CN204433055U - 固定翼无人飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固定翼无人飞行器，包括机身、位于机身两侧对称设置的一对机翼以及位于机身后部的尾翼机构，一对所述机翼的前缘外侧对称设置有一对螺旋桨，所述机身内设有为螺旋桨转动提供动力的动力驱动装置，其中，所述动力驱动装置包括第一驱动电机、第二驱动电机和电池，所述第一驱动电机的动力臂和第二驱动电机的动力臂分别与不同的螺旋桨连接，所述第一驱动电机和第二驱动电机并联连接电池。本实用新型的固定翼无人飞行器具有动力小、飞行时间长、拆装方便、飞行稳定的特点。

Description

固定翼无人飞行器

技术领域

本实用新型涉及一种飞行器领域，更具体地说，尤其涉及一种固定翼无人飞行器。

背景技术

固定翼无人飞行器是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞行器，现今，固定翼无人飞行器作为一种新概念飞行器正在迅速发展中。固定翼无人飞行器通过搭载多种传感器，可以实现影像实时传输、高危地区探测功能，是卫星遥感与传统遥感的重要补充。传统固定翼无人飞行器，由于受到电池容量和电机功率的制约，传统的飞行器只有一个电机工作，需要功率大，耗电量多，一般电池充满电后的执行任务只能持续50分钟左右，执行任务的时间短，并且要频繁更换电池，影响工作效率。因此，如何合理利用电池，减少电机的工作功率，在适当情况下充分利用外力作用，减轻电机负担，使固定翼无人飞行器的执行任务时间能够合理的延长成为了固定翼无人飞行器的发展新方向。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种固定翼无人飞行器，该固定翼无人飞行器具有动力小、飞行时间长、拆装方便、飞行稳定的特点。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种固定翼无人飞行器，包括机身、位于机身两侧对称设置的一对机翼以及位于机身后部的尾翼机构，一对所述机翼的前缘外侧对称设置有一对螺旋桨，所述机身内设有为螺旋桨转动提供动力的动力驱动装置，其中，所述动力驱动装置包括第一驱动电机、第二驱动电机和电池，所述第一驱动电机的动力臂和第二驱动电机的动力臂分别与不同的螺旋桨连接，所述第一驱动电机和第二驱动电机并联连接电池。

进一步的，所述第一驱动电机和第二驱动电机为型号相同的电机。

进一步的，所述机翼的上表面为从机翼前缘上凸起曲面，机翼的下表面为从机翼前缘下凸起曲面。

进一步的，所述机翼由位于机翼翼根侧的前段机翼和位于机翼翼尾侧的后段机翼固定连接而成，所述前段机翼的垂直投影为矩形，所述后段机翼的垂直投影为梯形，后段机翼的前缘后掠角角度范围为7～10度，后段机翼的上反角角度范围为2～5度。

进一步的，所述后段机翼的前缘后掠角角度为8.6度，后段机翼的上反角角度为2.5度。

进一步的，所述机翼的上凸起高度与下凸起高度比例范围为2～4:1。

进一步的，所述尾翼机构包括尾翼连接部以及与尾翼连接部固定连接的一对尾翼，一对所述尾翼沿尾翼连接部中心线的垂直面对称设置，所述尾翼连接部中部设有与机身后部连接的连接腔，所述连接腔与机身后部为可拆卸式固定连接。

进一步的，所述机身后部设有至少1片固定片，所述固定片上设置有将机身后部固定在连接腔内的固定螺丝，所述固定片形状与连接腔腔体截面形状相同。

进一步的，一对所述尾翼呈V型对称设置，一对所述尾翼的夹角角度范围是100～111度。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：

本实用新型的固定翼无人飞行器通过在机身内设有动力驱动装置，动力驱动装置包括第一驱动电机、第二驱动电机和电池，第一驱动电机和第二驱动电机分别为两个螺旋桨提供动力第一驱动电机和第二驱动电机并联连接电池，这样，利用两个小动力的驱动电机代替了传动的一个大驱动电机工作，两个小动力驱动电机的总功率小于大驱动电机功率，动力更小，飞行时间更长；通过在尾翼机构上设置连接腔与机身后部可拆卸式固定连接，使尾翼机构能够快速的从机身拆卸或安装至机身上，方便搬运或使用；机翼由位于前段机翼和后段机翼固定连接而成，前段机翼的垂直投影为矩形，所述后段机翼的垂直投影为梯形，后段机翼的前缘后掠并且上反，更好的减轻机翼的迎风面的受力，避免侧滑，使无人飞行器飞行更稳定。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图1；

