CN114476037B - 一种四轴八桨挂载飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四轴八桨挂载飞行器，所述的飞行器为对称结构，飞行器包括机身和一对旋翼组件，机身为中间宽两端窄的结构，旋翼组件包括旋翼臂和一对旋翼，旋翼包括共轴电机和一对螺旋桨，两螺旋桨对称安装于共轴电机的两输出轴上，旋翼臂的两端分别与两共轴电机的电机座连接，旋翼臂分别垂直于两共轴电机的轴线，一对旋翼臂的中间部位与机身的两端通过可拆卸的方式连接，两旋翼臂均垂直于机身的长度方向，机身底部中央设有悬挂预留孔。该飞行器结构简单紧凑，具有质量轻、负载能力强、扩展性高、可拆卸、模块化等特点。

Description

一种四轴八桨挂载飞行器

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，具体涉及一种四轴八桨挂载飞行器。

背景技术

近年来，微小型旋翼无人机以其体积小、成本低、对起飞降落场地要求不高、携带使用方便及和具有垂直起降悬停能力的特点，已经广泛用于执行航拍侦察、现场监视等轻量级任务。

由于现在要求无人机的具备的功能越来越多，现有的无人机在制造时通常会在机身上挂载相应的功能部件，如挂载某些射击武器。现有的无人机悬挂式武器系统，由于无人机和挂载是单独设计，临时组配，在稳定性、操作性、通信、控制等方面有可能存在不兼容，致使通信资源和计算资源浪费，无人机平台飞行不稳定，无法完全发挥处无人机平台的负载能力。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种四轴八桨挂载飞行器，该飞行器结构简单紧凑，具有质量轻、负载能力强、扩展性高、可拆卸、模块化等特点。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种四轴八桨挂载飞行器，所述的飞行器为对称结构，飞行器包括机身和一对旋翼组件，机身为中间宽两端窄的结构，旋翼组件包括旋翼臂和一对旋翼，旋翼包括共轴电机和一对螺旋桨，一对螺旋桨对称安装于共轴电机的两输出轴上，旋翼臂的两端分别与两共轴电机的电机座连接，旋翼臂分别垂直于两共轴电机的轴线，一对旋翼臂的中间部位与机身的两端通过可拆卸的方式连接，两旋翼臂均垂直于机身的长度方向，机身底部中央设有悬挂预留孔。

所述的旋翼组件还包括连接件，连接件包括卡接块和一个以上的卡箍，各卡箍的两半卡箍的一端与卡接块连接，各卡箍的两半卡箍的另一端固定连接，各卡箍固定套设于旋翼臂的中间位置处，机身的两端对称设有第一卡槽，两卡接块分别卡在两第一卡槽中，且两卡接块分别通过螺丝与机身连接。

所述的机身的两端对称设有卡箍放置槽，两第一卡槽分别在开设于两卡箍放置槽的槽底上，机身的两端各自设有一对第二卡槽，第二卡槽呈U型，各对第二卡槽分别位于对应的卡箍放置槽两侧，各旋翼臂卡在对应的一对第二卡槽中。

所述的卡接块具有一圆弧形的内凹面，各卡箍的两半卡箍的一端与内凹面的两侧连接，旋翼臂与内凹面贴合，各卡箍的两半卡箍靠近卡接块的一端部分别设有螺纹孔，旋翼臂上对应位置处分别设有螺纹孔，旋翼臂通过螺丝与各卡箍连接，卡接块上设有一对充电孔和信号孔，一对充电孔和信号孔沿着卡接块的长度方向分布，一对充电孔位于信号孔的两侧，一对充电孔和信号孔的轴线均垂直于旋翼臂，一对充电孔上分别设有接线器。

所述的机身为扁平状一体化结构，机身包括主体部和两衔接部，主体部呈中间宽两端窄的结构，衔接部呈锥形，两衔接部的大端分别与主体部的两端连接，主体部包括机盖，主体部内设有容纳腔，容纳腔顶部设有开口，机盖盖合于容纳腔的开口上，机盖上设有电池放置槽，电池放置槽槽底设有穿线孔，容纳腔分别与悬挂预留孔和穿线孔连通，电池放置槽上密封有电池盖板。

