CN110356551A - 双模式切换无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无人机。一种双模式切换无人机，包括机翼、机身、转子，还包括机翼支撑件，机翼支撑件的一端固定在机身上，机翼通过枢转机构安装在机翼支撑件的另一端端部；还包括在机翼支撑件上设有的用于锁紧和驱动机翼的油压驱动装置，油压驱动装置驱动机翼相对机翼支撑件枢转；在机翼底部设有容纳机翼支撑件和枢转机构的空腔；本发明通过使机翼绕枢转机构的枢转轴线旋转，实现垂直起降和水平飞行模式的转换，在水平飞行模式时，机翼和转子提供升力，提高了无人机的航程，垂直起降模式主要由转子推进系统提供升力，从根本上解决了现有技术中固定翼飞机和旋翼飞机使用的局限性问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种无人机。
背景技术
传统的固定翼飞机为达到足够的速度以产生升力，通常需要配置长跑道 或发射系统，也需要跑道降落。旋翼飞机通过垂直起飞和着陆，避免了起飞 和着陆所需要的水平空间。但是旋翼飞机不适合高效率的水平飞行，因为转 子必须同时提供升力和向前的推力。
由于垂直起降飞机的重心较高，在垂直着陆或起飞时尾翼飞机易倾斜， 尤其是在有风或不平坦的地面时，因此常需要一个稳定的着陆底座。现有的 垂直起降飞机多包括一个宽大的着陆底座或大的垂直尾翼。但这样设计对于 水平飞行无利，即使是使用可伸缩着陆腿，仍然增加了飞行的阻力和重量， 降低了飞行器的性能。
在说明书附图6中是申请公布号为CN2106828913A的中国实用新型专 利，该文献公开了一种垂直起降无人机，包括机身3，所述机身3前端两侧 对称设置鸭翼18和旋翼动力组20，所述机身3后端两侧对称设置主翼2和 旋翼动力组20，所述机身3的尾部设置固定翼动力组19。该无人机结合了 固定翼无人机和垂直起降无人机两方面的优势，选取鸭式翼身融合的固定翼 飞机为主体，以鸭翼和飞机主翼主梁作为旋翼和固定翼飞机共同主承力部件，完成四旋翼的安装，最终实现垂直起降功能。
不难看出，文献公开的垂直起降无人机存在以下缺陷：当垂直起飞时， 该飞行器通过旋翼动力组20的叶片旋转产生升力。当水平飞行时，则利用 固定翼动力组19。旋翼动力组20和固定翼动力组19不能相互替代，且只能 在特定模式下使用，这增加了无人机的重量，限制了飞机的燃料容量，飞行 范围和飞行速度。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种结构简单，可以垂直起 飞和着陆，以及高效率的水平飞行，真正实现垂直起降和水平飞行模式的转 换的双模式切换无人机。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种双模式切换无人机， 包括机翼、机身、转子，还包括机翼支撑件，机翼支撑件的一端固定在机身 上，机翼通过枢转机构安装在机翼支撑件的另一端端部；还包括在机翼支撑 件上设有的用于锁紧和驱动机翼的油压驱动装置，油压驱动装置驱动机翼相 对机翼支撑件枢转；在机翼底部设有容纳机翼支撑件和枢转机构的空腔；
当所述无人机处于垂直起降模式时，机翼在油压驱动装置的驱动下，机 翼沿枢转机构的枢转轴线旋转，直到机翼相对机翼支撑件旋转90°，即是机 翼与枢转轴线重合，达到完全旋转状态，用于在着陆表面支撑所述无人机的 着陆支架从机翼的腔体中伸出，此时，着陆支架伸长至最大，为垂直起飞或 着陆提供稳定的基础，此时，所述的转子提供垂直推力；
当所述无人机处于水平飞行模式时，机翼在油压驱动装置的驱动下还 原，使机翼与枢转机构的枢转轴线相互垂直，着陆支架收缩至机翼的腔体内， 此时，着陆支架则全部收起至机翼的腔体中，减小飞行阻力，此时，所述的转 子提供水平推力。
进一步的，在所述的机翼支撑件上还设有用于容纳固定支架的空腔，所 述的油压驱动装置通过固定支架安装在机翼支撑件上。
进一步的，所述的着陆支架为安装在机翼的腔体中的油压驱动伸缩杆， 在需接触地面的着陆支架端部设有减震垫。
进一步的，在所述的机身上设有垂直稳定器，所述的垂直稳定器延着机 身的纵向轴线延伸设置在机身上。
进一步的，所述枢转机构的枢转轴线与机身的纵向轴线平行。
进一步的，所述的机翼与机翼支撑件之间枢转角度为0-90°。
进一步的，所述的机翼支撑件为支撑杆或支撑框架。
进一步的，所述的枢转机构为枢转杆或枢转合页，且枢转机构固定安装 在机翼上。
进一步的，所述的枢转杆焊接在所述的机翼上。
进一步的，所述的转子与马达或发动机电连接，马达或发动机为转子提 供动力。
本发明的有益效果是：
(1)本发明兼具固定翼飞机的航程和速度与螺桨飞机的起飞和着陆能 力，结构简单，适应范围广。
(2)通过使机翼绕枢转机构的枢转轴线旋转，实现垂直起降和水平飞行 模式的转换，在水平飞行模式时，机翼和转子提供升力，提高了无人机的航 程，垂直起降模式主要由转子推进系统提供升力，从根本上解决了现有技术 中固定翼飞机和旋翼飞机使用的局限性问题。
(3)采用可折叠的着陆脚，提供了着陆稳定性，所提供的无人机升力稳 定，机械结构简单，控制步骤简便。
附图说明
图1是本发明在水平飞行模式时的主视结构示意图；
