CN111731475B - 一种垂直起降倾转复合翼飞行器 - Google Patents

一种垂直起降倾转复合翼飞行器 Download PDF

Info

Publication number
CN111731475B
CN111731475B CN202010608340.8A CN202010608340A CN111731475B CN 111731475 B CN111731475 B CN 111731475B CN 202010608340 A CN202010608340 A CN 202010608340A CN 111731475 B CN111731475 B CN 111731475B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wing
cabin
rotor
aircraft
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010608340.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111731475A (zh
Inventor
何杨
田尊华
张铸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan Aerospace Hongtu Uav System Co ltd
Original Assignee
Hunan Aerospace Hongtu Uav System Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan Aerospace Hongtu Uav System Co ltd filed Critical Hunan Aerospace Hongtu Uav System Co ltd
Priority to CN202010608340.8A priority Critical patent/CN111731475B/zh
Publication of CN111731475A publication Critical patent/CN111731475A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111731475B publication Critical patent/CN111731475B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/22Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft
    • B64C27/26Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft characterised by provision of fixed wings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00Arrangement or mounting of power plant in aircraft; Aircraft characterised thereby
    • B64D27/02Aircraft characterised by the type or position of power plant
    • B64D27/24Aircraft characterised by the type or position of power plant using steam, electricity, or spring force
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00Type of UAV
    • B64U10/10Rotorcrafts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00Type of UAV
    • B64U10/25Fixed-wing aircraft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/10Wings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20Rotors; Rotor supports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00Propulsion; Power supply
