左摄像头61、右摄像头62、主摄像头63都在飞机外侧。在飞机垂直起飞时，通过控制左机翼螺旋桨发动机41、右机翼螺旋桨发动机42、主螺旋桨发动机43的转速来达到控制飞机平衡的目的，同时飞机在升空后可以在空中悬停，对某一目标进行不间断监视。同时左摄像头61、右摄像头62、主摄像头63分别在机翼外侧，可以实现全方位多目标观测。

参见图2，此时无人机的升力面为主机翼3，它的展弦比为3，可以实现高速飞行。同时，主机翼3分别与左机翼1和右机翼2形成60°夹角，可以很好抑制飞机尾涡的产生，在编队飞行时减少对后方无人机的影响，实现近距离编队飞行。

参见图3，此时主机翼3与左机翼1、右机翼2在同一平面上，拥有9的大展弦比，具有优秀的升阻特性，更加节油。同时左摄像头61、右摄像头62、主摄像头63都在机身下方，可以监测多个目标。

图4为飞机从折叠飞行姿态变为常规飞行姿态时过程示意图。

本发明的气动布局，通过大量的CFD气动力计算发现，在垂直起飞时，通过三个螺旋桨发动机控制无人机，可以实现快速稳定的起飞，可控性强；本发明在常规飞行时拥有9的中等展弦比，使得无人机拥有优秀的升阻特性，巡航时更省油，增加作战半径；本发明在高速飞行时拥有3的小展弦比，可以获得更好的机动性和更快的速度，有利于摆脱敌方的攻击和干扰；本发明在编队飞行时，折叠的机翼可以有效消除尾涡，让多架无人机可以以更小的间距飞行。

在本发明垂直起降时，通过控制三个螺旋桨发动机转速实现稳定的起飞着陆过程。在空中飞行时，同时拥有悬停、小展弦比高速飞行和大展弦比低速飞行三种不同的飞行模式，能够适应使用者不同的使用要求，适应性更强，对环境要求更低。小展弦比高速飞行时，机翼的设计可以很好的抑制尾涡的产生，更容易实现多架无人机近距离编队飞行。

Claims (1)

1.一种机翼可折叠式垂直起降无人机，其特征在于设有左机翼、右机翼、主机翼、左机翼螺旋桨发动机、右机翼螺旋桨发动机、主螺旋桨发动机、左摄像头、右摄像头、主摄像头、左舵面、右舵面、主舵面；

所述左机翼和右机翼分别与主机翼连接，左机翼螺旋桨发动机设在左机翼的内侧正上方，右机翼螺旋桨发动机设在右机翼的内侧正上方，主螺旋桨发动机设在主机翼的内侧正上方；左摄像头设在左机翼外侧边上，右摄像头设在右机翼外侧边上，主摄像头设在主机翼外侧上；所述左舵面设在左机翼的下部，右舵面设在右机翼的下部，主舵面设在主机翼的下部；左机翼、右机翼和主机翼的顶部两侧分别设有撑杆；所述撑杆用于无人机在地面时实现对无人机的支撑；左机翼、右机翼和主机翼形成对称的等边三角形，用于抑制无人机尾涡的产生。