CN107902073A - 无人机 - Google Patents

Abstract

本发明提供的无人机，涉及无人机技术领域。该无人机包括机身和机翼，两个机翼对称分布于机身的两侧。机翼和机身上设置表面织构，表面织构包括多个凹坑，多个凹坑排列设置于机翼的上表面、机身的上表面。凹坑包括第一端部和第二端部，第一端部的宽度相对第二端部的宽度更宽，第一端部的深度相对第二端部的深度更深。该无人机利用表面织构来减小无人机的摩擦阻力，从而提升无人机飞行效率，节能减排。本发明提供的另一种无人机，表面织构呈矩阵式排列，摩擦阻力小，飞行效率高。

Description

无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种无人机。

背景技术

随着科学技术的进步和国民经济的发展，无人机的发展已经成为当下的热门话题，使用越来越广泛。但目前无人机还处于初步发展阶段，还有很多需要优化和改进的地方。

现有的无人机面临摩擦阻力大，能耗多的问题，有鉴于此，设计制造出一种无人机，能够减小摩擦阻力、提升无人机的飞行效率一直是无人机亟需改善的一个技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人机，通过在机身及机翼上设置表面织构，能够有效改善摩擦副表面的润滑和摩擦性能，减少接触表面的摩擦磨损，由于将表面织构技术应用于无人机的机身、机翼表面，使得无人机在飞行过程中，在表面形成涡流，减小了空气与无人机表面的直接摩擦阻力，从而提升无人机飞行效率，具有显著的节能减排效果。

本发明的目的还在于提供另一种无人机，将表面织构技术应用于无人机的机身、机翼表面。表面织构包括多个凹坑，凹坑的一端宽而深，另一端窄而浅，凹坑的截面形状为椭圆形，并且按照矩阵式的分布排列设置于机身、机翼的上表面，有效减小了空气与无人机表面的直接摩擦阻力，从而提升无人机飞行效率，降低磨损，具有显著的节能减排效果。

本发明改善其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

本发明提供的一种无人机，所述无人机包括机身和机翼，两个所述机翼对称分布于所述机身的两侧。

所述机翼和所述机身上设置表面织构，所述表面织构包括多个凹坑，多个所述凹坑排列设置于所述机翼的上表面、所述机身的上表面。

所述凹坑包括第一端部和第二端部，所述第一端部的宽度相对所述第二端部的宽度更宽，所述第一端部的深度相对所述第二端部的深度更深。

进一步地，多个所述凹坑沿第一方向等距排列，多个所述凹坑沿第二方向等距排列，相邻两行的所述凹坑错位分布。

进一步地，相邻两个所述凹坑在所述第一方向上，相隔的距离为0.1mm至0.3mm。

进一步地，相邻两个所述凹坑在所述第二方向上，相隔的距离为0.3mm至0.6mm。

进一步地，所述凹坑的第一端部的深度为0.01mm至0.03mm。

进一步地，所述凹坑的所述第一端部到所述第二端部的长度为0.1mm至0.2mm。

进一步地，所述凹坑的截面形状为扇形，所述扇形远离圆心的一端为所述第一端部；所述扇形靠近所述圆心的一端为所述第二端部；所述第一端部为背流面，所述第二端部为顺流面。

进一步地，所述凹坑的设置方式为：所述第一端部朝向左边机翼设置，所述第二端部朝向右边机翼设置。

进一步地，所述机翼末端设有翼尖，所述翼尖朝远离所述机翼上表面的方向延伸，所述翼尖与所述机翼的上表面连接的一面设有所述表面织构。

本发明提供的另一种无人机，所述无人机包括机身和机翼，两个所述机翼对称分布于所述机身的左右两侧。

所述机翼和所述机身上设置表面织构，所述表面织构包括多个凹坑，多个所述凹坑排列设置于所述机翼的上表面、所述机身的上表面。

所述凹坑包括第一端部和第二端部，所述第一端部的宽度相对所述第二端部的宽度更宽，所述第一端部的深度相对所述第二端部的深度更深。

多个所述凹坑呈矩阵式排列分布，且所述凹坑的截面形状为椭圆形。

本发明提供的无人机具有以下几个方面的有益效果：

本发明提供的一种无人机，包括机身和机翼，两个机翼对称分布于机身的两侧。机翼和机身上设置表面织构，表面织构包括多个凹坑，多个凹坑排列设置于机翼的上表面、机身的上表面。凹坑包括第一端部和第二端部，第一端部的宽度相对第二端部的宽度更宽，第一端部的深度相对第二端部的深度更深。该无人机利用表面织构来减小无人机的摩擦阻力，降低无人机的表面磨损，从而提升无人机飞行效率，节能减排。

本发明提供的另一种无人机，将表面织构技术应用于无人机的机身、机翼表面。表面织构包括多个凹坑，凹坑的一端宽而深，另一端窄而浅，凹坑的截面形状为椭圆形，并且按照矩阵式的分布排列设置于机身、机翼的上表面，有效减小了空气与无人机表面的直接摩擦阻力，从而提升无人机飞行效率，降低磨损，具有显著的节能减排效果，应用范围广，市场潜力大。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的无人机的一种结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的无人机的表面织构的一种结构示意图；

