CN105667761B - 一种可折叠连接翼布局无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可折叠连接翼布局无人机，包括：机身；一对后掠的前机翼，对称设置在机身下方的左右两侧，所述的前机翼通过第一折叠组件与机身连接；一对前掠的后机翼，对称设置在机身上方的左右两侧，两个后机翼通过第二折叠组件连接；两个垂尾，分别设置在机身左右两侧的前机翼和后机翼的翼梢之间；所述的第一折叠组件和第二折叠组件均包括本体、机翼转动机构和机翼锁定机构，所述的第一折叠组件的本体与机身的连接处设有机身旋转机构和机身锁定机构。与现有技术相比，本发明具有可快速折叠与释放、翼面积大、结构强度高、方便携带等优点。

Description

一种可折叠连接翼布局无人机
技术领域
本发明涉及一种连翼布局飞行器，尤其是涉及一种可折叠连接翼布局无人机。
背景技术
目前，固定翼的模型飞机、无人机和载人机多为常规布局，若想提高机翼面积，就不得不加大翼展，导致飞机质量增大，同时结构强度降低。当前存在的连接翼飞机，多数是在机翼上部添加了一个尺寸较小的上翼，上翼面积比较小，只是类似于平尾的一种结构，不能有效增加翼面积。
可折叠是飞机发展的一个趋势，但是目前的飞机折叠方式单一，仅仅是机翼的折叠，并且往往是将完整的机翼一分为二从而实现折叠，导致机翼整体强度下降；机翼向上翻折，横向长度减少却又增加了竖向高度，导致折叠效果不是很明显。
有关文献仅仅是粗略提出了连接翼布局的优点，大多只是纸上谈兵，没有应用到实际当中；在阐述时由于没有实物参考往往不够准确，模糊点较多。且未看到连接翼与可折叠的结合，事实上连接翼的菱形布局和整体结构特点，在折叠设计中独具优势。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可快速折叠与释放、翼面积大、结构强度高、方便携带的可折叠连接翼布局无人机。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种可折叠连接翼布局无人机，包括：
机身；
一对后掠的前机翼，对称设置在机身下方的左右两侧，所述的前机翼通过第一折叠组件与机身连接；
一对前掠的后机翼，对称设置在机身上方的左右两侧，两个后机翼通过第二折叠组件连接；
两个垂尾，分别设置在机身左右两侧的前机翼和后机翼的翼梢之间；
所述的第一折叠组件和第二折叠组件均包括本体、机翼转动机构和机翼锁定机构，所述的第一折叠组件的本体与机身的连接处设有机身旋转机构和机身锁定机构。
所述的机翼转动机构为用于将机身左右两侧机翼铰接的销轴，所述的机翼锁定机构为用于穿过机身左右两侧机翼的弹簧销，销轴和弹簧销均设置在折叠机构的本体上。
每个机翼设有至少两个翼梁，所述的翼梁的根部凸出于机翼的根部，机身左右两侧机翼对应的翼梁的根部相互配合形成供销轴或弹簧销穿过的带孔单双耳片结构。
每个机翼分别设有前翼梁和后翼梁；
一对前机翼的前翼梁的根部相互配合形成供销轴穿过的带孔单双耳片结构，后翼梁的根部相互配合形成供弹簧销穿过的带孔单双耳片结构；
一对后机翼的后翼梁的根部相互配合形成供销轴穿过的带孔单双耳片结构，前翼梁的根部相互配合形成供弹簧销穿过的带孔单双耳片结构。
前机翼的翼梁的根部呈后弯的弧状，后机翼的翼梁的根部呈前弯的弧状，所述的第一折叠组件和第二折叠组件均设有用于引导翼梁根部转动的滑轨。
此处所述的后弯指弧的内侧朝前，所述的前弯指弧的内侧朝后。
所述的机身旋转机构为与机身转动连接的销轴，所述的机身锁定机构为与机身配合的弹簧销，销轴和弹簧销均设置在第一折叠组件的本体上。
所述的垂尾与前机翼的翼梢固定连接，垂尾与后机翼通过设置在垂尾中的转轴及设置在后机翼翼梢中的轴承转动连接。
一对前机翼均呈平行四边形，一对后机翼均呈梯形。
优选地，后机翼的翼根的长度与前机翼的翼根的长度一致，后机翼的翼梢的长度比前机翼的翼梢的长度短，后机翼面积小于前机翼，这样能保证无人机的俯仰力矩及重心位置，使其结构更加合理。
