CN108995800A - 一种新型旋翼无人机结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型旋翼无人机结构，包括承载机身、竖直旋翼、水平旋翼、短翼、转台机构、角度传感器及风压传感器，竖直旋翼以承载机身轴线对称分布在承载机身两侧，各竖直旋翼通过短翼与承载机身侧表面相互连接，水平旋翼位于承载机身外表面并与承载机身间同轴分布，风压传感器若干，每个短翼上均设至少三个风压传感器，并沿短翼轴线方向均布在短翼的上端面、前端面和下端面上，且短翼上端面、前端面和下端面的各风压传感器相互间隔分布。本发明一方面可有效为无人机设备充足的升力，且升力方向调整灵活方便，另一方面可有效的实现无人机垂直起降、水平运行作业的灵活性和便捷性，节省无人机设备机内空间。

Description

一种新型旋翼无人机结构

技术领域

本发明涉及一种无人机结构，确切地说是一种新型旋翼无人机结构。

背景技术

目前所使用的旋翼式无人机设备中，旋翼机构往往通过连接梁安装在机身侧表面或直接位置机身的前端面、后端面及上端面任意位置，这种结构虽然可以满足为无人机提供飞行时所需的升力，满足无人机飞行作业的需要，但一方面造成无人机升力体结构固定，不能根据飞行中的气流变化灵活调整无人机所受升力的方向，从而一方面造成无人机飞行时的运行能耗相对较高，另一方在造成无人机设备飞行时对复杂气流环境调整及适应能力差，严重影响了无人机设备使用的灵活性和可靠性，同时，传统的旋翼布局方式，一方面需要为无人机增加额外的重量，影响无人机的有效承载能力，另一方面也极易造成无人机设备机体内部空间受到影响，导致无人机设备机内空间利用率低下，严重影响无人机设备的承载能力和承载作业的灵活性，因此针对这一现状，迫切需要开发一种全新的轮胎结构，以满足实际使用的需要。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种新型旋翼无人机结构，该发明结构简单，运行效率高，一方面可有效为无人机设备充足的升力，且升力方向调整灵活方便，可有效提高无人机设备对复杂气流环境的抵御能力并有效降低无人机设备运行能耗，另一方面可有效的实现无人机垂直起降、水平运行作业的灵活性和便捷性，节省无人机设备机内空间，提高无人机设备的空间利用率和有效载荷能力，从而极大的提高无人机设备运行的稳定性、可靠性、便捷性和适航性。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种新型旋翼无人机结构，包括承载机身、竖直旋翼、水平旋翼、短翼、转台机构、角度传感器及风压传感器，承载机身为轴线与水平呈0°—45°夹角的密闭腔体结构，竖直旋翼共两个，以承载机身轴线对称分布在承载机身两侧，各竖直旋翼通过短翼与承载机身侧表面相互连接，短翼两端分别设转台机构，并通过转台机构与承载机身和竖直旋翼相互铰接，短翼轴线与承载机身轴线相互垂直分布，短翼下端面与水平面呈0°—60°夹角，短翼轴线与竖直旋翼轴线呈0°—60°夹角，竖直旋翼轴线与水平面呈±45°，水平旋翼一个，位于承载机身外表面并与承载机身间同轴分布，竖直旋翼、水平旋翼之间的距离为承载机身有效长度的1/6—1/2，角度传感器数量与转台机构数量一致，且每个转台机构上均设至少一个角度传感器，风压传感器若干，每个短翼上均设至少三个风压传感器，并沿短翼轴线方向均布在短翼的上端面、前端面和下端面上，且短翼上端面、前端面和下端面的各风压传感器相互间隔分布。

进一步的，所述的短翼与承载机身和竖直旋翼间通过柔性防护罩相互连接，所述的柔性防护罩包覆在转台机构外并与转台机构同轴分布。

进一步的，所述的转台机构对应的短翼位置设定位槽，所述的转台机构有效高度1/3—2/3部分嵌于定位槽内并与定位槽同轴分布。

进一步的，所述的短翼前端面和后端面的横端面均为圆弧结构，且短翼上端面为弧形结构，下端面为平面结构，上端面长度为下端面长度的1.5—3倍。

进一步的，所述的竖直旋翼、水平旋翼均包括旋翼、传动轴、变速箱、驱动机构及承载壳，所述的变速箱、驱动机构均嵌于承载壳内，且所述的变速箱通过传动轴与驱动机构和旋翼连接，所述的旋翼位于承载壳外并与传动轴同轴分布。