    • B64U50/10Propulsion
    • B64U50/19Propulsion using electrically powered motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Abstract

本发明公开了一种垂直起降倾转复合翼飞行器,包括机身、机翼以及尾翼,机身中部设有电池舱、中后部设有飞行控制舱、后部设有推进引擎舱、底部设有载荷舱和航测相机镜头;电池舱内均对插布置有动力电池组件,飞行控制舱内布置有飞控模块和集成控制电路板,推进引擎舱内安装有推进电机和推进控制电调,载荷舱内搭载有可更换载荷舱模块;机翼前后侧布设有多根旋翼撑杆、上部设有机翼折叠机构、底部设有襟副翼舵机、外端后延设有襟副翼混合舵面、两侧外端设有翼梢小翼。本发明兼容了旋翼垂直起降功能和固定翼高效、长航时平飞功能,通过设置两个电池舱从而将垂直起降与固定翼的动力进行分开,确保飞行器在飞行时互不干扰和影响,可靠性高。

Description

一种垂直起降倾转复合翼飞行器
技术领域
本发明涉及飞行器技术领域,具体是一种垂直起降倾转复合翼飞行器。
背景技术
随着航天技术的不断发展,无人机等飞行器已在通信、导航定位、资源勘探、险情检测、科学研究、军事等诸多领域得到了越来越广泛的应用。
传统的飞行器主要被划分为固定翼飞行器和旋翼飞行器两种,固定翼飞行器主要依靠引擎推动,引擎驱动产生平行于机身轴线的水平推力,能够实现长航时和快速巡航,但是由于引擎不能产生垂直于机身轴线的升力,只能通过固定翼与空气间的相对运动来获得升力,如滑跑起飞、弹射起飞等,需要较长的跑道和保持足够的飞行速度、弹射设备,且倾转和垂直起降都会使飞行器起飞、降落受环境和颤栗影响,导致飞行器的使用寿命大打折扣;旋翼飞行器则主要依靠引擎使旋翼绕自身轴线自转,旋翼自转时与空气产生相对运动获得升力,能够实现垂直起降功能,但是水平飞行速度较慢,且由于附属配套设备过于复杂,导致飞行器结构的重量和强度浪费太多,为保证安全飞行对飞控要求也很高。
市场上虽然也出现了结合固定翼飞行器和旋翼飞行器两种功能特性于一体的飞行器,如授权公告号为CN 106143898B的中国专利中公开了名称为一种垂直起降倾转固定翼飞机的发明专利,包括机身及安装在机身上的机翼和机尾,机身左右两侧设有俯仰倾转动力装置,机身底部设有前起落架和主起落架等,该方案具有以下缺点:1、使用同一套动力系统进行垂直起降倾转平飞,垂直起降模块和固定翼模块在不同模式下容易产生相互干扰和影响;2、需要配置前三点式起落架,对起降的场地和控制技术有较高要求且拆装不便;3、在黑夜或恶劣环境中没有安全辅助装置或识别标志,安全性无法保证且无法实现自主定点起飞、降落。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足,本发明的目的在于:提供一种垂直起降倾转复合翼飞行器,兼容了旋翼垂直起降功能和固定翼高效、长航时平飞功能,且在不同模式下互不干扰和影响,拆装方便,安全性能高。
为了解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:一种垂直起降倾转复合翼飞行器,包括机身、安装在所述机身两侧的机翼以及安装在所述机身末端的尾翼,所述机身中部设有两个独立的电池舱、中后部设有飞行控制舱、后部设有推进引擎舱、底部设有可拆卸的载荷舱和航测相机镜头;其中两个所述电池舱内均对插布置有动力电池组件,所述飞行控制舱内集成布置有飞控模块和集成控制电路板,所述推进引擎舱内固定安装有推进电机和推进控制电调,所述推进电机的动力轴连接推进桨叶,所述载荷舱内搭载有可更换载荷舱模块,所述可更换载荷舱模块包括可拆卸的可更换相机紧固模块和可见光相机;
所述机翼前后侧布设有多根可左右折叠的旋翼撑杆、上部设有机翼折叠机构、底部设有襟副翼舵机、外端后延设有襟副翼混合舵面、两侧外端设有可利用诱导阻力提供推力的翼梢小翼;其中每根所述旋翼撑杆的两个端部一侧设有旋翼系统;
所述尾翼两端通过所述旋翼撑杆连接到所述机翼、后缘设有方向升降混合舵面、底部设有用于控制所述方向升降混合舵面的尾翼混控舵机,所述尾翼呈倒V型。
进一步的,还包括设置在所述机身前部的光学辅助起降舱,所述光学辅助起降舱内设有至少包括摄像头、激光、相机在内的多个光学设备,通过所述多个光学设备对周边环境进行数据测量并识别标志、找寻降落点。
进一步的,还包括设置在所述机身内部的通讯舱,所述通讯舱内设有用于射频的RTK天线、用于数据传输的数传天线、用于定位的GPS天线以及用于姿态测量的光学传感器。