图2是本实用新型的结构示意图2；

图3是本实用新型的机翼剖面图；

图4是本实用新型的尾翼机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本实用新型的任何限制。

参照图1～4所示，本实用新型的固定翼无人飞行器，包括机身1、位于机身1两侧对称设置的一对机翼2以及位于机身1后部的尾翼机构3，一对机翼2的前缘外侧对称设置有一对螺旋桨4，机身1内设有为螺旋桨4转动提供动力的动力驱动装置5，其中，动力驱动装置5包括第一驱动电机51、第二驱动电机52和电池53，第一驱动电机51的动力臂和第二驱动电机52的动力臂分别与不同的螺旋桨4连接，第一驱动电机51和第二驱动电机52并联连接电池53。传统的固定翼无人飞行器使用一个大功率的驱动电机来驱动两个螺旋桨的转动，功率相对较大，本实用新型的固定翼无人飞行器利用两个小动力的驱动电机分别驱动两个螺旋桨转动，两个小动力驱动电机的总功率小于大功率驱动电机功率，动力更小，在电池不变的情况下，飞行器飞行时间更长。

第一驱动电机51和第二驱动电机52为型号相同的电机，这样，能够保证第一驱动电机51和第二驱动电机52的功率和转速相一致，使两个螺旋桨工作时的转动速度相同，所产生的前拉力一致，避免飞行器因飞行推力不平衡而发生轨迹偏移。

机翼2的上表面为从机翼2前缘上凸起曲面6，机翼2的下表面为从机翼2前缘下凸起曲面7。这样结构的上凸起曲面6与下凸起曲面7，能够使下凸起曲面7的静压大于上凸起曲面6静压，使飞机更好的升起来。

机翼2由位于机翼2翼根侧的前段机翼8和位于机翼2翼尾侧的后段机翼9固定连接而成，前段机翼8的垂直投影为矩形，后段机翼9的垂直投影为梯形，后段机翼9的前缘后掠角角度范围为7～10度，后段机翼9的上反角角度范围为2～5度。通过将后段机翼9前缘后掠，减轻了机翼的正向空间阻力，并将后段机翼9上反，若飞机在飞行时，上反角能使飞机迎向侧滑方向一侧机翼的迎风面积比另一侧机翼面积要大很多，使飞机产生反向侧滑的力量，从而达到迅速修正侧滑的效果，无人飞行器飞行更稳定，本实用新型的无人飞行器执行航拍时，所拍摄的图片效果更好。本实用新型的无人飞行器的机翼结构还能够使飞行器滑翔，减少了部分飞行动力，延长了任务时间。

后段机翼9的前缘后掠角角度为8.6度，后段机翼9的上反角角度为2.5度。利用后段机翼9的后掠角度，能够减少机翼2在飞行时正向空间阻力；利用后段机翼3的上反角度使机翼2的修正侧滑的效果最佳，受力平衡最好。

机翼2的上凸起高度与下凸起高度比例范围为2～4:1，机翼2的上凸起高度与下凸起高度比例在这个范围内，使下凸起曲面7的静压与上凸起曲面6静压比例比较好，使飞机的升力较好。

尾翼机构3包括尾翼连接部31以及与尾翼连接部31固定连接的一对尾翼32，一对所述尾翼32沿尾翼连接部31中心线的垂直面对称设置，尾翼连接部31中部设有与机身1后部连接的连接腔10，连接腔10与机身1后部为可拆卸式固定连接。这样，通过连接腔10与机身1尾部的可拆卸式固定连接，使尾翼机构3能够快速的从机身拆卸或安装至机身上，方便搬运或使用；而尾翼机构3中对称设置的一对尾翼32，既使飞行器的操控性更好，又能够减轻机身1的重量，使飞行器的飞行更加稳定。