进一步的，所述的驱动机构为电动机和内燃机中的任意一种。

本发明结构简单，运行效率高，一方面可有效为无人机设备充足的升力，且升力方向调整灵活方便，可有效提高无人机设备对复杂气流环境的抵御能力并有效降低无人机设备运行能耗，另一方面可有效的实现无人机垂直起降、水平运行作业的灵活性和便捷性，节省无人机设备机内空间，提高无人机设备的空间利用率和有效载荷能力，从而极大的提高无人机设备运行的稳定性、可靠性、便捷性和适航性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明横断面结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1和2所述的一种新型旋翼无人机结构，包括承载机身1、竖直旋翼2、水平旋翼3、短翼4、转台机构5、角度传感器6及风压传感器7，承载机身1为轴线与水平呈0°—45°夹角的密闭腔体结构，竖直旋翼2共两个，以承载机身1轴线对称分布在承载机身1两侧，各竖直旋翼2通过短翼4与承载机身1侧表面相互连接，短翼4两端分别设转台机构5，并通过转台机构5与承载机身1和竖直旋翼2相互铰接，短翼4轴线与承载机身1轴线相互垂直分布，短翼4下端面与水平面呈0°—60°夹角，短翼4轴线与竖直旋翼2轴线呈0°—60°夹角，竖直旋翼2轴线与水平面呈±45°，水平旋翼3一个，位于承载机身1外表面并与承载机身1间同轴分布，竖直旋翼2、水平旋翼3之间的距离为承载机身1有效长度的1/6—1/2，角度传感器6数量与转台机构5数量一致，且每个转台机构5上均设至少一个角度传感器6，风压传感器7若干，每个短翼4上均设至少三个风压传感器7，并沿短翼4轴线方向均布在短翼4的上端面、前端面和下端面上，且短翼4上端面、前端面和下端面的各风压传感器7相互间隔分布。

本实施例中，所述的短翼4与承载机身1和竖直旋翼2间通过柔性防护罩8相互连接，所述的柔性防护罩8包覆在转台机构5外并与转台机构5同轴分布。

本实施例中，所述的转台机构5对应的短翼4位置设定位槽9，所述的转台机构5有效高度1/3—2/3部分嵌于定位槽内并与定位槽同轴分布。

本实施例中，所述的短翼4前端面和后端面的横端面均为圆弧结构，且短翼4上端面为弧形结构，下端面为平面结构，上端面长度为下端面长度的1.5—3倍。

本实施例中，所述的竖直旋翼2、水平旋翼3均包括旋翼101、传动轴102、变速箱103、驱动机构104及承载壳105，所述的变速箱103、驱动机构104均嵌于承载壳105内，且所述的变速箱103通过传动轴102与驱动机构104和旋翼101连接，所述的旋翼101位于承载壳105外并与传动轴102同轴分布。

本实施例中，所述的驱动机构104为电动机和内燃机中的任意一种。

本发明在具体实施中，首先对承载机身、竖直旋翼、水平旋翼、短翼、转台机构、角度传感器及风压传感器进行组装，完成本发明装配备用。

在无人机设备起降作业时，直径由竖直旋翼运行，水平旋翼停止运行，同时通过转台机构调整短翼与承载机身和竖直旋翼间的夹角，一方面由竖直旋翼对无人机设备施加与竖直方向呈0°—45°范围内夹角的升力，另一方面由短翼通过流经短翼表面气流为承载机身提供额外升力，从而驱动承载机身进行垂直升降作业，并在升降作业中实现对无人机机身进行一定范围内平移。

