CN113844662A - 一种适用于批量远航的聚变式无人飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明专利公开了一种适用于批量远航的聚变式无人飞行器，具体涉及飞行器总体设计领域。一种适用于批量远航的聚变式无人飞行器，包括多架无人机和储油飞行器，每架所述无人机与储油飞行器之间均设有用于固定无人机的限位机构，多架所述无人机对称分布在储油飞行器两侧，同一侧的多架所述无人机安装于不同平面，每架所述无人机内均设有动力油箱，所述储油飞行器内安装有储油箱，所述储油箱上设与动力油箱之间设有用于将储油箱内的燃油传输至动力油箱的输油机构。采用本发明技术方案解决了多架中小型无人机同时执行统一任务过程中巡航时间短的问题，可提高多架无人机同时巡航的时长。

Description

一种适用于批量远航的聚变式无人飞行器

技术领域

本发明涉及飞行器总体设计领域，特别涉及一种适用于批量远航的聚变式无人飞行器。

背景技术

随着无人机技术的蓬勃发展，无人机在工业、农业、消防、安保、军事等方面发挥越来越重要的，极大地节省了人力资源。中小型无人机由于其制造及维护成本、场地要求等都较低，更是备受青睐。然而，中小型无人机却存在着功能相对单一、航程航时不足等问题。

针对中小型无人机功能相对单一的问题，目前最常见的方法是采用无人机集群，即将所需要的功能分布于不同的无人机上，然后采用多架无人机执行同一任务。这将导致中小型无人机在执行任务时，需要有较多数量的无人机协同作战。针对航程航时不足的问题，目前最常见的方法是利用有人机或者大型无人机将无人机运送到指定区域，然后释放无人机。然而，这种方法可能导致有人机或者高价值无人机处于危险之中。综上所述，如何使数量较多的中小型无人机能够长时间巡航，这是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明意在提供一种适用于批量远航的聚变式无人飞行器，解决了多架中小型无人机同时执行统一任务过程中巡航时间短的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种适用于批量远航的聚变式无人飞行器，包括多架无人机和储油飞行器，每架所述无人机与储油飞行器之间均设有用于固定无人机的限位机构，多架所述无人机对称分布在储油飞行器两侧，同一侧的多架所述无人机安装于不同平面，每架所述无人机内均设有动力油箱，所述储油飞行器内安装有储油箱，所述储油箱上设与动力油箱之间设有用于将储油箱内的燃油传输至动力油箱的输油机构。

进一步的，所述限位机构包括两个限位块和两个卡块，每个所述限位块上均开有“凹”字形的限位槽，两个所述限位块间隔设置在储油飞行器机身的一侧，每个所述限位块上均设有驱动电机，每个所述驱动电机均与储油飞行器内的控制系统电连接，两个所述卡块间隔设置在无人机的机翼上，每个所述卡块与对应的限位槽相卡合。

通过上述设置，可实现无人机和储油飞行器的组合与分离。

进一步的，所述输油机构包括输出油管、输入油管和油泵，所述输出油管与储油箱连通，所述输入油管连接在油泵上、以及油泵和动力油箱之间，所述输入油管与输出油管之间连接有位于两个卡块之间的软管式空中加油设备。

通过上述设置，可在无人机与储油飞行器处于组合状态下时实现燃油的输送，提高了无人机的续航能力。

进一步的，在Ma0.5速度巡航时，所述储油飞行器的升阻比大于5。

通过上述设置，使得储油飞行器带来的阻力较小，从而系统总的阻力小；另外一方面，由于储油飞行器的升阻比高，巡航时能够自身提供升力，减小了每架无人机的负重。

与现有技术相比，本方案的有益效果：

对于有人机或大型主机携带中小型无人机的运行方式，本方案成本更加低廉；相对单独无人机飞行，本方案具有更远航程以及更长的航时，并且多架无人机与储油飞行器连接在一起时，具有一定的气动收益；相比于无人机集群，本方案可以改变整个系统的无人机数量，从而系统更具有弹性。

附图说明

图1是本发明一种适用于批量远航的聚变式无人飞行器的聚合状态下俯视图；

图2是本发明一种适用于批量远航的聚变式无人飞行器的聚合状态下左视图；

图3是本发明一种适用于批量远航的聚变式无人飞行器的聚合状态下主视图；

图4是本实施例中分离状态下限位机构的结构示意图；

图5是本实施例中聚合状态下限位机构的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：无人机1、储油飞行器2、限位块3、卡块4。