进一步的,还包括设置在所述机身前端的承载平台,所述承载平台上搭载有空速管和磁罗盘。
进一步的,所述旋翼系统包括相互连接的旋翼动力电机、旋翼控制电调以及旋翼桨叶,所述旋翼动力电机用于输出动力并带动所述旋翼桨叶旋转,所述旋翼控制电调用于调节所述旋翼动力电机的转速。
进一步的,所述机翼和旋翼撑杆上分别设有快拆机构,所述快拆机构为采用锁扣和锥销进行配合的组件;
所述机翼与机身通过机翼主承力结构固定连接,所述机翼主承力结构一侧设有与所述机翼折叠机构配合的机翼折叠槽。
进一步的,所述旋翼撑杆包括分布于所述机翼前端的两根旋翼前撑杆和分布于所述机翼后端的两根旋翼后撑杆,每根所述旋翼前撑杆和旋翼后撑杆靠近所述机翼的一端设有撑杆折叠机构;所述机翼与旋翼前撑杆、旋翼后撑杆连接处均设有与所述撑杆折叠机构配合的撑杆折叠槽。
进一步的,还包括设在所述机身中上部用于覆盖所述电池舱的电池舱舱盖、设在机身后部用于覆盖所述飞行控制舱的飞行控制舱舱盖,设在所述机身后部用于覆盖所述推进引擎舱的推进引擎舱盖。
进一步的,所述推进电机固定安装于位于所述机身尾部的推进电机架上,所述推进电机架固定安装于防火墙上,所述防火墙上还固定安装有遥控器接收机。
进一步的,所述载荷舱具有载荷舱滑轨和防水防尘机构。
与现有技术相比,本发明的有益之处是:
一、本发明提供的垂直起降倾转复合翼飞行器兼容了旋翼垂直起降功能和固定翼高效、长航时平飞功能,通过设置两个电池舱从而将垂直起降与固定翼的动力进行分开,确保飞行器在不同模式下飞行时互不干扰和影响,可靠性高;
二、本发明提供的垂直起降倾转复合翼飞行器整体采用框架式结构设计,省去了起落架的使用从而降低了对起降场地和控制技术的要求;根据不同设备功能划分不同设备空间,当出现故障时可以快速拆装,便于检测和维修,同时所有的加载设备可快速从机体上拆卸更换,便于对整个机体的结构进行维护和保养;
三、本发明提供的垂直起降倾转复合翼飞行器通过光学辅助起降舱内设置的光学设备,完成对周边环境进行数据测量、实时调整飞行器的起降速度、降落轨迹和位移量修正,协调飞控的起飞降落指令,让飞行器即使在黑夜或者恶劣环境,均可安全起飞降落,且可预设降落识别标志,即使在运动的降落平台,也可以自主识别标志、找寻降落点。
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一些实施例,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,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
下面结合附图对本发明进一步说明:
图1是本发明所述垂直起降倾转复合翼飞行器一个视角的整体示意图;
图2是本发明所述垂直起降倾转复合翼飞行器另一个视角的整体示意图;
图3是本发明所述垂直起降倾转复合翼飞行器的内部结构示意图;
图4是本发明所述机身与机翼的内部结构示意图;
图5是本发明所述机身的部分内部结构爆炸图;
图6是本发明所述载荷舱的内部结构爆炸图;
1、机翼;2、旋翼前撑杆;3、旋翼动力电机;4、旋翼桨叶;5、空速管;6、机身;7、电池舱;8、机翼折叠机构;9、撑杆折叠机构;10、襟副翼混合舵面;11、旋翼后撑杆;12、尾翼;13、方向升降混合舵面;14、推进引擎舱;15、推进桨叶;16、飞行控制舱;17、翼梢小翼;18、载荷舱;19、航测相机镜头;20、旋翼控制电调;21、襟副翼舵机;22、尾翼混控舵机;23、可更换载荷舱模块;24、RTK天线;25、机翼主承力结构;26、机翼折叠槽;27、撑杆折叠槽;28、承载平台;29、数传天线;30、GPS天线;31、光学传感器;32、动力电池组件;33、推进电机;34、推进电机架;35、集成控制电路板;36、防火墙;37、遥控器接收机;38、飞控减震垫;39、可见光相机;40、可更换相机紧固模块;41、载荷舱滑轨;42、防水防尘机构。
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的一部分实施例,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。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是物理连接或无线通信连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
