CN115783235A - 一种模块化机翼飞行器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种模块化机翼飞行器，包括机身，所述机身两侧均延伸有可拆卸设置的复合翼模块，复合翼模块包括机翼主体和开设在机翼主体中部的涵道，机翼主体左右两侧均设置连接机构并通过连接机构择一连接机身和另一复合翼模块；所述涵道连通机翼主体上下翼面，涵道内供一可提供升力的复合动力模块设置。本发明将飞机的动力单元设置在模块的机翼中，使机翼组件和动力组件高度结合，提升飞行器的集成化程度。模块化的机翼组件便于快速调整飞行器的飞行性能，在需要调整飞行器性能需求时，只需按要求组装相应的复合翼模块即可。
Description
技术领域
本发明涉及固定翼飞行器技术领域，特别是一种模块化机翼飞行器。
背景技术
机翼是固定翼飞行器的重要组成部分。在以往的设计中，机翼主要是在飞行器巡航飞行时，为飞行器提供升力。
随着科技的不断进步，功能多样的飞行器越来越多。为满足不同功能的飞行器设计，工程师们提出了多种可拆卸组合的飞行器机翼。
申请号为“CN201821172033.4”的中国专利，提出了一种快拆机翼和无人飞行器，其是使用一种插接结构将一部分机翼可拆卸地与另一固定机翼组合。
申请号为“CN201821783870.0”的中国专利，提出了一种无人机模块化机翼，其设计的模块化机翼，通过两侧相同的“多组模块接口”将多个机翼子模块连接在一起。
可以看出模块化机翼本身就具有快速调整飞行器飞行性能的优点。但这些模块化机翼仅能在飞行器巡航飞行时提供升力，功能较为单一。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种模块化机翼飞行器，模块化程度高。
本发明实施例中采用以下方案实现：一种模块化机翼飞行器，包括机身，所述机身两侧均延伸有可拆卸设置的复合翼模块，
复合翼模块包括机翼主体和开设在机翼主体中部的涵道，机翼主体左右两侧均设置连接机构并通过连接机构择一连接机身和另一复合翼模块；
所述涵道连通机翼主体上下翼面，涵道内供一可提供升力的复合动力模块设置。
优选的，所述机身包括机舱隔板架和连接杆，数个机舱隔板架平行设置，数根连接杆穿设在机舱隔板架上并固定机舱隔板架；
所述机舱隔板架两侧还设置有供复合翼模块安装的侧安装板，侧安装板与机舱隔板架连接。
优选的，所述机身上还设置有延伸安装架，侧安装板通过延伸安装架与机舱隔板架连接；延伸安装架包括前杆、后杆和加强杆，前杆和后杆分别设置在两个相邻的机舱隔板架上，所述前杆和后杆上均开设有若干与机舱隔板架安装的孔，加强杆连接在前杆和后杆的中部。
优选的，所述机舱隔板架的上部、中部和下部均开设有供前杆和后杆安装的孔位。
优选的，所述机翼主体包括侧边骨架、内桁架、涵道架和蒙皮，数根内桁架架设在两个侧边骨架之间，涵道架设置在内桁架和两个侧边骨架之间，涵道架为内部供复合动力模块设置的环形构件，所述蒙皮沿两个侧边骨架向内铺设在内桁架外部并环绕贴合至涵道架内侧。
优选的，所述侧边骨架前后两侧均设置一凸台，该凸台内水平开置一贯通凸台和侧边骨架的安装孔；所述连接机构由所述凸台构成，两个相邻的复合翼模块之间通过安装孔内插设销钉进行安装。
优选的，所述复合动力模块为升力风扇模块，所述升力风扇模块包括十字安装架、升力风扇和第一电子调速器，十字安装架架设在涵道内，十字安装架中部供升力风扇安装，所述的第一电子调速器设置在机翼主体内部，第一电子调速器电连接升力风扇。
优选的，所述复合动力模块为可倾转动力模块，所述可倾转动力模块包括倾转安装架、动力风扇、倾转模块、控制板和第二电子调速器，所述倾转安装架通过倾转模块可倾转地架设在涵道内，所述动力风扇安装在倾转安装架上，控制板和第二电子调速器设置在机翼主体内部，第二电子调速器电连接动力风扇，控制板电连接倾转模块。