图2是本发明在水平飞行模式时的仰视结构示意图；
图3是本发明在垂直起降和水平飞行模式切换时的结构示意图；
图4是本发明在垂直起降模式时的主视结构示意图；
图5是本发明在垂直起降模式时的侧视结构示意图；
图6是背景技术垂直起降无人机的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本 发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：如图1、图2、图3所示，一种双模式切换无人机1，包括机 翼2、机身3、转子5，还包括机翼支撑件8，机翼支撑件8的一端固定在机 身3上，机翼2通过枢转机构14安装在机翼支撑件8的另一端端部；还包 括在机翼支撑件8上设有的用于锁紧和驱动机翼2的油压驱动装置16，油压 驱动装置16驱动机翼2相对机翼支撑件8枢转；在机翼2底部设有容纳机翼支撑件8和枢转机构14的空腔21；
如图4、5所示，当所述无人机处于垂直起降模式时，机翼2在油压驱 动装置16的驱动下，机翼2沿枢转机构14的枢转轴线7旋转，直到机翼2 相对机翼支撑件8旋转90°，即是机翼2与枢转轴线7重合，达到完全旋转 状态，用于在着陆表面13支撑所述无人机1的着陆支架12从机翼2的腔体 中伸出，此时，着陆支架12伸长至最大，为垂直起飞或着陆提供稳定的基 础，此时，所述的转子5提供垂直推力；
如图1、2所示，当所述无人机1处于水平飞行模式时，机翼2在油压 驱动装置16的驱动下还原，使机翼2与枢转机构14的枢转轴线7相互垂直， 着陆支架12收缩至机翼2的腔体内，此时，着陆支架12则全部收起至机翼2 的腔体中，减小飞行阻力，此时，所述的转子5提供水平推力。
在所述的机翼支撑件8上还设有用于容纳固定支架15的空腔，所述的 油压驱动装置16通过固定支架15安装在机翼支撑件8上。
所述的着陆支架12为安装在机翼2的腔体中的油压驱动伸缩杆，在需 接触地面的着陆支架12端部设有减震垫17。
所述枢转机构14的枢转轴线7与机身3的纵向轴线平行。
所述的机翼2与机翼支撑件8之间枢转角度为0-90°。
所述机翼支撑件8为支撑框架。
所述的枢转机构14为枢转杆，且枢转机构14固定安装在机翼2上。
所述的枢转杆焊接在所述的机翼2上。
在所述的机身3上设有垂直稳定器4，所述的垂直稳定器4延着机身3 的纵向轴线延伸设置在机身3上。
所述的转子5与发动机电连接，发动机为转子5提供动力。
实施例2：与实施例1相同，不同的是：所述的枢转机构14为枢转合页， 所述机翼支撑件8为支撑杆，所述的转子5与马达电连接，马达为转子5提 供动力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发 明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双模式切换无人机，包括机翼、机身、转子，其特征在于，还包括机翼支撑件，机翼支撑件的一端固定在机身上，机翼通过枢转机构安装在机翼支撑件的另一端端部；还包括在机翼支撑件上设有的用于锁紧和驱动机翼的油压驱动装置，油压驱动装置驱动机翼相对机翼支撑件枢转；在机翼底部设有容纳机翼支撑件和枢转机构的空腔；
当所述无人机处于垂直起降模式时，机翼在油压驱动装置的驱动下，机翼沿枢转机构的枢转轴线旋转，直到机翼相对机翼支撑件旋转90°，即是机翼与枢转轴线重合，达到完全旋转状态，用于在着陆表面支撑所述无人机的着陆支架从机翼的腔体中伸出，此时，着陆支架伸长至最大，为垂直起飞或着陆提供稳定的基础，此时，所述的转子提供垂直推力；
当所述无人机处于水平飞行模式时，机翼在油压驱动装置的驱动下还原，使机翼与枢转机构的枢转轴线相互垂直，着陆支架收缩至机翼的腔体内，此时，着陆支架则全部收起至机翼的腔体中，减小飞行阻力，此时，所述的转子提供水平推力。
2.如权利要求1所述的双模式切换无人机，其特征在于，在所述的机翼支撑件上还设有用于容纳固定支架的空腔，所述的油压驱动装置通过固定支架安装在机翼支撑件上。
3.如权利要求1所述的双模式切换无人机，其特征在于，所述的着陆支架为安装在机翼的腔体中的油压驱动伸缩杆，在需接触地面的着陆支架端部设有减震垫。
4.如权利要求1所述的双模式切换无人机，其特征在于，在所述的机身上设有垂直稳定器，所述的垂直稳定器延着机身的纵向轴线延伸设置在机身上。
5.如权利要求1所述的双模式切换无人机，其特征在于，所述枢转机构的枢转轴线与机身的纵向轴线平行。
6.如权利要求1所述的双模式切换无人机，其特征在于，所述的机翼与机翼支撑件之间枢转角度为0-90°。
7.如权利要求1-6任一所述的双模式切换无人机，其特征在于，所述的机翼支撑件为支撑杆或支撑框架。
8.如权利要求1-6任一所述的双模式切换无人机，其特征在于，所述的枢转机构为枢转杆或枢转合页，且枢转机构固定安装在机翼上。
9.如权利要求8所述的双模式切换无人机，其特征在于，所述的枢转杆焊接在所述的机翼上。
10.如权利要求1-6任一所述的双模式切换无人机，其特征在于，所述的转子与马达或发动机电连接，马达或发动机为转子提供动力。
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