CN110861763A - 一种适用于多旋翼无人机的尾部结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于多旋翼无人机的尾部结构，尾部结构安装在多旋翼无人机的尾部，且尾部结构底部安装有第一机轮；尾部结构包括主承力结构架和前向推进装置；主承力结构架的前端安装在多旋翼无人机的尾部，前向推进装置安装在主承力结构架的后端，前向推进装置与多旋翼无人机电连接，第一机轮安装在主承力结构架的底部。本发明安装于多旋翼无人机后，其转向力臂比传统旋翼机转向力臂长，在同样的转向力作用下，偏转力矩更大，转向更灵活、更迅速，克服了传统多旋翼无人机使用重心窄、航向转向响应慢、抗侧风稳定性差等缺点。
Description
技术领域
本发明涉及多旋翼无人机技术领域，更具体的说是涉及一种适用于多旋翼无人机的尾部结构。
背景技术
随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展，无人机设计制造取得了长足的进步，在工业、农业、国防和社会管理等众多国计民生领域应用越来越广泛，作用越来越突出。现有无人机应用最多、最流行的多为多旋翼无人机。多旋翼无人机虽然具有结构简单、制造容易、操作简单、使用经济等特点，但是传统多旋翼无人机重心与几何中心重合，旋翼融升力和姿态调整于一身，带来的缺陷是使用重心窄，航向转向响应慢，抗风稳定性差，使用局限性大。
因此，如何解决多旋翼无人机航向稳定性差和抗侧风能力弱的技术方案是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种适用于多旋翼无人机的尾部结构，其目的在于解决现有技术中的多旋翼无人机的航向稳定性差和抗侧风能力差的缺陷。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种适用于多旋翼无人机的尾部结构，所述尾部结构安装在所述多旋翼无人机的尾部，且所述尾部结构底部安装有第一机轮；
所述尾部结构包括主承力结构架和前向推进装置；
所述主承力结构架的前端安装在所述多旋翼无人机的尾部，所述前向推进装置安装在所述主承力结构架的后端，所述前向推进装置与所述多旋翼无人机电连接，所述第一机轮安装在所述主承力结构架的底部。
优选的，所述主承力结构架包括镂空刚性轻质材料板和刚性轻质材料支撑杆；
两块相同的所述镂空刚性轻质材料板交叉固定后呈人字形，所述刚性轻质材料支撑杆水平设置于所述两块所述镂空刚性轻质材料板之间，两块所述镂空刚性轻质材料板的交叉固定端为后端，两块所述镂空刚性轻质材料板的分叉端通过螺栓安装在所述多旋翼无人机上。
优选的，所述前向推进装置为螺旋桨结构，所述螺旋桨结构安装在两块所述镂空刚性轻质材料板的交叉固定端之上。
优选的，所述第一机轮固定安装在两块所述镂空刚性轻质材料板的交叉固定端的底部。
基于一种适用于多旋翼无人机的尾部结构的应用，一种多旋翼无人机，所述多旋翼无人机包括所述尾部结构。
优选的，所述多旋翼无人机包括起落架，所述起落架安装在所述多旋翼多旋翼无人机的底部，且所述起落架为与所述第一机轮相适配的机轮结构。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种适用于多旋翼无人机的尾部结构，首先，将该结构能有效使传统多旋翼无人机结构后向延伸，引入尾部桁架结构，其力学模型发生了较大变化，引入尾部结构后多旋翼无人机的转向力臂比传统旋翼机转向力臂长，在同样的转向力作用下，偏转力矩更大，转向更灵活、更迅速，突破了传统旋翼机结构设计的局限，也克服了传统多旋翼无人机使用重心窄、航向转向响应慢、抗侧风稳定性差等缺点，而且其结构的扩展和使用重心范围的增大，航向稳定性、抗侧风能力、使用重心等飞行性的改善提升，也有利于市场前景广阔的中、大型重载多旋翼无人机的开发应用。
其次，该结构将传统的多旋翼无人机的支架着陆方式改为轮载着陆方式，减小了无人机着陆冲击载荷，能有效提高机体结构使用寿命并保证机载设备的安全。同时，机轮着陆系统更方便大、中型重载多旋翼无人机的进出机库保养、管理和使用，减少配套专用车辆。
最后，本发明在主承力结构架上增设前向推进动力装置，从而解决多旋翼无人机巡航速度低的缺陷，有利于提高飞行器使用范围和使用效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的尾部结构示意图；
图2附图为本发明提供的安装有第一机轮的尾部结构示意图；
图3附图为本发明提供的安装有尾部结构的多旋翼无人机的整体结构示意图；