机身1后部设有至少1片固定片11，固定片11上设置有将机身1后部固定在连接腔10内的固定螺丝12，通过固定片11和固定螺丝12的结合固定，使尾翼机构3能够更牢固的固定在机身1的后部。固定片11形状与连接腔10腔体截面形状相同，使机身1的后部与连接腔10的相互接合更加紧密，不会发生相对位移，从而影响了飞行器的飞行效果，使其操控性更好。

一对尾翼32呈V型对称设置，此时，一对尾翼32分别形成了水平安定面和垂直安定面，当飞行器受到垂直向上或者向下的气动力时，水平安定面使飞行器在气动力的受力反方向产生一个反作用力力矩；当飞行器受到水平向左或者向右的偏转气动力时，垂直安定面使飞行器在偏转气动力的受力反方向产生一个反作用力力矩，帮助调节飞行器调整到原来飞行的状态，使其操控性更好，飞行更加稳定。而且，通常飞行器受到的偏转气动力越大，安定面所产生的反作用力力矩越大。当一对尾翼32的夹角角度范围为100～111度时，所形成的水平安定面和垂直安定面的比例最好，最能满足飞行器的飞行要求。

机身1、机翼2以及尾翼机构3的材料为碳纤维布、巴尔沙轻木和航空层板，利用这些材料做的飞行器质量更轻并且结构坚固，飞行效果好。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡在本实用新型的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种固定翼无人飞行器，包括机身(1)、位于机身(1)两侧对称设置的一对机翼(2)以及位于机身(1)后部的尾翼机构(3)，一对所述机翼(2)的前缘外侧对称设置有一对螺旋桨(4)，所述机身(1)内设有为螺旋桨(4)转动提供动力的动力驱动装置(5)，其特征在于，所述动力驱动装置(5)包括第一驱动电机(51)、第二驱动电机(52)和电池(53)，所述第一驱动电机(51)的动力臂和第二驱动电机(52)的动力臂分别与不同的螺旋桨(4)连接，所述第一驱动电机(51)和第二驱动电机(52)并联连接电池(53)。

2.根据权利要求1所述的固定翼无人飞行器，其特征在于，所述第一驱动电机(51)和第二驱动电机(52)为型号相同的电机。

3.根据权利要求1所述的固定翼无人飞行器，其特征在于，所述机翼(2)的上表面为从机翼(2)前缘上凸起曲面(6)，机翼(2)的下表面为从机翼(2)前缘下凸起曲面(7)。

4.根据权利要求3所述的固定翼无人飞行器，其特征在于，所述机翼(2)由位于机翼(2)翼根侧的前段机翼(8)和位于机翼(2)翼尾侧的后段机翼(9)固定连接而成，所述前段机翼(8)的垂直投影为矩形，所述后段机翼(9)的垂直投影为梯形，后段机翼(9)的前缘后掠角角度范围为7～10度，后段机翼(9)的上反角角度范围为2～5度。

5.根据权利要求4所述的固定翼无人飞行器，其特征在于，所述后段机翼(9)的前缘后掠角角度为8.6度，后段机翼(9)的上反角角度为2.5度。

6.根据权利要求3所述的固定翼无人飞行器，其特征在于，所述机翼(2)的上凸起高度与下凸起高度比例范围为2～4:1。

7.根据权利要求1所述的固定翼无人飞行器，其特征在于，所述尾翼机构(3)包括尾翼连接部(31)以及与尾翼连接部(31)固定连接的一对尾翼(32)，一对所述尾翼(32)沿尾翼连接部(31)中心线的垂直面对称设置，所述尾翼连接部(31)中部设有与机身(1)后部连接的连接腔(10)，所述连接腔(10)与机身(1)后部为可拆卸式固定连接。

8.根据权利要求7所述的固定翼无人飞行器，其特征在于，所述机身(1)后部设有至少1片固定片(11)，所述固定片(11)上设置有将机身(1)后部固定在连接腔(10)内的固定螺丝(12)，所述固定片(11)形状与连接腔(10)腔体截面形状相同。

9.根据权利要求7所述的固定翼无人飞行器，其特征在于，一对所述尾翼(32)呈V型对称设置，一对所述尾翼(32)的夹角角度范围是100～111度。