如附图1至图4所示的一种垂直起降倾转复合翼飞行器,兼容了旋翼垂直起降功能和固定翼高效、长航时平飞功能,提高了复杂环境下的适应能力。其包括机身6、对称安装在所述机身6两侧的机翼1以及安装在所述机身6末端的尾翼12,所述机身6中部设有两个独立的电池舱7、中后部设有飞行控制舱16、后部设有推进引擎舱14、底部设有可拆卸的载荷舱18和航测相机镜头19;其中两个电池舱7内均对插布置有动力电池组件32,其中一个电池舱及其动力电池组件用于为飞行器的垂直起降功能提供动力,另一个电池舱及其动力电池组件用于为飞行器的固定翼平飞功能提供动力,通过设置两个电池舱从而将垂直起降与固定翼的动力进行分开,确保飞行器在不同模式下飞行时互不干扰和影响,提高可靠性。
作为优选,两个所述电池舱7内均未设有明线,而是采用电路板和接头,只需要将电池放入舱内即可电连接到整机电路;飞行控制舱16内集成布置有飞控模块和模块化的整机强电和弱点的集成控制电路板35,推进引擎舱14内固定安装有推进电机33和推进控制电调,所述推进电机33的动力轴连接推进桨叶15,推进桨叶15可根据实际使用需要进行更换。载荷舱18内搭载有可更换载荷舱模块23,所述可更换载荷舱模块23包括可拆卸的可更换相机紧固模块40和可见光相机39,可根据实际使用的需要更换可更换载荷舱模块23整体或可更换相机紧固模块40、可见光相机39中的一个,以满足不同的用途要求。
作为优选,所述动力电池组件32中的电池表面与机身6的外形吻合,并设有防水和防尘的结构,从而无需额外的舱盖保护,不影响整体的外形设计和美观,整体配合上符合空气动力学的流线型机身和机翼的使用要求。
作为优选,包括压力传感器、光学传感器在内的电子设备都集中安装在一个集成控制电路板上,集成控制电路板35直接与飞行器整机电路插接,无需额外线路,只需对接锁定即可,便于检查和维修。
作为优选,所述推进引擎舱14为独立的动力系统舱,与飞行器机体内的其他电子设备、飞控模块等分开,模块化设计有利于检修和检测。
作为优选,所述飞控模块的底部设有飞控减震垫38,在飞行途中当遇到颠簸时可以有效起到缓冲作用,减小对飞控的影响。
在其中一个实施例中,所述机翼1前后侧布设有两根可左右折叠的旋翼撑杆、上部设有机翼折叠机构8、底部设有襟副翼舵机21、外端后延设有可同时作为襟副翼的襟副翼混合舵面10、两侧外端设有可利用诱导阻力提供推力的翼梢小翼17;其中所述襟副翼混合舵面10通过铰链与机翼1连接,通过襟副翼舵机21连接驱动拨杆来使所述襟副翼混合舵面10活动,每根所述旋翼撑杆的两个端部一侧设有旋翼系统,旋翼撑杆可左右折叠设计可以方便拆卸和装箱。
所述尾翼12两端通过所述旋翼撑杆连接到所述机翼1、后缘设有升降舵和方向舵混控的方向升降混合舵面13、底部设有用于控制所述方向升降混合舵面13的尾翼混控舵机22,其中所述方向升降混合舵面13通过铰链与所述机翼1连接,通过所述尾翼混控舵机22连接驱动拨杆来使所述方向升降混合舵面13活动。
在其中一个实施例中,所述尾翼12呈倒V型。
在另一些实施例中,所述尾翼12呈下端开口的矩形或朝下的弧形。
在其中一个实施例中,所述飞行器还包括设置在所述机身6前部的光学辅助起降舱,所述光学辅助起降舱内设有至少包括摄像头、激光、相机在内的多个光学设备,可根据不同的地形和天气环境通过所述光学设备对周边环境进行数据测量,便于飞行器实时调整飞行器的起降速度、降落轨迹和位移量修正协调飞控的起飞降落指令,让飞行器即使在黑夜或者恶劣环境,均可安全起飞降落,且可预设降落识别标志,即使在运动的降落平台,也可以自主识别标志、找寻降落点,摄像头、激光、相机等光学设备属于现有技术中常用的装置,其使用过程在此不做赘述。
在其中一个实施例中,所述飞行器还包括设置在所述机身6内部的通讯舱,所述通讯舱内设有用于射频的RTK天线24、用于数据传输的数传天线29、用于定位的GPS天线30以及用于姿态测量的光学传感器31;RTK天线24、数传天线29、GPS天线30以及光学传感器31为现有技术中常用通讯装置,其使用过程在此不做赘述。
在其中一个实施例中,所述飞行器还包括设置在所述机身6前端的承载平台28,所述承载平台28上搭载有空速管5和磁罗盘,其中空速管5用于测得气流中的压力数据并传送给集成控制电路板35通过计算转换获得飞行器的飞行速度,磁罗盘则用于起导航作用。
作为优选,所述飞行器还包括设在所述机身6中上部用于覆盖所述电池舱7的电池舱舱盖、设在机身6后部用于覆盖所述飞行控制舱16的飞行控制舱舱盖,设在所述机身6后部用于覆盖所述推进引擎舱14的推进引擎舱盖。所述电池舱舱盖、飞行控制舱舱盖、推进引擎舱盖均用于起到保护和封闭作用。
更具体的,所述旋翼系统实现了飞行器的垂直升降功能,其包括相互连接的旋翼动力电机3、旋翼控制电调20以及旋翼桨叶4,所述旋翼动力电机3用于输出动力并带动所述旋翼桨叶4旋转,所述旋翼控制电调20用于调节所述旋翼动力电机3的转速,所述旋翼桨叶4可根据实际使用需要进行更换。