优选的，所述侧边骨架两侧设置线路开口供连接线束通过。
优选的，所述机身两侧均设置有至少两个复合翼模块。
本发明提供一种模块化机翼飞行器，相较于现有技术，本发明至少具有如下技术效果：
本发明将飞机的动力单元设置在模块的机翼中，使机翼组件和动力组件高度结合，提升飞行器的集成化程度。模块化的机翼组件便于快速调整飞行器的飞行性能，在需要调整飞行器性能需求时，只需按要求组装相应的复合翼模块即可。
本发明通过在机身内部骨架上设置多个高度的安装孔位，供延伸安装架的前杆和后杆安装，依次实现飞行器的上单翼、中单翼和下单翼的结构，并且能在几种设计中快速切换飞行器结构。
为提升飞行器的性能和安全性，在机身两侧均设置有至少两个复合翼模块。
附图说明
图1是本发明的立体图一；
图2是本发明复合翼模块的立体图一；
图3是本发明复合翼模块的内部结构图一；
图4是本发明复合翼模块的立体图二；
图5是本发明复合翼模块的内部结构图二；
图6是本发明机身的内部结构图；
图7是本发明机身与复合翼模块的连接结构图一；
图8是本发明机身与复合翼模块的连接结构图二；
图9是本发明机身与复合翼模块的连接结构图三；
图10是本发明的立体图二；
图11是本发明的立体图三。
标号说明：机身-1、复合翼模块-2、机翼主体-3、涵道-4、复合动力模块-40、连接机构-5、机舱隔板架-11、连接杆-12、侧安装板-13、延伸安装架-6、前杆-61、后杆-62、加强杆-63、侧边骨架-21、内桁架-22、涵道架-23、蒙皮-24、凸台-25、安装孔-26、线路开口-27、升力风扇模块-7、十字安装架-71、升力风扇-72、第一电子调速器-73、可倾转动力模块-8、倾转安装架-81、动力风扇-82、倾转模块-83、控制板-84、第二电子调速器-85。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
请参阅图1至图11，一种模块化机翼飞行器，包括机身1，所述机身1两侧均延伸有可拆卸设置的复合翼模块2，
复合翼模块2包括机翼主体3和开设在机翼主体3中部的涵道4，机翼主体3左右两侧均设置连接机构5并通过连接机构5择一连接机身1和另一复合翼模块2；
所述涵道4连通机翼主体3上下翼面，涵道4内供一可提供升力的复合动力模块40设置。
本发明将飞机的动力单元设置在模块的机翼中，使机翼组件和动力组件高度结合，提升飞行器的集成化程度。模块化的机翼组件便于快速调整飞行器的飞行性能，在需要调整飞行器性能需求时，只需按要求组装相应的复合翼模块2即可。
所述机身1包括机舱隔板架11和连接杆12，数个机舱隔板架11平行设置，数根连接杆12穿设在机舱隔板架11上并固定机舱隔板架11；
所述机舱隔板架11两侧还设置有供复合翼模块2安装的侧安装板13，侧安装板13与机舱隔板架11连接。将飞行器机身1内设置机舱隔板架11和连接杆12，是为了进一步提升飞行器的模块程度。
所述机身1上还设置有延伸安装架6，侧安装板13通过延伸安装架6与机舱隔板架11连接；延伸安装架6包括前杆61、后杆62和加强杆63，前杆61和后杆62分别设置在两个相邻的机舱隔板架11上，所述前杆61和后杆62上均开设有若干与机舱隔板架11安装的孔，加强杆63连接在前杆61和后杆62的中部。
延伸安装架6是为了将原本直接设置在机身1上的复合翼模块2架设在机身1外部，通过延伸安装架6连接机身1，简化复合翼模块2从机身1拆卸时的步骤。因为，复合翼模块2直接与机身1相连时，机身1需拆开机身上的外壳，将复合翼模块2埋设在机身1上；而通过设置延伸安装架6，延伸安装架6拆卸次数小，复合翼模块2直接与延伸安装架6连接。