所述的主体部底部对称设有一对收纳槽，一对收纳槽位于悬挂预留孔的两侧，收纳槽呈T型，收纳槽由第一凹槽和第二凹槽构成，第一凹槽的正中间部位与第二凹槽连通，第一凹槽贯通主体部的两端，第一凹槽的横截面呈U型，旋翼臂为圆形臂，第一凹槽的弧形槽底的直径与旋翼臂的直径相匹配，第二凹槽的尺寸与连接件的尺寸相匹配。

所述的悬挂预留孔为圆孔，悬挂预留孔内壁沿圆周方向设有多个齿槽。

所述的螺旋桨包括桨叶座和一对桨叶，桨叶座包括一对夹条板和一对旋转销轴，一对夹板的中央分别套设于共轴电机的一输出轴上，一对夹条板正相对，一对旋转销轴位于一对夹条板之间，一对旋转销轴的一端与其中一个夹条板的两端连接，一对旋转销轴的另一端与另一个夹条板的两端连接，一对桨叶的根部分别套设于一对旋转销轴上，且一对桨叶分别与一对旋转销轴间隙配合。

与现有技术相比，本发明的有益效果和优点在于：

1、该飞行器在机身底部中央设置了悬挂预留孔，用于悬挂武器站，武器站与无人机从结构上高度融合，能够有效利用悬挂的武器战，保持整个飞行器飞行和工作时的稳定性。

2、该飞行器为模块化设计，一对旋翼可以从机身上拆卸下来，而且旋翼上的四对桨叶均可折叠，将一对旋翼拆卸下来收纳于机身上，并将各对桨叶进行折叠收纳，收纳后整个飞行器接近呈长方体状，便于携带和运输。

3、该飞行器具有八个电机和八组桨叶，能够提供足够大的负载力，可以挂载0至50Kg重量范围的载荷，可以用于很多需要挂载飞行的场合，适用性强。

附图说明

图1为四轴八桨挂载飞行器的结构示意图。

图2为机身的结构示意图。

图3为图2的左视图。

图4为图2的仰视图。

图5为机盖的结构示意图。

图6为连接件与旋翼臂的装配图。

图7为旋翼的结构示意图。

图8为图7中的I的局部放大图。

图9为四轴八桨挂载飞行器收纳后的结构示意图。

其中，1-机身、2-主体部、3-衔接部、4-机盖、5-电池放置槽、6-穿线孔、7-电池盖板、8-卡箍放置槽、9-第一卡槽、10-第二卡槽、11-收纳槽、12-第一凹槽、13-第二凹槽、 14-旋翼臂、15-共轴电机、16-夹条板、17-桨叶、18-旋转销轴、19-卡接块、20-内凹面、 21-半卡箍、22-接线器、23-信号孔、24-悬挂预留孔、25-齿槽。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明进行详细说明。

本实施例提供的四轴八桨挂载飞行器的结构如图1所示，飞行器为对称结构，飞行器包括机身1和一对旋翼组件。

如图2、图3和图4所示，机身1为中间宽两端窄的扁平状一体化结构，为了保证机身1强度的同时，在机身1上开了很多凹槽来减轻机身的重量。机身1包括主体部2 和两衔接部3，主体部2呈中间宽两端窄的结构，衔接部3呈锥形，两衔接部3的大端分别与主体部2的两端连接。

主体部2包括机盖4，主体部2内设有容纳腔，容纳腔顶部设有开口，机盖4盖合于容纳腔的开口上，容纳腔用于放置飞行控制和电源管理等模块。如图5所示，机盖4 上设有电池放置槽5，电池放置槽5槽底设有穿线孔6，穿线孔6用于过连接电池的导线，电池放置槽5上密封有电池盖板。主体部2底部中央设有圆形的悬挂预留孔24，容纳腔分别与悬挂预留孔25和穿线孔6连通，悬挂预留孔24内壁沿圆周方向设有多个齿槽25，悬挂预留孔24用于悬挂武器站，齿槽25的作用是加强和武器战的连接强度。

主体部底部对称设有一对收纳槽11，一对收纳槽11位于悬挂预留孔24的两侧。收纳槽11呈T型，收纳槽11由第一凹槽12和第二凹槽13构成，第一凹槽12的正中间部位与第二凹槽13连通，第一凹槽12贯通主体部2的两端。第一凹槽12的横截面呈 U型，第一凹槽12的弧形槽底的直径与旋翼臂14的直径相同，第二凹槽13的尺寸与连接件的尺寸相匹配。

两衔接部3的小端上对称设有卡箍放置槽8，两衔接部3的小端上各自设有一对呈U型的第二卡槽10，各对第二卡槽10分别位于对应的卡箍放置槽8两侧，两卡箍放置槽8的槽底上对称开设有第一卡槽9。

旋翼组件包括旋翼臂14、一对旋翼和连接件，旋翼臂14为圆形臂，旋翼臂14呈中空状。连接件包括卡接块19和三个卡箍，如图4所示，卡接块19具有一圆弧形的内凹面20，卡箍包括两半卡箍21。三个卡箍沿着卡接块19的长度方向均匀分布，各卡箍的两半卡箍21的一端与内凹面20的两侧连接成一体化结构，各卡箍的两半卡箍的另一端固定连接。各卡箍固定套设于旋翼臂14的中间位置处，旋翼臂14与内凹面20贴合。各卡箍的两半卡箍21靠近卡接块的一端部分别设有螺纹孔，旋翼臂14上对应位置处分别设有螺纹孔，旋翼臂14通过螺丝与各卡箍连接。

如图4所示，卡接块上设有一对充电孔和信号孔23，一对充电孔和信号孔23沿着卡接块19的长度方向分布，一对充电孔位于信号孔23的两侧，一对充电孔和信号孔23 的轴线均垂直于旋翼臂14，一对充电孔上分别设有接线器22。卡接块19即是机械连接处也涉及电气连接处，故需要在卡接块上设置连接充电的接线器和供信号线过线的信号孔23。

两卡接块19分别卡在两第一卡槽9中，且两卡接块19分别通过螺丝与两衔接部3的小端连接，两卡接块19与机身连接后，两旋翼臂14均垂直于机身的长度方向。旋翼臂14通过卡箍在径向上进行固定，进一步通过螺丝在轴向上进行固定，这样就可以避免旋翼臂14发生旋转和轴向移动，保证旋翼臂14稳固安装在机身1上。

旋翼包括共轴电机15和一对螺旋桨，旋翼臂14分别与一对旋翼的共轴电机15的电机座连接。旋翼臂14分别垂直于一对旋翼的共轴电机15的轴线。如图7和图8所示，螺旋桨包括桨叶座和一对桨叶17，桨叶座包括一对夹条16板和一对旋转销轴18，对夹板16的中央分别套设于共轴电机15的一输出轴上，一对夹条板16正相对。一对旋转销轴18位于一对夹条板之间，一对旋转销轴18的一端与其中一个夹条板16的两端连接，一对旋转销轴18的另一端与另一个夹条板16的两端连接，一对桨叶17的根部分别套设于一对旋转销轴18上，且一对桨叶17分别与一对旋转销轴18间隙配合，一对桨叶17可进行折叠收纳。

拧下两卡接块与机身连接的螺丝，将两旋翼臂14从机身上卸载下来，再将两旋翼臂 14和与其连接的连接件分别卡在收纳槽11中，对两旋翼组件进行收纳，最后再将8对桨叶17进行90度折叠收纳，收纳后的飞行器接近呈长方体状，如图9所示，这样便于携带和运输。

Claims (7)

1.一种四轴八桨挂载飞行器，其特征在于：所述的飞行器为对称结构，飞行器包括机身和一对旋翼组件，旋翼组件包括旋翼臂、连接件和一对旋翼，旋翼臂为圆形臂，旋翼包括共轴电机和一对螺旋桨，一对螺旋桨对称安装于共轴电机的两输出轴上，旋翼臂的两端分别与两共轴电机的电机座连接，旋翼臂分别垂直于两共轴电机的轴线；

一对旋翼臂的中间部位通过连接件与机身的两端以可拆卸的方式连接，两旋翼臂均垂直于机身的长度方向；

所述的机身为中间宽两端窄的结构，且机身为扁平状一体化结构，机身包括主体部和两衔接部，主体部呈中间宽两端窄的结构，衔接部呈锥形，两衔接部的大端分别与主体部的两端连接，主体部底部对称设有一对收纳槽，一对收纳槽位于悬挂预留孔的两侧，收纳槽呈T型，收纳槽由第一凹槽和第二凹槽构成，第一凹槽的正中间部位与第二凹槽连通，第一凹槽贯通主体部的两端，第一凹槽的横截面呈U型，第一凹槽的弧形槽底的直径与旋翼臂的直径相匹配，第二凹槽的尺寸与连接件的尺寸相匹配，主体部底部中央设有悬挂预留孔。

2.根据权利要求1所述的四轴八桨挂载飞行器，其特征在于：所述的连接件包括卡接块和一个以上的卡箍，各卡箍的两半卡箍的一端与卡接块连接，各卡箍的两半卡箍的另一端固定连接，各卡箍固定套设于旋翼臂的中间位置处，机身的两端对称设有第一卡槽，两卡接块分别卡在两第一卡槽中，且两卡接块分别通过螺丝与机身连接。

3.根据权利要求2所述的四轴八桨挂载飞行器，其特征在于：所述的机身的两端对称设有卡箍放置槽，两第一卡槽分别在开设于两卡箍放置槽的槽底上，机身的两端各自设有一对第二卡槽，第二卡槽呈U型，各对第二卡槽分别位于对应的卡箍放置槽两侧，各旋翼臂卡在对应的一对第二卡槽中。

4.根据权利要求2所述的四轴八桨挂载飞行器，其特征在于：所述的卡接块具有一圆弧形的内凹面，各卡箍的两半卡箍的一端与内凹面的两侧连接，旋翼臂与内凹面贴合，各卡箍的两半卡箍靠近卡接块的一端部分别设有螺纹孔，旋翼臂上对应位置处分别设有螺纹孔，旋翼臂通过螺丝与各卡箍连接，卡接块上设有一对充电孔和信号孔，一对充电孔和信号孔沿着卡接块的长度方向分布，一对充电孔位于信号孔的两侧，一对充电孔和信号孔的轴线均垂直于旋翼臂，一对充电孔上分别设有接线器。

5.根据权利要求1所述的四轴八桨挂载飞行器，其特征在于：所述主体部包括机盖，主体部内设有容纳腔，容纳腔顶部设有开口，机盖盖合于容纳腔的开口上，机盖上设有电池放置槽，电池放置槽槽底设有穿线孔，容纳腔分别与悬挂预留孔和穿线孔连通，电池放置槽上密封有电池盖板。

6.根据权利要求1所述的四轴八桨挂载飞行器，其特征在于：所述的悬挂预留孔为圆孔，悬挂预留孔内壁沿圆周方向设有多个齿槽。

7.根据权利要求1所述的四轴八桨挂载飞行器，其特征在于：所述的螺旋桨包括桨叶座和一对桨叶，桨叶座包括一对夹条板和一对旋转销轴，一对夹板的中央分别套设于共轴电机的一输出轴上，一对夹条板正相对，一对旋转销轴位于一对夹条板之间，一对旋转销轴的一端与其中一个夹条板的两端连接，一对旋转销轴的另一端与另一个夹条板的两端连接，一对桨叶的根部分别套设于一对旋转销轴上，且一对桨叶分别与一对旋转销轴间隙配合。