作为优选,所述机翼1上设有快拆机构,所述快拆机构为采用锁扣和锥销进行配合的组件,机翼1无需脱离机身6,可以折叠,并通过自带的滑轨实现快速折叠从而减小飞行器装箱的体积。
作为优选,所述旋翼撑杆上设有快拆机构,所述快拆机构为采用锁扣和锥销进行配合的组件,旋翼撑杆无需从机翼上拆卸下来装箱,只需要折叠即可,减少工作工序,提高了效率。
所述机翼1与机身6通过机翼主承力结构25固定连接,所述机翼主承力结构25一侧设有与所述机翼折叠机构8配合的机翼折叠槽26,所述机翼折叠槽26的一端设有驱动机翼折叠机构8动作的弹簧,由此结构,可以实现机翼1的快速折叠和展开。
更具体的,所述旋翼撑杆包括分布于所述机翼1前端的两根旋翼前撑杆2和分布于所述机翼1后端的两根旋翼后撑杆11,每根所述旋翼前撑杆2和旋翼后撑杆11靠近所述机翼1的一端设有撑杆折叠机构9;所述机翼1与旋翼前撑杆2、旋翼后撑杆11连接处均设有与所述撑杆折叠机构9配合的撑杆折叠槽27,由此结构,可以实现旋翼撑杆的快速折叠和展开。
更具体的,如图5所示,所述推进电机33固定安装于位于所述机身6尾部的推进电机架34上,所述推进电机架34固定安装于防火墙36上,所述防火墙36上还固定安装有遥控器接收机37。其中,所述推进电机架34用于固定推进电机33,所述防火墙36用于提高整体的防御能力,遥控器接收机37用于接收操作者的遥控指令。
本实施例在上升时由旋翼动力电机3提供动力,配合旋翼控制电调20和旋翼桨叶4,产生强劲的向下气流,使得机体获得垂直向上的举升力,因此起飞无需设置专门的跑道,当举升力大于飞行器的重力时开始垂直上升。当完成垂直升降到预定高度后,启动推进电机33,配合推进控制电调和推进桨叶15,旋翼动力电机3停止转动即可完成从垂直升降到固定翼平行飞行之间的转换;本实施例在下降时,则开启旋翼动力电机3且转速低于上升阶段,并逐渐降低推进电机33的转速直至停止,从而实现飞行器的垂直降落、空中悬停以及飞行姿态调整等功能。
作为优选,如图6所示,所述载荷舱18具有载荷舱滑轨41和防水防尘机构42。其中,所述用于载荷舱滑轨41用于配合机翼折叠机构8实现机翼的快速折叠和展开,所述防水防尘机构42起到保护和密封作用。
本实施例整体采用框架式结构设计,省去了起落架的使用从而降低了对起降场地和控制技术的要求;根据不同设备功能划分不同设备空间,当出现故障时可以快速拆装,便于检测和维修,同时所有的加载设备可快速从机体上拆卸更换,包括机翼1、旋翼撑杆、旋翼桨叶4、空速管5、尾翼12、推进桨叶15、翼梢小翼17、航测相机镜头19、可更换载荷舱模块23、RTK天线24、数传天线29、GPS天线30、光学传感器31、动力电池组件32、集成控制电路板35、遥控器接收机37、可见光相机39、可更换相机紧固模块40等等均可实现快速拆装和更换,便于对整个机体的结构进行维护和保养。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种垂直起降倾转复合翼飞行器,包括机身、安装在所述机身两侧的机翼以及安装在所述机身末端的尾翼,其特征在于:
整体采用框架式结构设计;所述机身中部设有两个独立的电池舱、中后部设有飞行控制舱、后部设有推进引擎舱、底部设有可拆卸的载荷舱和航测相机镜头;其中两个所述电池舱内均对插布置有动力电池组件,所述飞行控制舱内集成布置有飞控模块和集成控制电路板,所述推进引擎舱内固定安装有推进电机和推进控制电调,所述推进电机的动力轴连接推进桨叶,所述载荷舱内搭载有可更换载荷舱模块,所述可更换载荷舱模块包括可拆卸的可更换相机紧固模块和可见光相机;
所述机翼前后侧布设有多根可左右折叠的旋翼撑杆、上部设有机翼折叠机构、底部设有襟副翼舵机、外端后延设有襟副翼混合舵面、两侧外端设有可利用诱导阻力提供推力的翼梢小翼;其中每根所述旋翼撑杆的两个端部一侧设有旋翼系统;
所述尾翼两端通过所述旋翼撑杆连接到所述机翼、后缘设有方向升降混合舵面、底部设有用于控制所述方向升降混合舵面的尾翼混控舵机,所述尾翼呈倒V型;
所述旋翼系统包括相互连接的旋翼动力电机、旋翼控制电调以及旋翼桨叶,所述旋翼动力电机用于输出动力并带动所述旋翼桨叶旋转,所述旋翼控制电调用于调节所述旋翼动力电机的转速;
其中一个电池舱及其动力电池组件用于为飞行器的垂直起降功能提供动力,另一个电池舱及其动力电池组件用于为飞行器的固定翼平飞功能提供动力,通过设置两个电池舱从而将垂直起降与固定翼的动力进行分开,确保飞行器在不同模式下飞行时互不干扰和影响,提高可靠性;两个电池舱内均未设有明线,而是采用电路板和接头,只需要将电池放入舱内即可电连接到整机电路;