所述机舱隔板架11的上部、中部和下部均开设有供前杆61和后杆62安装的孔位。
本发明通过在机身1内部骨架上设置多个高度的安装孔位，供延伸安装架6的前杆61和后杆62安装，依次实现飞行器的上单翼、中单翼和下单翼的结构，并且能在几种设计中快速切换飞行器结构。如图11所示，此时飞行器采用下单翼结构。
所述机翼主体3包括侧边骨架21、内桁架22、涵道架23和蒙皮24，数根内桁架22架设在两个侧边骨架21之间，涵道架23设置在内桁架22和两个侧边骨架21之间，涵道架23为内部供复合动力模块40设置的环形构件，所述蒙皮24沿两个侧边骨架21向内铺设在内桁架22外部并环绕贴合至涵道架23内侧。
所述侧边骨架21前后两侧均设置一凸台25，该凸台25内水平开置一贯通凸台25和侧边骨架21的安装孔26；所述连接机构4由所述凸台25构成，两个相邻的复合翼模块2之间通过安装孔26内插设销钉进行安装。
所述复合动力模块40为升力风扇模块7，所述升力风扇模块7包括十字安装架71、升力风扇72和第一电子调速器73，十字安装架71架设在涵道4内，十字安装架71中部供升力风扇72安装，所述的第一电子调速器73设置在机翼主体3内部，第一电子调速器73电连接升力风扇72。此时，升力风扇模块7的主要功能是为飞行器提供用于飞行器起降及悬停的升力，并且，该升力风扇模块7也可以在飞行器巡航时提供部分升力。
所述复合动力模块40为可倾转动力模块8，所述可倾转动力模块8包括倾转安装架81、动力风扇82、倾转模块83、控制板84和第二电子调速器85，所述倾转安装架81通过倾转模块83可倾转地架设在涵道4内，所述动力风扇82安装在倾转安装架81上，控制板84和第二电子调速器85设置在机翼主体3内部，第二电子调速器85电连接动力风扇82，控制板84电连接倾转模块83。可倾转动力模块8通过倾转模块83提供多种角度的升力，倾转模块83未倾转所述倾转安装架81时，倾转安装架81处于水平位置，设置在倾转安装架81上的动力风扇82为飞行器提供升力；当倾转模块83将倾转安装架81向机翼后侧倾转90度时，设置倾转安装架81上的动力风扇82为飞行器提供的升力水平向后，更具体的，此升力为推力。在倾转模块83将倾转安装架81向机翼后侧倾转的0-90度之间，动力风扇82为飞行器同时提供推力和升力。
复合动力模块40可设计成升力风扇模块7和可倾转动力模块8，可为飞行器提供升力和推力。并且，复合动力模块40还可进一步差异化设计，设计成多种结构不同的为飞行器提供动力的器件，增加飞行器的飞行方式。
所述侧边骨架21两侧设置线路开口27供连接线束通过。本发明提出的复合翼模块2内部线束可以采用串联或并联方式连接至机身1内部的航电设备。
所述机身1两侧均设置有至少两个复合翼模块2。
在飞行器机身1两侧均设置一个可倾转动力模块8时，飞行器即可实现垂直起降和平飞巡航，但为进一步提升飞行器的性能和安全性，在机身1两侧均设置有至少两个复合翼模块2。四个复合翼模块2构成的安全冗余程度较高。在进一步提升飞行器的飞行性力时，还可以在机身1两侧均设置有三个复合翼模块2。
应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变。
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合。
最后，以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种模块化机翼飞行器，包括机身(1)，其特征在于：所述机身(1)两侧均延伸有可拆卸设置的复合翼模块(2)，