图3为本发明第一实施例提供的无人机的凹坑的一种视角的结构示意图；

图4为本发明第一实施例提供的无人机的凹坑的另一种设置方式示意图；

图5为本发明第二实施例提供的无人机的凹坑的另一种排列方式示意图。

图标：100-无人机；110-机身；130-机翼；150-表面织构；151-凹坑；160-翼尖。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的“第一”、“第二”等，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例

图1为本发明第一实施例提供的无人机100的一种结构示意图，请参照图1。图中的表面织构150并没有全部示出，仅示出了一部分。

本实施例提供的一种无人机100，包括机身110和两个机翼130，两个机翼130对称分布于机身110的左右两侧。

机翼130和机身110上设置表面织构150，表面织构150包括多个凹坑151，多个凹坑151排列设置于机翼130的上表面、机身110的上表面。

凹坑151包括第一端部和第二端部，第一端部的宽度相对第二端部的宽度更宽，第一端部的深度相对第二端部的深度更深。

该无人机100通过在机身110及机翼130的上表面设置表面织构150，能够有效改善摩擦副表面的润滑和摩擦性能，减少接触表面的摩擦磨损。由于将表面织构150技术应用于无人机100的机身110、机翼130的上表面，使得无人机100在飞行过程中，在表面形成涡流，减小了空气与无人机100表面的直接摩擦阻力，从而提升无人机100飞行效率，具有显著的节能减排效果。

图2为本发明第一实施例提供的无人机100的表面织构150的一种结构示意图，图3为本发明第一实施例提供的无人机100的凹坑151的一种视角的结构示意图，请参照图2和图3。

具体的，多个凹坑151沿第一方向等距排列，多个凹坑151沿第二方向等距排列，相邻两行的凹坑151错位分布。

需要说明的是，第一方向为横向，第二方向为纵向。当然，并不仅限于此，第一方向和第二方向可以相互垂直，也可以相交夹一定角度。

相邻两个凹坑151在第一方向上，相隔的距离为0.1mm至0.3mm。作为优选，在本实施例中，相邻两个凹坑151在第一方向上的距离为0.2mm。

相邻两个凹坑151在第二方向上，相隔的距离为0.3mm至0.6mm。作为优选，在本实施例中，相邻两个凹坑151在第二方向上的距离为0.4mm。

凹坑151的第一端部的深度为0.01mm至0.03mm。凹坑151的直径，即第一端部到第二端部的距离为0.1mm至0.2mm。作为优选，在本实施例中，第一端部的深度即凹坑151的最大深度为0.02mm，凹坑151的直径即第一端部到第二端部的距离为0.1mm。

优选地，表面织构150呈鱼鳞状的微小凹坑151，凹坑151的截面形状类似为扇形，扇形远离圆心的一端为第一端部。扇形靠近圆心的一端为第二端部。凹坑151的第一端部宽而深，为背流面，凹坑151的第二端部窄而浅，为顺流面。对于上述的微坑表面织构150，可以通过激光加工等特殊方法制备，使得无人机100在低速飞行过程中减阻效果较佳。

如图2所示，凹坑151的一种设置方式为：第一端部朝向左边机翼130设置，第二端部朝向右边机翼130设置。这样设置能够长期有效减少接触表面的摩擦磨损，使得无人机100在飞行过程中表面形成涡流，减小了空气与无人机100表面的直接摩擦阻力。经研究表面，特定鱼鳞状的微坑表面相对于光滑表面，虽然产生了额外的压差阻力，但同时也大幅度降低了摩擦阻力，最终产生了减阻效果。

当然，并不仅限于此，凹坑151的设置方式也可以是其他分布形式。

图4为本发明第一实施例提供的无人机100的凹坑151的另一种设置方式示意图，请参照图4。

凹坑151的另一种设置方式为：第一端部朝向机身110的机尾设置，第二端部朝向机身110的机头设置。这样在无人机100的飞行过程中，第一端部为背流面，第二端部为顺流面，气流在无人机100表面形成涡流，减小了空气与无人机100表面的直接摩擦阻力，有利于提高无人机100的飞行效率。

请继续参照图1，机翼130末端还设有翼尖160，翼尖160朝远离机翼130上表面的方向延伸，翼尖160与机翼130的上表面连接的一面设有表面织构150，即通过激光技术开设有多个微坑，形成鱼鳞状的微坑表面织构150。

需要说明的是，文中提到的凹坑151的尺寸并不仅限于上述列举的数值，凹坑151的形状也可以是多种多样，凹坑151的排布方式并不仅限于上述列举情形，均可以适当更改，灵活调整。