机翼和旋翼撑杆上分别设有快拆机构,快拆机构为采用锁扣和锥销进行配合的组件,机翼无需脱离机身折叠,并通过自带的滑轨实现快速折叠从而减小飞行器装箱的体积;机翼与机身通过机翼主承力结构固定连接,机翼主承力结构一侧设有与机翼折叠机构配合的机翼折叠槽;旋翼撑杆包括分布于机翼前端的两根旋翼前撑杆和分布于机翼后端的两根旋翼后撑杆,每根旋翼前撑杆和旋翼后撑杆靠近机翼的一端设有撑杆折叠机构;机翼与旋翼前撑杆、旋翼后撑杆连接处均设有与撑杆折叠机构配合的撑杆折叠槽。
2.根据权利要求1所述的一种垂直起降倾转复合翼飞行器,其特征在于:还包括设置在所述机身前部的光学辅助起降舱,所述光学辅助起降舱内设有至少包括摄像头、激光、相机在内的多个光学设备,通过所述多个光学设备对周边环境进行数据测量并识别标志、找寻降落点。
3.根据权利要求1所述的一种垂直起降倾转复合翼飞行器,其特征在于:还包括设置在所述机身内部的通讯舱,所述通讯舱内设有用于射频的RTK天线、用于数据传输的数传天线、用于定位的GPS天线以及用于姿态测量的光学传感器。
4.根据权利要求1所述的一种垂直起降倾转复合翼飞行器,其特征在于:还包括设置在所述机身前端的承载平台,所述承载平台上搭载有空速管和磁罗盘。
5.根据权利要求4所述的一种垂直起降倾转复合翼飞行器,其特征在于:所述机翼和旋翼撑杆上分别设有快拆机构,所述快拆机构为采用锁扣和锥销进行配合的组件;
所述机翼与机身通过机翼主承力结构固定连接,所述机翼主承力结构一侧设有与所述机翼折叠机构配合的机翼折叠槽。
6.根据权利要求5所述的一种垂直起降倾转复合翼飞行器,其特征在于:所述旋翼撑杆包括分布于所述机翼前端的两根旋翼前撑杆和分布于所述机翼后端的两根旋翼后撑杆,每根所述旋翼前撑杆和旋翼后撑杆靠近所述机翼的一端设有撑杆折叠机构;所述机翼与旋翼前撑杆、旋翼后撑杆连接处均设有与所述撑杆折叠机构配合的撑杆折叠槽。
7.根据权利要求1所述的一种垂直起降倾转复合翼飞行器,其特征在于:还包括设在所述机身中上部用于覆盖所述电池舱的电池舱舱盖、设在机身后部用于覆盖所述飞行控制舱的飞行控制舱舱盖,设在所述机身后部用于覆盖所述推进引擎舱的推进引擎舱盖。
8.根据权利要求1所述的一种垂直起降倾转复合翼飞行器,其特征在于:所述推进电机固定安装于位于所述机身尾部的推进电机架上,所述推进电机架固定安装于防火墙上,所述防火墙上还固定安装有遥控器接收机。
9.根据权利要求5至8任一项所述的一种垂直起降倾转复合翼飞行器,其特征在于:所述载荷舱具有载荷舱滑轨和防水防尘机构。
CN202010608340.8A 2020-06-30 2020-06-30 一种垂直起降倾转复合翼飞行器 Active CN111731475B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010608340.8A CN111731475B (zh) 2020-06-30 2020-06-30 一种垂直起降倾转复合翼飞行器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010608340.8A CN111731475B (zh) 2020-06-30 2020-06-30 一种垂直起降倾转复合翼飞行器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111731475A CN111731475A (zh) 2020-10-02
CN111731475B true CN111731475B (zh) 2022-12-02

Family

ID=72653549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010608340.8A Active CN111731475B (zh) 2020-06-30 2020-06-30 一种垂直起降倾转复合翼飞行器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111731475B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113581459B (zh) * 2021-08-13 2023-01-31 中电科芜湖钻石飞机制造有限公司 用于复合翼飞机的增升组件及复合翼飞机
CN113619785A (zh) * 2021-08-20 2021-11-09 西安飞机工业(集团)有限责任公司 一种垂直起降无人机结构
CN115520384B (zh) * 2022-11-28 2023-02-03 成都睿铂科技有限责任公司 一种垂直起降固定翼无人机