前机翼和后机翼均采用S翼型。
本发明的可折叠连接翼布局无人机，将折叠与连接翼两个方面结合起来，综合双方优点，改善飞机性能。该无人机的机身可以采用流线型，似椎状，最大化减小阻力，采用轻质材料和轻型结构设计，在满足强度要求的前提下尽量减少了飞机起飞重量。一对后机翼和一对前机翼分别左右对称，飞行状态下，前后机翼形成菱形的连接翼结构，从而减小整机尺寸却又不失机翼面积，机翼选用S翼型，低头力矩较小。翼梁的根部呈弧状，折叠组件均设有引导翼梁根部转动的滑轨，设计成弧状使得其形状刚好与转动轨迹重合。在折叠状态和展开状态的过程中，后机翼和前机翼均以机翼转动机构(销轴)为旋转轴进行转动；通过机翼锁定机构(弹簧销)使得机翼锁定在展开位置，保证无人机在飞行状态时机翼被锁定在展开状态。本发明采用双垂尾，两个垂尾分别设置在机身左右两侧的前机翼和后机翼的翼梢之间，垂尾与前机翼的翼梢固定连接，与后机翼的翼梢转动连接，从而使得无人机折叠时后机翼可以绕垂尾转动，达到折叠的目的。该无人机的电子设备有电调、电池、电机、飞控、舵机、接收机等，具体型号视实际情况而定，搭配协调即可。该无人机的发动机可以采用后推式。无人机的起降轮可以设置在机身前端的下方及前机翼的翼梢的下方，这样能够使得起降更稳，或者采用弹射方式起飞。
本发明的可折叠连接翼布局无人机的旋转折叠原理为：无人机在回收时通过弹起后机翼和前机翼的弹簧销，使得机翼锁定机构解锁，从而使得机翼可以绕机翼转动机构(销轴)转动，向后推动第一折叠组件，向前推动第二折叠组件，翼梁的根部在设计好的滑轨里顺利旋到预设角度，机翼达到最优折叠状态，与两个垂尾形成长方体框架，同时通过弹起用于锁定机身的弹簧销，使得机身可以绕机身旋转机构(销轴)旋转，机身转动至前后机翼形成的长方体框架内，从而实现便于携带这一目标。其中机翼转动机构起到加强与定位作用，同时保证转动轨迹的准确。无人机释放时向前拉动第一折叠组件，向后拉动第二折叠组件即可带动前后机翼分别绕着各自的机翼转动机构转动，达到预设位置处翼梁根部形成带孔单双耳片结构，弹簧销自动弹下穿过翼梁根部的带孔单双耳片结构，转动机身使得机身锁定机构将机身锁定，从而锁死以成形，最快化实现飞行状态，提高实用实战价值。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)可快速折叠与释放。
(2)连接翼布局有效增加了翼面积，提高了结构强度。
(3)可单兵携带，为察打一体化提供技术验证。
附图说明
图1为本发明的俯视结构示意图；
图2为本发明垂尾与前后机翼连接的结构示意图；
图中，1为机身，2为前机翼，3为后机翼，4为垂尾，41为转轴，5为第一折叠组件，6为第二折叠组件，7为机翼转动机构，8为机翼锁定机构，9为起降轮，10为前翼梁，11为后翼梁。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种可折叠连接翼布局无人机，如图1～2所示，包括机身1；一对后掠的前机翼2，对称设置在机身下方的左右两侧，前机翼2通过第一折叠组件5与机身1连接；一对前掠的后机翼3，对称设置在机身1上方的左右两侧，两个后机翼3通过第二折叠组件6连接；飞行状态下，前机翼2和后机翼3形成菱形的连接翼结构；两个垂尾4，分别设置在机身1左右两侧的前机翼2和后机翼3的翼梢之间，垂尾4与前机翼2的翼梢固定连接，与后机翼3通过设置在垂尾4中的转轴41和设置在后机翼3翼梢中的轴承转动连接；第一折叠组件5和第二折叠组件6均包括本体、由销轴形成的机翼转动机构7和由弹簧销形成的机翼锁定机构8，第一折叠组件5的本体与机身1的连接处设有机身旋转机构和机身锁定机构，其中，机身旋转机构为与机身1转动连接的销轴，机身锁定机构为与机身1配合的弹簧销，销轴和弹簧销均设置在第一折叠组件5的本体上。
