CN110510115A - 一种多用途无人机 - Google Patents

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贺文涛
朱智乾
程学彬
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    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plant in aircraft; Aircraft characterised thereby
    • B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plant
    • B64D27/24—Aircraft characterised by the type or position of power plant using steam, electricity, or spring force

Abstract

本发明公开一种多用途无人机，其动力系统包括可拆卸旋翼(11)、尾部旋翼(12)和两个独立的电机(13)，两个独立的电机(13)分别直接驱动可拆卸旋翼(11)和尾部旋翼(12)旋转。可拆卸旋翼(11)未拆卸，且可拆卸固定翼(2)被拆卸下来时，所述无人机作为直升机使用，尾部旋翼(12)用来平衡无人机产生的绕自身旋转的扭矩；可拆卸旋翼(11)拆卸，且可拆卸固定翼(2)未拆卸下来时，所述无人机作为固定翼飞行器使用，尾部旋翼(12)旋转90度后，可以产生向前的推力，推进固定翼飞行器状态下的无人机。本发明提出的无人机实现了同一机体结构，既可以用作直升机，又可以用作固定翼飞行器，应用领域广泛，具有实用价值。

Description

一种多用途无人机
技术领域
本发明涉及飞行器技术领域，特别涉及一种多用途无人机。
背景技术
无人机具有广泛用途，比如巡检、勘测、植保、影视航拍以及一些军事用途等。现有的直升机具有悬停的功能，但是巡航飞行经济性较差；固定翼飞行器巡航飞行经济性较好，但是没有悬停的功能。因此，市场上迫切需要一种既能作为直升机，又能作为固定翼飞行器的无人机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多用途无人机，具有既可以作为直升机，又可以作为固定翼飞行器的优点。
本发明所述的一种多用途无人机，它包括机体结构、航电系统和动力系统；所述机体结构是无人机的整体支撑部分，主要用来支撑旋翼与可拆卸固定翼，包括主机舱、可拆卸固定翼、水平安定面以及垂直安定面；所述航电系统包括飞行控制器、传感器和电池；飞行控制器主要实现无人机的飞行姿态控制；传感器用来采集飞行参数；电池用来提供飞行所需的电能；所述动力系统包括旋翼和电机；旋翼是用电机来驱动转动的，包括可拆卸旋翼和尾部旋翼。可拆卸旋翼未拆卸，而可拆卸固定翼被拆卸下来时，可以作为直升机使用，尾部旋翼用来平衡无人机产生的绕自身旋转的扭矩；可拆卸旋翼拆卸，而可拆卸固定翼未拆卸下来时，可以作为固定翼飞行器使用，尾部旋翼旋转90度后，可以产生向前的推力，推进固定翼飞行器状态下的无人机。
进一步地，机体结构中的主机舱用来连接旋翼、可拆卸固定翼、水平安定面以及垂直安定面；主机舱内放置有飞行控制器、传感器和电池。
进一步地，可拆卸固定翼包含有副翼、水平安定面包含有升降舵、垂直安定面包含有方向舵。
进一步地，飞行控制器用来实现无人机的飞行姿态控制；传感器用来采集飞行参数，比如地理位置坐标、速度、加速度、地磁航向，俯仰角、方位角和滚转角等；电池用来提供飞行所需的电能。
进一步地，尾部旋翼是可以在90度的范围内旋转的，并且可以锁死固定。
采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种多用途无人机，具有既可以作为直升机，又可以作为固定翼飞行器的优点。实现了直升机悬停的功能，同时巡航飞行经济性良好。
附图说明
图1为本发明专利的一种多用途无人机整体示意图；
图2为本发明专利的一种多用途无人机直升机状态下示意图；
图3为本发明专利的一种多用途无人机固定翼飞行器状态下示意图；
图4为本发明专利的一种多用途无人机组成框图；
图5为本发明专利的一种多用途无人机可拆卸旋翼或尾部旋翼与电机安装示意图；
图6为本发明专利的一种多用途无人机尾部旋翼在90度范围内旋转示意图；
1-主机舱；2-可拆卸固定翼；3-水平安定面；4-垂直安定面；5-副翼；6-升降舵；7-方向舵；8-飞行控制器；9-传感器；10-电池；11-可拆卸旋翼；12-尾部旋翼；13-电机；14-电机固定座；15-螺钉；16-螺母；17-机体座。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均适用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
需要说明的是，为了清楚地说明本发明的内容，本发明特举实施例以进一步阐释实现方式，其中，该实施例是列举式而非穷举式。
虽然该发明可以以多种形式的修改和替换来扩展，说明书中也列出了一些具体的实施图例并进行详细阐述。应当理解的是，发明者的出发点不是将该发明限于所阐述的特定实施例，正相反，发明者的出发点在于保护所有给予由本权利声明定义的精神或范围内进行的改进、等效替换和修改。同样的元器件号码可能被用于所有附图以代表相同的或类似的部分。
请参照图1、图2、图3和图4，本发明的一种多用途无人机包括：机体结构、航电系统和动力系统。图1为一种多用途无人机的整体示意图；图2为一种多用途无人机直升机状态下示意图；图3为一种多用途无人机固定翼飞行器状态下示意图；图4为一种多用途无人机组成框图。
在一个实施例中，所述机体结构是无人机的整体支撑部分，机体结构由主机舱1、可拆卸固定翼2水平安定面3和垂直安定面4组成。主机舱1用来连接可拆卸旋翼11、尾部旋翼12、可拆卸固定翼2、水平安定面3以及垂直安定面4，请参照图1、图2与图3。