第二实施例

图5为本发明第二实施例提供的无人机100的凹坑151的另一种排列方式示意图，请参照图5。

本实施例提供的另一种无人机100，包括机身110和机翼130，两个机翼130对称分布于机身110的左右两侧。

机翼130和机身110上设置表面织构150，表面织构150包括多个凹坑151，多个凹坑151排列设置于机翼130的上表面、机身110的上表面。

凹坑151包括第一端部和第二端部，第一端部的宽度相对第二端部的宽度更宽，第一端部的深度相对第二端部的深度更深。

具体的，表面织构150布设于机身110的上表面、机翼130的上表面、翼尖160毗邻机翼130上表面的一侧。多个凹坑151呈矩阵式排列分布，且凹坑151的截面形状为椭圆形。相邻两个凹坑151在横向上的间距为0.2mm，相邻两个凹坑151在纵向上的间距为0.4mm，凹坑151的长轴直径为0.2mm，短轴直径为0.1mm，凹坑151的最大深度为0.02mm，椭圆形凹坑151的深度从长轴的一端向长轴的另一端逐渐加深。

可选地，除了椭圆形，还可以为球形或其它不规则形状。凹坑151的一端宽而深，另一端相对窄而浅，这样更容易在无人机100表面形成涡流，减阻效果更显著。

本实施例中，未提及的其它部分内容，与第一实施例中描述的内容相似，这里不再赘述。两个实施例在不冲突的前提下，技术特征可以互相组合，而形成不同的实施例。

本发明提供的无人机100，通过采用激光表面织构150技术来改变无人机100表面的几何形貌，可显著改变摩擦副表面的润滑和摩擦性能。鱼鳞状的微坑表面织构150具有能长期有效减少接触表面的摩擦磨损的特点。将表面织构150技术应用于无人机100表面，通过对无人机100机身110表面进行激光织构，使得无人机100在飞行过程中表面形成涡流，减小了空气与无人机100表面的直接摩擦阻力，经研究表面，特定鱼鳞状微坑表面相对于光滑表面，虽然产生了额外的压差阻力，但同时也大幅度降低了摩擦阻力，最终产生了减阻效果。

并且，通过研究表明，相比球形凹坑151表面，鱼鳞状微坑区域的逆压梯度小于球形微坑的逆压梯度，使得其产生的压差阻力远小于球形微坑产生的压差阻力，这是鱼鳞状微坑表面减阻效果优于球形微坑表面的原因，在鱼鳞状微坑内，形成的低速漩涡显著降低了壁面剪应力，从而有效提升无人机100的飞行效率。

综上所述，本发明提供的无人机100具有以下几个方面的有益效果：

本发明提供的无人机100，通过在机身110及机翼130上设置表面织构150，能够有效改善摩擦副表面的润滑和摩擦性能，减少接触表面的摩擦磨损，由于将表面织构150技术应用于无人机100的机身110、机翼130表面，使得无人机100在飞行过程中，在表面形成涡流，减小了空气与无人机100表面的直接摩擦阻力，从而提升无人机100飞行效率，具有显著的节能减排效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改、组合和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括机身和机翼，两个所述机翼对称分布于所述机身的两侧；

所述机翼和所述机身上设置表面织构，所述表面织构包括多个凹坑，多个所述凹坑排列设置于所述机翼的上表面、所述机身的上表面；

所述凹坑包括第一端部和第二端部，所述第一端部的宽度相对所述第二端部的宽度更宽，所述第一端部的深度相对所述第二端部的深度更深。

2.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，多个所述凹坑沿第一方向等距排列，多个所述凹坑沿第二方向等距排列，相邻两行的所述凹坑错位分布。

3.根据权利要求2所述的无人机，其特征在于，相邻两个所述凹坑在所述第一方向上，相隔的距离为0.1mm至0.3mm。

4.根据权利要求2所述的无人机，其特征在于，相邻两个所述凹坑在所述第二方向上，相隔的距离为0.3mm至0.6mm。

5.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述凹坑的第一端部的深度为0.01mm至0.03mm。

6.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述凹坑的所述第一端部到所述第二端部的长度为0.1mm至0.2mm。

7.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述凹坑的截面形状为扇形，所述扇形远离圆心的一端为所述第一端部；所述扇形靠近所述圆心的一端为所述第二端部；所述第一端部为背流面，所述第二端部为顺流面。

8.根据权利要求7所述的无人机，其特征在于，所述凹坑的设置方式为：所述第一端部朝向左边机翼设置，所述第二端部朝向右边机翼设置。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的无人机，其特征在于，所述机翼末端设有翼尖，所述翼尖朝远离所述机翼上表面的方向延伸，所述翼尖与所述机翼的上表面连接的一面设有所述表面织构。

10.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括机身和机翼，两个所述机翼对称分布于所述机身的左右两侧；

所述机翼和所述机身上设置表面织构，所述表面织构包括多个凹坑，多个所述凹坑排列设置于所述机翼的上表面、所述机身的上表面；

所述凹坑包括第一端部和第二端部，所述第一端部的宽度相对所述第二端部的宽度更宽，所述第一端部的深度相对所述第二端部的深度更深；

多个所述凹坑呈矩阵式排列分布，且所述凹坑的截面形状为椭圆形。