机身1采用流线型，似椎状，最大化减小阻力，一对前机翼2均呈平行四边形，选用S翼型，一对后机翼3均呈梯形，也选用S翼型，前机翼2和后机翼3均设有前翼梁10和后翼梁11，翼梁的根部凸出于机翼的根部，前机翼2的翼梁的根部呈后弯的弧状，后机翼3的翼梁的根部呈前弯的弧状，第一折叠组件5和第二折叠组件6均设有用于引导翼梁根部转动的滑轨。一对前机翼2的前翼梁10的根部相互配合形成供销轴穿过的带孔单双耳片结构，后翼梁11的根部相互配合形成供弹簧销穿过的带孔单双耳片结构；一对后机翼3的后翼梁11的根部相互配合形成供销轴穿过的带孔单双耳片结构，前翼梁10的根部相互配合形成供弹簧销穿过的带孔单双耳片结构。
该无人机的电子设备有电调、电池、电机、飞控、舵机、接收机等，具体型号视实际情况而定，搭配协调即可。该无人机的发动机采用后推式。无人机的起降轮9设置在机身1前端的下方及前机翼2的翼梢的下方，形成前三点式起降轮组，这样能够使得起降更稳。
该实施例的可折叠连接翼布局无人机可快速折叠与释放、翼面积大、结构强度高、方便携带。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例的可折叠连接翼布局无人机每个机翼的翼梁设有三个，与之配合的，一对前机翼2的前面的一个翼梁的根部相互配合形成供销轴穿过的带孔单双耳片结构，后面两个翼梁的根部相互配合形成供弹簧销穿过的带孔单双耳片结构；一对后机翼3的后面的一个翼梁的根部相互配合形成供销轴穿过的带孔单双耳片结构，前面的两个翼梁的根部相互配合形成供弹簧销穿过的带孔单双耳片结构。本实施例的前机翼和后机翼的左右两侧机翼设有两个供弹簧销穿过的单双耳片结构，这样使得机翼展开时，左右两侧机翼通过两个弹簧销固定，更加牢靠。

Claims (6)

1.一种可折叠连接翼布局无人机，其特征在于，包括：
机身；
一对后掠的前机翼，对称设置在机身下方的左右两侧，所述的前机翼通过第一折叠组件与机身连接；
一对前掠的后机翼，对称设置在机身上方的左右两侧，两个后机翼通过第二折叠组件连接；
两个垂尾，分别设置在机身左右两侧的前机翼和后机翼的翼梢之间；
所述的第一折叠组件和第二折叠组件均包括本体、机翼转动机构和机翼锁定机构，所述的第一折叠组件的本体与机身的连接处设有机身旋转机构和机身锁定机构；
所述的机翼转动机构为用于将机身左右两侧机翼铰接的销轴，所述的机翼锁定机构为用于穿过机身左右两侧机翼的弹簧销，销轴和弹簧销均设置在折叠机构的本体上；
每个机翼设有至少两个翼梁，所述的翼梁的根部凸出于机翼的根部，机身左右两侧机翼对应的翼梁的根部相互配合形成供销轴或弹簧销穿过的带孔单双耳片结构；
每个机翼分别设有前翼梁和后翼梁；
一对前机翼的前翼梁的根部相互配合形成供销轴穿过的带孔单双耳片结构，后翼梁的根部相互配合形成供弹簧销穿过的带孔单双耳片结构；
一对后机翼的后翼梁的根部相互配合形成供销轴穿过的带孔单双耳片结构，前翼梁的根部相互配合形成供弹簧销穿过的带孔单双耳片结构。
2.根据权利要求1所述的一种可折叠连接翼布局无人机，其特征在于，前机翼的翼梁的根部呈后弯的弧状，后机翼的翼梁的根部呈前弯的弧状，所述的第一折叠组件和第二折叠组件均设有用于引导翼梁根部转动的滑轨。
3.根据权利要求1所述的一种可折叠连接翼布局无人机，其特征在于，所述的机身旋转机构为与机身转动连接的销轴，所述的机身锁定机构为与机身配合的弹簧销，销轴和弹簧销均设置在第一折叠组件的本体上。
4.根据权利要求1所述的一种可折叠连接翼布局无人机，其特征在于，所述的垂尾与前机翼的翼梢固定连接，垂尾与后机翼通过设置在垂尾中的转轴及设置在后机翼翼梢中的轴承转动连接。
5.根据权利要求1所述的一种可折叠连接翼布局无人机，其特征在于，一对前机翼均呈平行四边形，一对后机翼均呈梯形。
6.根据权利要求1或5所述的一种可折叠连接翼布局无人机，其特征在于，前机翼和后机翼均采用S翼型。
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