图4附图为本发明提供的尾部结构的力学原理示意图；
其中，1-主承力结构架，101-镂空刚性轻质材料板，102-刚性轻质材料支撑杆，2-螺旋桨结构，3-多旋翼无人机，4-第一机轮，5-起落架。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明实施例公开了一种适用于多旋翼无人机的尾部结构，尾部结构安装在多旋翼无人机3的尾部，且尾部结构底部安装有第一机轮4；
尾部结构包括主承力结构架1和前向推进装置；
主承力结构架1的前端安装在多旋翼无人机3的尾部，前向推进装置安装在主承力结构架1的后端，前向推进装置与多旋翼无人机3电连接，第一机轮4安装在主承力结构架1的底部。
为了进一步优化上述技术方案，主承力结构架1包括镂空刚性轻质材料板101和刚性轻质材料支撑杆102；
两块相同的镂空刚性轻质材料板101交叉固定后呈人字形，刚性轻质材料支撑杆102水平设置于两块镂空刚性轻质材料板101之间，两块镂空刚性轻质材料板101的交叉固定端为后端，两块镂空刚性轻质材料板101的分叉端通过螺栓安装在多旋翼无人机3上。
需要说明的是，本发明中的该主承力结构架1还可以为单一管材结构或单一型材结构；且本实施例中的刚性轻质材料可以为铝合金、镁合金、碳纤维或镁铝合金等材料，所选材料仅需满足其重量轻强度高的特性即可。
为了进一步优化上述技术方案，前向推进装置为螺旋桨结构4，螺旋桨结构4安装在两块镂空刚性轻质材料板101的交叉固定端之上。
为了进一步优化上述技术方案，第一机轮4固定安装在两块镂空刚性轻质材料板101的交叉固定端的底部。
本实施例还公开了基于一种适用于多旋翼无人机的尾部结构的应用，一种多旋翼无人机，多旋翼无人机3包括尾部结构。
为了进一步优化上述技术方案，多旋翼无人机3包括起落架5，起落架5安装在多旋翼多旋翼无人机3的底部，且起落架5为与第一机轮4相适配的机轮结构。
本发明的工作原理为：
如图3所示，将传统多旋翼无人机3结构后向延伸，引入尾部桁架结构，其力学模型发生了较大变化，原重心从o点转移到a点，使用重心范围从o点变为o～a之间，根据对比可以看出，尾部结构转向力臂ae比传统旋翼机转向力臂oc长，在同样的转向力作用下，偏转力矩更大，转向更灵活、更迅速。
在飞行升力F1和尾桨升力F2共同作用下，航向稳定性、抗侧风能力得到提升。在侧风Ff条件下，因F1和F2围绕重心a产生的平衡力矩，侧风Ff对飞行器飞行的干扰将会减弱，从而增强了飞行器的抗风能力。正常情况下，只要合成升力F(F1+F2)大于等于飞行重力P(含P1+P2，包括燃油、任务载荷等)，飞行器就能在给定高度保持飞行。
其中：F1—旋翼升力，F2—尾桨升力，Ff—尾部姿态力，P1—传统旋翼机重力，P2—新增尾部重力，F、P—合成升力、重力。
为了进一步优化上述技术方案，第一机轮4固定安装在两块镂空刚性轻质材料板101的交叉固定端的底部。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种适用于多旋翼无人机的尾部结构，其特征在于，所述尾部结构安装在所述多旋翼无人机(3)的尾部，且所述尾部结构底部安装有第一机轮(4)；
所述尾部结构包括主承力结构架(1)和前向推进装置；
所述主承力结构架(1)的前端安装在所述多旋翼无人机(3)的尾部，所述前向推进装置安装在所述主承力结构架(1)的后端，所述前向推进装置与所述多旋翼无人机(3)电连接，所述第一机轮(4)安装在所述主承力结构架(1)的底部。
2.根据权利要求1所述的一种适用于多旋翼无人机的尾部结构，其特征在于，所述主承力结构架(1)包括镂空刚性轻质材料板(101)和刚性轻质材料支撑杆(102)；
两块相同的所述镂空刚性轻质材料板(101)交叉固定后呈人字形，所述刚性轻质材料支撑杆(102)水平设置于所述两块所述镂空刚性轻质材料板(101)之间，两块所述镂空刚性轻质材料板(101)的交叉固定端为后端，两块所述镂空刚性轻质材料板(101)的分叉端通过螺栓安装在所述多旋翼无人机(3)上。
3.根据权利要求2所述的一种适用于多旋翼无人机的尾部结构，其特征在于，所述前向推进装置为螺旋桨结构(4)，所述螺旋桨结构(4)安装在两块所述镂空刚性轻质材料板(101)的交叉固定端之上。
4.根据权利要求2所述的一种适用于多旋翼无人机的尾部结构，其特征在于，所述第一机轮(4)固定安装在两块所述镂空刚性轻质材料板(101)的交叉固定端的底部。
5.基于权利要求1-4任意一项所述的一种适用于多旋翼无人机的尾部结构的应用，其特征在于，一种多旋翼无人机，所述多旋翼无人机(3)包括所述尾部结构。