复合翼模块(2)包括机翼主体(3)和开设在机翼主体(3)中部的涵道(4)，机翼主体(3)左右两侧均设置连接机构(5)并通过连接机构(5)择一连接机身(1)和另一复合翼模块(2)；
所述涵道(4)连通机翼主体(3)上下翼面，涵道(4)内供一可提供升力的复合动力模块(40)设置。
2.根据权利要求1所述的一种模块化机翼飞行器，其特征在于：所述机身(1)包括机舱隔板架(11)和连接杆(12)，数个机舱隔板架(11)平行设置，数根连接杆(12)穿设在机舱隔板架(11)上并固定机舱隔板架(11)；
所述机舱隔板架(11)两侧还设置有供复合翼模块(2)安装的侧安装板(13)，侧安装板(13)与机舱隔板架(11)连接。
3.根据权利要求2所述的一种模块化机翼飞行器，其特征在于：所述机身(1)上还设置有延伸安装架(6)，侧安装板(13)通过延伸安装架(6)与机舱隔板架(11)连接；延伸安装架(6)包括前杆(61)、后杆(62)和加强杆(63)，前杆(61)和后杆(62)分别设置在两个相邻的机舱隔板架(11)上，所述前杆(61)和后杆(62)上均开设有若干与机舱隔板架(11)安装的孔，加强杆(63)连接在前杆(61)和后杆(62)的中部。
4.根据权利要求3所述的一种模块化机翼飞行器，其特征在于：所述机舱隔板架(11)的上部、中部和下部均开设有供前杆(61)和后杆(62)安装的孔位。
5.根据权利要求1所述的一种模块化机翼飞行器，其特征在于：所述机翼主体(3)包括侧边骨架(21)、内桁架(22)、涵道架(23)和蒙皮(24)，数根内桁架(22)架设在两个侧边骨架(21)之间，涵道架(23)设置在内桁架(22)和两个侧边骨架(21)之间，涵道架(23)为内部供复合动力模块(40)设置的环形构件，所述蒙皮(24)沿两个侧边骨架(21)向内铺设在内桁架(22)外部并环绕贴合至涵道架(23)内侧。
6.根据权利要求5所述的一种模块化机翼飞行器，其特征在于：所述侧边骨架(21)前后两侧均设置一凸台(25)，该凸台(25)内水平开置一贯通凸台(25)和侧边骨架(21)的安装孔(26)；所述连接机构(4)由所述凸台(25)构成，两个相邻的复合翼模块(2)之间通过安装孔(26)内插设销钉进行安装。
7.根据权利要求1所述的一种模块化机翼飞行器，其特征在于：所述复合动力模块(40)为升力风扇模块(7)，所述升力风扇模块(7)包括十字安装架(71)、升力风扇(72)和第一电子调速器(73)，十字安装架(71)架设在涵道(4)内，十字安装架(71)中部供升力风扇(72)安装，所述的第一电子调速器(73)设置在机翼主体(3)内部，第一电子调速器(73)电连接升力风扇(72)。
8.根据权利要求1所述的一种模块化机翼飞行器，其特征在于：所述复合动力模块(40)为可倾转动力模块(8)，所述可倾转动力模块(8)包括倾转安装架(81)、动力风扇(82)、倾转模块(83)、控制板(84)和第二电子调速器(85)，所述倾转安装架(81)通过倾转模块(83)可倾转地架设在涵道(4)内，所述动力风扇(82)安装在倾转安装架(81)上，控制板(84)和第二电子调速器(85)设置在机翼主体(3)内部，第二电子调速器(85)电连接动力风扇(82)，控制板(84)电连接倾转模块(83)。
9.根据权利要求5所述的一种模块化机翼飞行器，其特征在于：所述侧边骨架(21)两侧设置线路开口(27)供连接线束通过。
10.根据权利要求1所述的一种模块化机翼飞行器，其特征在于：所述机身(1)两侧均设置有至少两个复合翼模块(2)。
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