实施例

如附图1-5所示：一种适用于批量远航的聚变式无人飞行器，包括多架无人机1和储油飞行器2，本实施例中无人机1的数量为四架，每架无人机1与储油飞行器2之间均设有四个用于固定无人机1的限位机构，四个限位机构对称设置在储油飞行器2的两侧，每个限位机构均包括两个限位块3和两个卡块4，每个限位块3上均开有“凹”字形的限位槽，两个限位块3间隔设置在储油飞行器2机身的一侧，每个限位块3上均设有安装在储油飞行器2内部的驱动电机，每个驱动电机均与储油飞行器2内的控制系统电连接，两个卡块4间隔设置在无人机1的机翼上，每个卡块4均与对应的限位槽相卡合。在分离状态时，限位块3和卡块4的边缘分别与储油飞行器2的机身、无人机1的机翼相平齐且均未超出，这样可以在各自飞行时保持较好的气动性能。

四架无人机1对称分布在储油飞行器2的左右两侧，同一侧的两架无人机1安装于不同的高度平面，可尽量消除前侧无人机1的下洗流对后侧无人机1的影响，每架无人机1的内部均设有动力油箱，储油飞行器2内安装有储油箱，储油箱上设与动力油箱之间设有用于将储油箱内的燃油传输至动力油箱的输油机构。

输油机构包括输出油管、输入油管和油泵，输出油管与储油箱连通，输入油管连接在油泵上、以及油泵和动力油箱之间，输入油管与输出油管之间连接有位于两个卡块4之间的软管式空中加油设备，软管式空中加油设备为现有技术，本实施例未对其结构进行改进，借助软管式空中加油设备便于输入油管与输出油管的连接，油泵安装在无人机1的机翼内。

本方案的工作过程：

当无人机1与储油飞行器2相结合时，称为聚合状态，此时利用储油飞行器2的控制系统控制驱动电机带动限位块3转动至于储油飞行器2相垂直的状态，从而利用限位块3和卡块4的卡合来实现无人机1和储油飞行器2的结合。在聚合状态下，无人机1与储油飞行器2构成的聚合体作为一个整体飞行，同时储油飞行器2利用软管套锥式结构实现储油箱和动力油箱的连通，从而可向无人机1输送燃油，从而确保无人机1内的动力油箱处于满油的状态，而无人机1内部的发动机提供推力。当无人机1与储油飞行器2相分离时，称为分离状态，此时利用储油飞行器2的控制系统控制驱动电机带动限位块3转动复位即可解除两者的结合，在分离状态下，无人机1单独飞行或形成空中编队，执行任务。在Ma0.5速度巡航时，储油飞行器2的升阻比大于5。

本方案中无人机1与储油飞行器2连接易实现，大大提高了无人机1的航程以及空中巡航时间，提升了无人机1的性能。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.一种适用于批量远航的聚变式无人飞行器，其特征在于：包括多架无人机和储油飞行器，每架所述无人机与储油飞行器之间均设有用于固定无人机的限位机构，多架所述无人机对称分布在储油飞行器两侧，同一侧的多架所述无人机安装于不同平面，每架所述无人机内均设有动力油箱，所述储油飞行器内安装有储油箱，所述储油箱上设与动力油箱之间设有用于将储油箱内的燃油传输至动力油箱的输油机构。

2.根据权利要求1所述的一种适用于批量远航的聚变式无人飞行器，其特征在于：所述限位机构包括两个限位块和两个卡块，每个所述限位块上均开有“凹”字形的限位槽，两个所述限位块间隔设置在储油飞行器机身的一侧，每个所述限位块上均设有驱动电机，每个所述驱动电机均与储油飞行器内的控制系统电连接，两个所述卡块间隔设置在无人机的机翼上，每个所述卡块与对应的限位槽相卡合。

3.根据权利要求2所述的一种适用于批量远航的聚变式无人飞行器，其特征在于：所述输油机构包括输出油管、输入油管和油泵，所述输出油管与储油箱连通，所述输入油管连接在油泵上、以及油泵和动力油箱之间，所述输入油管与输出油管之间连接有位于两个卡块之间的软管式空中加油设备。

4.根据权利要求1所述的一种适用于批量远航的聚变式无人飞行器，其特征在于：在Ma0.5速度巡航时，所述储油飞行器的升阻比大于5。

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