6.根据权利要求5所述的一种适用于多旋翼无人机的尾部结构的应用，其特征在于，所述多旋翼无人机(3)包括起落架(5)，所述起落架(5)安装在所述多旋翼多旋翼无人机(3)的底部，且所述起落架(5)为与所述第一机轮(4)相适配的机轮结构。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2230546A1 (en) * | 1973-05-24 | 1974-12-20 | Marchetti Charles | Electrically powered rotating wing aircraft - has I.C. engine generator and electric motors driving blades |
| CN103721421A (zh) * | 2012-10-16 | 2014-04-16 | 田瑜 | 多旋翼飞行器 |
| CN104743107A (zh) * | 2015-04-24 | 2015-07-01 | 北京双飞伟业科技有限公司 | 多旋翼飞行器 |
| CN204979218U (zh) * | 2015-07-18 | 2016-01-20 | 辽宁力德航空科技有限公司 | 油电混合动力多旋翼无人飞行器 |
| CN105730685A (zh) * | 2016-02-04 | 2016-07-06 | 刘海涛 | 多旋翼飞行器 |
| CN205661651U (zh) * | 2016-06-12 | 2016-10-26 | 黄桂文 | 无人机 |
| CN109552632A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-04-02 | 南京航空航天大学 | 用于农药喷洒作业的重型旋翼无人机 |
| CN110155315A (zh) * | 2019-06-09 | 2019-08-23 | 西北工业大学 | 一种油电混合动力驱动的无人垂直起降飞行器及其飞行控制方法 |
| CN211055359U (zh) * | 2019-11-12 | 2020-07-21 | 汉中天行智能飞行器有限责任公司 | 一种适用于多旋翼无人机的尾部结构和多旋翼无人机 |
-
2019
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2230546A1 (en) * | 1973-05-24 | 1974-12-20 | Marchetti Charles | Electrically powered rotating wing aircraft - has I.C. engine generator and electric motors driving blades |
| CN103721421A (zh) * | 2012-10-16 | 2014-04-16 | 田瑜 | 多旋翼飞行器 |
| CN104743107A (zh) * | 2015-04-24 | 2015-07-01 | 北京双飞伟业科技有限公司 | 多旋翼飞行器 |
| CN204979218U (zh) * | 2015-07-18 | 2016-01-20 | 辽宁力德航空科技有限公司 | 油电混合动力多旋翼无人飞行器 |
| CN105730685A (zh) * | 2016-02-04 | 2016-07-06 | 刘海涛 | 多旋翼飞行器 |
| CN205661651U (zh) * | 2016-06-12 | 2016-10-26 | 黄桂文 | 无人机 |
| CN109552632A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-04-02 | 南京航空航天大学 | 用于农药喷洒作业的重型旋翼无人机 |
| CN110155315A (zh) * | 2019-06-09 | 2019-08-23 | 西北工业大学 | 一种油电混合动力驱动的无人垂直起降飞行器及其飞行控制方法 |
| CN211055359U (zh) * | 2019-11-12 | 2020-07-21 | 汉中天行智能飞行器有限责任公司 | 一种适用于多旋翼无人机的尾部结构和多旋翼无人机 |
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