CN117262212B (zh) * 2023-11-22 2024-03-15 北京航景创新科技有限公司 一种倾转旋翼及飞行器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN206900649U (zh) * 2017-07-07 2018-01-19 东莞金研电子有限公司 一种在飞行中可以转换成固定翼的旋翼无人机

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106628201B (zh) * 2016-12-09 2023-08-08 北京奇正数元科技股份有限公司 多动力组合更换适应不同起降方式不同任务载荷的无人机
US10696391B2 (en) * 2017-11-16 2020-06-30 Textron Innovations Inc. Extended range quad tiltrotor aircraft
CN108382590A (zh) * 2018-02-24 2018-08-10 浙江天遁航空科技有限公司 复合翼无人机
CN209290681U (zh) * 2018-11-19 2019-08-23 辽宁壮龙无人机科技有限公司 垂直起降固定翼无人机
CN110194265B (zh) * 2019-05-31 2023-12-22 深圳创壹通航科技有限公司 用于海洋水体自动采集的长航程无人机及其控制方法
CN110466750A (zh) * 2019-08-19 2019-11-19 西北工业大学 一种便携式垂直起降侦察监测无人机

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN206900649U (zh) * 2017-07-07 2018-01-19 东莞金研电子有限公司 一种在飞行中可以转换成固定翼的旋翼无人机

Also Published As

Publication number Publication date
CN111731475A (zh) 2020-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111731475B (zh) 一种垂直起降倾转复合翼飞行器
CN110506003B (zh) 具有垂直起飞和着陆能力的模块化飞行器及其操作方法
CN105620735B (zh) 高速多旋翼垂直起降飞行器
CN106143898B (zh) 一种垂直起降倾转旋翼固定翼飞机
CN106394856A (zh) 一种复合翼无人机
EP3087003B1 (en) An unmanned aerial vehicle
CN201362362Y (zh) 复合动力多用途无人机
WO2019241768A1 (en) Electric vertical take-off and landing blended wing-body aircraft
CN108382590A (zh) 复合翼无人机
CN205770149U (zh) 一种多构型的固定翼旋翼混合无人机
CN113753230A (zh) 飞行器、机翼组件及飞行汽车
CN111479751A (zh) 具有可调翼的混合多旋翼无人航空器
CN110466754A (zh) 一种尾座式倾转旋翼垂直起降无人机
US20230025366A1 (en) Convertiplane
CN113277062A (zh) 可伸缩机翼、机翼间距调节模块、飞行器及控制方法
CN113277066A (zh) 可伸缩机翼、包含其的飞行器及飞行器控制方法
RU179906U1 (ru) Модульный беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки
CN210526849U (zh) 一种可倾转动力的固定翼无人机
CN114026023A (zh) 垂直起降式飞行器和相关控制方法
CN207523932U (zh) 串列翼倾转旋翼无人机
CN110861770A (zh) 一种无人自转旋翼机
CN104229130A (zh) 气动结构四旋翼无人飞行器
CN117460667A (zh) 能够悬停的可转换的飞行器的系列和用于构造能够悬停的可转换的飞行器的方法
CN115648869A (zh) 一种可重构式飞行汽车及飞行汽车控制方法
CN113415406A (zh) 机翼间距调节模块、包含其的飞行器及飞行器控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant