CN115195990A - 一种可便携收纳且可弹射起飞的新型无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可便携收纳且可弹射起飞的新型无人机，涉及无人机的技术领域，本发明针对于无人机折叠这一问题提出更加优化的解决方案，以更加适应携带与发射筒发射。本发明包括机身、可折叠的机翼、可折叠的尾翼和可折叠的螺旋桨，所述机身的上表面设置有凹台，所述机翼的根部转动设置于凹台内，所述机翼折叠时收纳于所述凹台内；所述尾翼通过转动结构与机身连接；所述尾翼折叠时贴合与所述机身的两侧，展开时呈倒置的“V”字形；所述螺旋桨的桨叶铰接设置并且可朝着所述螺旋桨的轴向方向翻折，所述机身设置有用于收纳所述螺旋桨的桨叶的收纳槽。

Description

一种可便携收纳且可弹射起飞的新型无人机

技术领域

本发明涉及无人机的技术领域，具体涉及一种可便携收纳且可弹射起飞的新型无人机。

背景技术

固定翼式的无人机的发射有多种形式，例如借助跑道起飞、利用弹射机构起飞，亦或是利用发射筒起飞。利用发射筒起飞具有小型化、集成化以及高密度发射等诸多优点，可以利用火工品、气动等方式进行发射。但是利用发射筒发射的方式要求飞机必须是能够折叠。目前，现有技术中无人机的折叠结构方案还有很大的优化空间，因为无人机能够折叠的程度越大，发射筒就可以做的越小，对于发射筒以及无人机的运输都是有益的。针对这一问题，本发明提出一种新的解决方案。

发明内容

本发明提出了一种可便携收纳且可弹射起飞的新型无人机，其包括机身、可折叠的机翼、可折叠的尾翼和可折叠的螺旋桨，所述机身的上表面设置有凹台，所述机翼的根部转动设置于凹台内，所述机翼折叠时收纳于所述凹台内；所述尾翼通过转动结构与机身连接；所述尾翼折叠时贴合与所述机身的两侧，展开时呈倒置的“V”字形；所述螺旋桨的桨叶铰接设置并且可朝着所述螺旋桨的轴向方向翻折，所述机身设置有用于收纳所述螺旋桨的桨叶的收纳槽。

本发明的进一步设置为：所述机身的尾部呈收缩设置以减小宽度。

本发明的进一步设置为：所述尾翼包括翼根和全舵，所述翼根通过所述转动结构与所述机身相连，在所述尾翼上设置有用于控制所述全舵的转动的驱动结构。

本发明的进一步设置为：所述转动结构包括法兰盘、芯轴、套管以及扭簧，所述法兰盘与所述芯轴固连，所述套管套设于所述芯轴上，所述扭簧套设于套管上并且两端分别和所述法兰盘以及所述套管固连；所述法兰盘和所述套管相背离的两端分别连接所述翼根和所述机身。

本发明的进一步设置为：所述芯轴于所述机身内倾斜设置并且所述翼根贴合所述法兰盘的表面也是倾斜设置的。

本发明的进一步设置为：所述驱动结构包括舵机、连接臂以及转轴；在所述翼根上设置有安装槽，所述舵机与所述连接臂均设置于所述安装槽内；所述转轴与所述全舵固定连接并伸入到所述安装槽内；所述舵机的摇臂与所述连接臂的一端固定连接，所述连接臂的另一端与所述转轴的一端固定连接。

本发明的进一步设置为：所述机翼为伸缩机翼。

本发明的进一步设置为：所述机翼包括内翼和外翼，所述外翼套设在所述内翼外并且二者可相对滑动；所述机翼内部设置有可伸缩的对插翼梁，其两端分别与所述外翼和所述内翼相背离的两端固定连接；在所述对插翼梁内还设置有伸长弹簧，所述伸长弹簧的两端分别与所述对插翼梁的两端固定连接；在所述机翼内还设置有限位绳索，所述限位绳索的两端分别与所述外翼和所述内翼相背离的两端固定连接。

本发明的进一步设置为：所述内翼中设置有翼锁，所述翼锁设置有解锁凸出部和限位凸出部，均从所述内翼中伸出到所述内翼外；所述翼锁是活动设置的，可受外力压入到所述内翼中；所述限位凸出部呈三角形，所述解锁凸出部呈矩形，在所述外翼上则需要设置与所述限位凸出部相适配的卡口；当所述外翼缩回时，所述翼锁受限于所述外翼被压入到所述内翼中，所述限位凸出部与所述卡口相对时，则所述翼锁复位，所述限位凸出部卡入到所述卡口内，进而限制了所述外翼的伸出；当所述机翼转动90°展开后，所述解锁凸出部与所述机身抵触并使所述翼锁被压入到所述内翼中。

本发明的有益效果为：

整个无人机折叠后，不仅缩小了尺寸，通过机身的合理改造，减少了外在轮廓的凸起或者是不规则形状，使得整个无人机能够被一个方正的矩形箱体收纳，便于携带。另外，由于其形状更加规则，所以能够更好的与方形发射筒相配合，并且发射筒的尺寸也可以做的更小了。

附图说明

图1是本发明中的无人机折叠状态的立体结构图；

图2是本发明中的无人机折叠状态的左视图；

图3是本发明中的无人机折叠状态的俯视图；

图4是本发明中的无人机展开状态的立体结构图；

图5是图4中A处的局部放大图；

图6是本发明中的无人机展开状态的左视图；

图7是本发明中尾翼的转动结构的示意图；

图8是本发明中全舵的驱动结构的示意图；

图9是本发明中伸缩机翼的结构示意图；

图10是图9中A处的局部放大图；

图11是图9中B处的局部放大图；

图12是本发明中一种优选实例中翼锁的结构示意图。

附图标记：1、机身；11、收纳槽；12、凹台；2、机翼；21、内翼、；22、外翼；23、对插翼梁；24、伸长弹簧、25、限位绳索；26、翼锁；261、解锁凸出部；262、限位凸出部；3、尾翼；31、翼根；32、全舵；33、安装槽；4、螺旋桨；5、转动结构；51、法兰盘；52、套管；53、芯轴；54、扭簧；6、驱动结构；61、舵机；62、连接臂；63、转轴。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

参见图1-8，本发明提出了一种可便携收纳且可弹射起飞的新型无人机，包括机身1，机身1上设置有机翼2、尾翼3以及螺旋桨4。

机身1的上表面设置有凹台12，两个机翼2的根部均转动设置于凹台12内。两个机翼2是可以向机尾方向转动折叠的，折叠状态时两个机翼2重叠的收纳于凹台12内。凹台12的深度与两个机翼2的厚度一致，以保证两个机翼2折叠后不会从凹台12内向上凸出。关于机翼2的展开与折叠的结构，则属于现有技术内容，可以参考如公开号为CN103693188A专利或其他技术方案，现有技术中有将固定翼飞机应用于发射筒发射实例，故具体结构不作赘述。

在此基础上，本申请的机翼2还可以设置为伸缩机翼2(套合机翼)。因为机翼2展开后，能够获得更大的机翼2面积，所以能够获得更多的升力，这样飞机则会获得更加优良的飞行性能；而机翼2缩回后，也不影响折叠。此处就一种优选的机翼2伸缩方案进行说明：

详见图9-11，机翼2可以划分为内翼21和外翼，内翼21设置有副翼舵面而外翼无副翼舵面。内翼21和外翼均是中空的，外翼套设在内翼21外并且二者可相对滑动。在机翼2内部设置有三根可伸缩的对插翼梁23。这个对插翼梁23可以理解为伸缩杆，但是其还具有对机翼2的支撑作用，其两端分别与外翼和内翼21相背离的两端固定连接。另外，在对插翼梁23内还设置有伸长弹簧24，伸长弹簧24的两端分别与对插翼梁23的两端固定连接。当对插翼梁23处于缩回的状态时，伸长弹簧24处于压缩的状态，故而在没有约束的状态下，外翼会在伸长弹簧24的作用下伸出而使整个机翼2展开。展开后可以得到几乎双倍的机翼2面积，空间利用率高。为了对机翼2的展开幅度进行限制，在机翼2内还设置有限位绳索25，限位绳索25的两端分别与外翼和内翼21相背离的两端固定连接，进而限制外翼伸出的距离。

关于外翼和内翼21的相对锁止固定，则是在内翼21中设置有翼锁26。翼锁26设置有解锁凸出部261和限位凸出部262，均从内翼21中伸出到内翼21外。但是翼锁26是活动设置的，可受外力压入到内翼21中。例如，内翼21中设置有与翼锁26连接的弹簧，或者限位凸出部262所在一端于内翼21中铰接设置并安装有扭簧54，或者翼锁26本身由弹簧钢制成并形成如图12所示结构，只要是能够使翼锁26被压入到内翼21中并且能够复位即可，相关的技术方案很多并且常规，所以没有在附图中具体示出。限位凸出部262呈三角形，解锁凸出部261呈矩形。在外翼上则需要设置与限位凸出部262相适配的卡口。当外翼缩回时，翼锁26受限于外翼被压入到内翼21中，限位凸出部262与卡口相对时，则翼锁26复位，限位凸出部262卡入到卡口内，进而限制了外翼的伸出，实现了上锁。具体解锁过程是，当机翼2转动90°展开后，翼锁26的解锁凸出部261与机身1抵触并使翼锁26被压入到内翼21中。此时外翼便没有了限制，在伸长弹簧24的作用下，整个机翼2伸长打开。

尾翼3设置在机身1的尾部。两个尾翼3是对称设置的，尾翼3在展开状态下呈倒置的“V”字型；尾翼3在折叠状态时是贴合在机身1两侧的。为了不让两个尾翼3影响整个无人机的最大宽度值，所以机身1的尾部是呈收缩设置的，也就是减少了机身1尾部的宽度，这样两个尾翼3折叠后就不会影响整个无人机的宽度了。

尾翼3的具体结构是：尾翼3包括了翼根31和全舵32。翼根31通过转动结构5与机身1相连。在尾翼3上还设置有驱动结构6，用于控制全舵32的转动，进而可以控制飞机的飞行姿态。

详见图7，转动结构5包括法兰盘51、芯轴53、套管52以及扭簧54。法兰盘51与翼根31通过螺栓连接，芯轴53与法兰盘51另一侧表面的中心垂直焊接相连。套管52套设于芯轴53上，在套管52背离法兰盘51的一端一体设置有凸缘，凸缘上开设三个通孔，通孔用于使用螺栓与机身1连接。在套管52背离法兰盘51的一侧设置有螺母，螺母旋拧在芯轴53上，进而防止套管52从芯轴53上脱离。扭簧54套设在套管52外，扭簧54的两端分别与法兰盘51和套管52焊接固定连接。尾翼3安装在机身1上时，芯轴53是倾斜设置的，并且翼根31贴合法兰盘51的表面也是倾斜的，所以当尾翼3绕着芯轴53转动时，在展开状态下能够呈倒置的“V”字形而在折叠状态下能够贴合机身1。当尾翼3贴合机身1时，扭簧54处于扭转状态。所以无人机从发射筒中发射后，尾翼3能够自动打开。

驱动结构6包括舵机61、连接臂62以及转轴63。在翼根31上设置有安装槽33，舵机61与连接臂62均设置于安装槽33内。转轴63则与全舵32固定连接并伸入到安装槽33内，故全舵32可绕转轴63与翼根31相对转动。舵机61通过螺栓固定在安装槽33内，舵机61的摇臂则与连接臂62的一端固定连接。连接臂62的另一端则与转轴63的一端固定连接。当舵机61动作，则可以驱使全舵32转动，进而控制飞机的姿态。

这种尾翼3的结构，减少了以往需要设置升降舵和方向舵所需的体积，也减少了结构数量，更加便于折叠收纳。

详见图5，驱动螺旋桨4的电机是安装在机身1尾部的最末端的，螺旋桨4直接安装在电机的输出轴上。螺旋桨4是可折叠的，桨叶铰接设置并且可朝着螺旋桨4的轴向方向翻折的。此类螺旋桨4相关技术可参考公开号为CN108202864A的专利，其公开了一种桨叶可翻转的螺旋桨4。在机身1的尾部设置有用于收纳螺旋桨4的桨叶的收纳槽11。当螺旋桨4处于折叠状态时，桨叶均位于收纳槽11内，不会对无人机的外轮廓造成影响，并且也不会影响机翼2和尾翼3的折叠。当无人机发射并且螺旋桨4旋转后，在离心力的作用下可以使桨叶保持展开状态。

综上所述，整个无人机折叠后，不仅缩小了尺寸，通过机身1的合理改造，减少了外在轮廓的凸起或者是不规则形状，使得整个无人机能够被一个方正的矩形箱体收纳，便于携带。另外，由于其形状更加规则，所以能够更好的与发射筒相配合，并且发射筒的尺寸也可以做的更小了。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可便携收纳且可弹射起飞的新型无人机，包括机身(1)、可折叠的机翼(2)、可折叠的尾翼(3)和可折叠的螺旋桨(4)，其特征在于：

所述机身(1)的上表面设置有凹台(12)，所述机翼(2)的根部转动设置于凹台(12)内，所述机翼(2)折叠时收纳于所述凹台(12)内；

所述尾翼(3)通过转动结构(5)与机身(1)连接；

所述尾翼(3)折叠时贴合与所述机身(1)的两侧，展开时呈倒置的“V”字形；所述螺旋桨(4)的桨叶铰接设置并且可朝着所述螺旋桨(4)的轴向方向翻折，所述机身(1)设置有用于收纳所述螺旋桨(4)的桨叶的收纳槽(11)。

2.根据权利要求1所述的一种可便携收纳且可弹射起飞的新型无人机，其特征在于：所述机身(1)的尾部呈收缩设置以减小宽度。

3.根据权利要求1所述的一种可便携收纳且可弹射起飞的新型无人机，其特征在于：所述尾翼(3)包括翼根(31)和全舵(32)，所述翼根(31)通过所述转动结构(5)与所述机身(1)相连，在所述尾翼(3)上设置有用于控制所述全舵(32)的转动的驱动结构(6)。

4.根据权利要求3所述的一种可便携收纳且可弹射起飞的新型无人机，其特征在于：所述转动结构(5)包括法兰盘(51)、芯轴(53)、套管(52)以及扭簧(54)，所述法兰盘(51)与所述芯轴(53)固连，所述套管(52)套设于所述芯轴(53)上，所述扭簧(54)套设于套管(52)上并且两端分别和所述法兰盘(51)以及所述套管(52)固连；所述法兰盘(51)和所述套管(52)相背离的两端分别连接所述翼根(31)和所述机身(1)。

5.根据权利要求4所述的一种可便携收纳且可弹射起飞的新型无人机，其特征在于：所述芯轴(53)于所述机身(1)内倾斜设置并且所述翼根(31)贴合所述法兰盘(51)的表面也是倾斜设置的。

6.根据权利要求3所述的一种可便携收纳且可弹射起飞的新型无人机，其特征在于：所述驱动结构(6)包括舵机(61)、连接臂(62)以及转轴(63)；在所述翼根(31)上设置有安装槽(33)，所述舵机(61)与所述连接臂(62)均设置于所述安装槽(33)内；所述转轴(63)与所述全舵(32)固定连接并伸入到所述安装槽(33)内；所述舵机(61)的摇臂与所述连接臂(62)的一端固定连接，所述连接臂(62)的另一端与所述转轴(63)的一端固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种可便携收纳且可弹射起飞的新型无人机，其特征在于：所述机翼(2)为伸缩机翼(2)。

8.根据权利要求7所述的一种可便携收纳且可弹射起飞的新型无人机，其特征在于：所述机翼(2)包括内翼和外翼(22)，所述外翼(22)套设在所述内翼外并且二者可相对滑动；

所述机翼(2)内部设置有可伸缩的对插翼梁(23)，其两端分别与所述外翼(22)和所述内翼相背离的两端固定连接；

在所述对插翼梁(23)内还设置有伸长弹簧，所述伸长弹簧的两端分别与所述对插翼梁(23)的两端固定连接；

在所述机翼(2)内还设置有限位绳索，所述限位绳索的两端分别与所述外翼(22)和所述内翼相背离的两端固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种可便携收纳且可弹射起飞的新型无人机，其特征在于：所述内翼中设置有翼锁(26)，所述翼锁(26)设置有解锁凸出部(261)和限位凸出部(262)，均从所述内翼中伸出到所述内翼外；

所述翼锁(26)是活动设置的，可受外力压入到所述内翼中；

所述限位凸出部(262)呈三角形，所述解锁凸出部(261)呈矩形，在所述外翼(22)上则需要设置与所述限位凸出部(262)相适配的卡口；

当所述外翼(22)缩回时，所述翼锁(26)受限于所述外翼(22)被压入到所述内翼中，所述限位凸出部(262)与所述卡口相对时，则所述翼锁(26)复位，所述限位凸出部(262)卡入到所述卡口内，进而限制了所述外翼(22)的伸出；当所述机翼(2)转动90°展开后，所述解锁凸出部(261)与所述机身(1)抵触并使所述翼锁(26)被压入到所述内翼中。

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