在无人机滑跑起降或垂直起飞到达一定高度进行水平飞行时，竖直旋翼、水平旋翼同事运行，一方面由水平旋翼为承载机身提供飞行时在水平方向上的驱动动力，实现承载机身在水平方向上运行，另一方面通过台机构调整短翼与承载机身和竖直旋翼间的夹角，由短翼为承载机身水平运行时提供额外升力，通过竖直旋翼运行对无人机设备施加与竖直方向呈0°—45°范围内夹角的升力，为承载机身飞行同时提供竖直方向的升力和水平方向的升力，从而实现起降或垂直起飞到达一定高度进行水平飞行的需要，同事另可在降落时，通过调整竖直旋翼和短翼，为承载机身提供阻力，提高制动能力并缩短滑跑距离。

在飞行过程中，通过位于短翼上的各风压传感器适时检测飞行中的承载机身受到的气流影响和升力，然后一方面调整竖直旋翼、水平旋翼的运行功率，另一方面调整短翼与承载机身和竖直旋翼间的夹角，一方面由竖直旋翼对无人机设备施加与竖直方向呈0°—45°范围内夹角的升力，另一方面由短翼通过流经短翼表面气流为承载机身提供额外升力，从而消除复杂气流对承载机身运行时的影响，在确保升力稳定的同时，另有效的提高承载机身飞行时的稳定性。

本发明结构简单，运行效率高，一方面可有效为无人机设备充足的升力，且升力方向调整灵活方便，可有效提高无人机设备对复杂气流环境的抵御能力并有效降低无人机设备运行能耗，另一方面可有效的实现无人机垂直起降、水平运行作业的灵活性和便捷性，节省无人机设备机内空间，提高无人机设备的空间利用率和有效载荷能力，从而极大的提高无人机设备运行的稳定性、可靠性、便捷性和适航性。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理。在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种新型旋翼无人机结构，其特征在于：所述的新型旋翼无人机结构包括承载机身、竖直旋翼、水平旋翼、短翼、转台机构、角度传感器及风压传感器，所述的承载机身为轴线与水平呈0°—45°夹角的密闭腔体结构，所述的竖直旋翼共两个，以承载机身轴线对称分布在承载机身两侧，各竖直旋翼通过短翼与承载机身侧表面相互连接，所述的短翼两端分别设转台机构，并通过转台机构与承载机身和竖直旋翼相互铰接，所述的短翼轴线与承载机身轴线相互垂直分布，短翼下端面与水平面呈0°—60°夹角，所述的短翼轴线与竖直旋翼轴线呈0°—60°夹角，所述的竖直旋翼轴线与水平面呈±45°，所述的水平旋翼一个，位于承载机身外表面并与承载机身间同轴分布，所述的竖直旋翼、水平旋翼之间的距离为承载机身有效长度的1/6—1/2，所述的角度传感器数量与转台机构数量一致，且每个转台机构上均设至少一个角度传感器，所述的风压传感器若干，每个短翼上均设至少三个风压传感器，并沿短翼轴线方向均布在短翼的上端面、前端面和下端面上，且短翼上端面、前端面和下端面的各风压传感器相互间隔分布。

2.根据权利要求1所述的一种新型旋翼无人机结构，其特征在于：所述的短翼与承载机身和竖直旋翼间通过柔性防护罩相互连接，所述的柔性防护罩包覆在转台机构外并与转台机构同轴分布。

3.根据权利要求1所述的一种新型旋翼无人机结构，其特征在于：所述的转台机构对应的短翼位置设定位槽，所述的转台机构有效高度1/3—2/3部分嵌于定位槽内并与定位槽同轴分布。

4.根据权利要求1所述的一种新型旋翼无人机结构，其特征在于：所述的短翼前端面和后端面的横端面均为圆弧结构，且短翼上端面为弧形结构，下端面为平面结构，上端面长度为下端面长度的1.5—3倍。

5.根据权利要求1所述的一种新型旋翼无人机结构，其特征在于：所述的竖直旋翼、水平旋翼均包括旋翼、传动轴、变速箱、驱动机构及承载壳，所述的变速箱、驱动机构均嵌于承载壳内，且所述的变速箱通过传动轴与驱动机构和旋翼连接，所述的旋翼位于承载壳外并与传动轴同轴分布。

6.根据权利要求5所述的一种新型旋翼无人机结构，其特征在于：所述的驱动机构为电动机和内燃机中的任意一种。