在一个实施例中，所述主机舱1内放置有飞行控制器8、传感器9和电池10，请参照图2。
在一个实施例中，所述可拆卸固定翼2包含有副翼5、水平安定面3包含有升降舵6、垂直安定面4包含有方向舵7。
在一个实施例中，所述航电系统包括飞行控制器8、传感器9和电池10，均位于主机舱1内；所述飞行控制器8用来实现无人机的飞行姿态控制。所述传感器9用来采集飞行参数，比如地理位置坐标、速度、加速度、地磁航向，俯仰角、方位角和滚转角等；所述电池10用来提供飞行所需的电能。
在一个实施例中，所述动力系统包括可拆卸旋翼11、尾部旋翼12和电机13，两个独立的电机13分别直接驱动可拆卸旋翼11和尾部旋翼12旋转。可拆卸旋翼11使得多用途无人机在直升机状态下飞行；尾部旋翼12用来平衡无人机产生的绕自身旋转的扭矩。多用途无人机在固定翼飞行器状态下，尾部旋翼12旋转90度后，可以产生向前的推力，推进固定翼飞行器状态下的无人机。
在一个实施例中，可拆卸旋翼11未拆卸，而可拆卸固定翼2被拆卸下来时，无人机可以作为直升机使用，尾部旋翼12用来平衡无人机产生的绕自身旋转的扭矩，请参照图2。
在一个实施例中，可拆卸旋翼11拆卸，而可拆卸固定翼2未拆卸下来时，无人机可以作为固定翼飞行器使用，尾部旋翼旋转90度后，可以产生向前的推力，推进固定翼飞行器状态下的无人机，请参照图3。
在一个实施例中，所述可拆卸旋翼11与电机13安装示意图，请参照图5，电机13直接驱动可拆卸旋翼11。
在一个实施例中，所述尾部旋翼12可以在90度的范围内旋转，并且可以锁死固定；电机13与电机固定座14固定连接；机体座17实际上分上下两部分，且上下两部分分别有成等腰直角关系的三个通孔，第一螺钉A、第二螺钉B穿过通孔后形成的连线与第一螺钉A、第三螺钉C穿过通孔后形成的连线夹角是90度；螺钉15和螺母16穿过通孔后可以将电机固定座14固定在机体座17上；电机固定座14纵向上有两个通孔，若第一螺钉A、第二螺钉B分别穿过机体座17的上下纵向的两个通孔，以及电机固定座14，最后通过螺母16锁紧，此时，尾部旋翼12产生向前的推力，推进固定翼飞行器状态下的无人机。若第一螺钉A、第三螺钉C分别穿过机体座17上下横向的两个通孔，以及电机固定座14，最后通过螺母16锁紧，此时，尾部旋翼12用来平衡直升机状态下的无人机产生的绕自身旋转的扭矩。
至此完成了一种多用途无人机。
本发明专利实现了以下显著的有益效果：具有既可以作为直升机，又可以作为固定翼飞行器的优点。实现了直升机悬停的功能，同时巡航飞行经济性良好。根据本发明专利技术方案和构思，还可以有其他任何合适的改动。对于本领域普通技术人员来说，所有这些替换、调整和改进都应属于本发明专利所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种多用途无人机，其特征在于，其包括：机体结构、航电系统和动力系统；所述机体结构由主机舱(1)、可拆卸固定翼(2)、水平安定面(3)和垂直安定面(4)组成；主机舱(1)用来连接可拆卸旋翼(11)、尾部旋翼(12)、可拆卸固定翼(2)、水平安定面(3)以及垂直安定面(4)；
所述动力系统包括可拆卸旋翼(11)、尾部旋翼(12)和两个独立的电机(13)，两个独立的电机(13)分别直接驱动可拆卸旋翼(11)和尾部旋翼(12)旋转；
可拆卸旋翼(11)未拆卸，且可拆卸固定翼(2)被拆卸下来时，所述无人机作为直升机使用，尾部旋翼(12)用来平衡无人机产生的绕自身旋转的扭矩；可拆卸旋翼(11)拆卸，且可拆卸固定翼(2)未拆卸下来时，所述无人机作为固定翼飞行器使用，尾部旋翼(12)旋转90度后，可以产生向前的推力，推进固定翼飞行器状态下的无人机。
2.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述尾部旋翼(12)可以在90度的范围内旋转，并且可以锁死固定；电机(13)与电机固定座(14)固定连接；机体座(17)实际上分上、下两部分，且上、下两部分分别有成等腰直角关系的三个通孔，第一螺钉(A)、第二螺钉(B)穿过通孔后形成的连线与第一螺钉A、第三螺钉(C)穿过通孔后形成的连线夹角是90度；螺钉(15)和螺母(16)穿过通孔后可以将电机固定座(14)固定在机体座(17)上；电机固定座(14)上有两个通孔，若第一螺钉(A)、第二螺钉(B)分别穿过机体座(17)的上下纵向的两个通孔，以及电机固定座(14)，最后通过螺母(16)锁紧，此时，尾部旋翼(12)产生向前的推力，推进固定翼飞行器状态下的无人机；若第一螺钉(A)、第三螺钉(C)分别穿过机体座(17)上下横向的两个通孔，以及电机固定座(14)，最后通过螺母(16)锁紧，此时，尾部旋翼(12)用来平衡直升机状态下的无人机产生的绕自身旋转的扭矩。
3.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述航电系统位于主机舱(1)内。
4.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，所述航电系统包括飞行控制器(8)、传感器(9)和电池(10)。
5.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述飞行控制器(8)用来实现无人机的飞行姿态控制；所述传感器(9)用来采集飞行参数；所述电池(10)用来提供无人机飞行所需的电能。
6.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述传感器(9)所采集的飞行参数包括地理位置坐标、速度、加速度、地磁航向，俯仰角、方位角和滚转角。
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