CN204895859U - 一种带有多旋翼的固定翼飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有多旋翼的固定翼飞行器，包括机头、机身、尾翼、机翼，机头的前方设有推进螺旋桨，每个机翼包括一个机翼框和设于机翼框的内部与机翼框通过转轴转动连接的主机翼，两个机翼的末端分别设有旋翼杆，转轴的中线从机身方向指向远离机身的机翼末端方向，转轴设于机翼上且靠近机头的一端。本实用新型不仅具有旋翼直升机垂直起降的特点，也具有固定翼飞机的飞行速度和持久的续航能力；且主机翼通过转轴偏置设置，在垂直起降时，主机翼在风的阻力下由水平翻转至垂直于地面，从而减小阻力；在固定翼飞行模式下水平飞行时，风的阻力又将主机翼与机翼框保持平整，水平飞行速度不受影响。

Description

一种带有多旋翼的固定翼飞行器

技术领域

本实用新型涉及一种固定翼飞行器，尤其涉及一种带有多旋翼的固定翼飞行器。

背景技术

在航空领域常见的飞行器有固定翼飞机和旋翼直升机；固定翼飞机主要靠机翼产生升力平衡飞机重量，其飞行速度快，航程和巡航时间长，但起降距离长，要求高质量的跑道，起降受到地理环境的限制，因而应用收到限制。旋翼直升机可以在狭小的场地垂直起降，不收起降场地的限制，但旋翼效率远不如固定翼飞机的机翼，功耗大，飞行阻力大，因而影响飞行速度以及续航时间。

虽然现在有出现在固定翼飞行器上加设旋翼或在旋翼飞行器上加设固定翼，但通过旋翼起降的过程中，由于固定翼的存在，起降时受到阻力大，因而影响起降速度，飞行器不能快速起降，而且起降时功耗更大，续航时间缩短。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带有多旋翼的固定翼飞行器，解决固定翼飞机受起降场地限制和旋翼直升机存在飞行速度慢、续航时间短的缺陷及固定翼飞行器垂直起降的起降速度慢的问题。

为实现上述目的，本实用新型所设计的一种带有多旋翼的固定翼飞行器，包括机头、机身、及设于所述机身尾部的尾翼、及设于所述机身的下方的起落架、及设于所述机身两侧的机翼，所述机头的前方设有推进螺旋桨，所述机头或机身的内部设有总控制器；每个所述机翼包括一个机翼框和设于所述机翼框的内部与所述机翼框通过转轴转动连接的主机翼，两个所述机翼的末端分别设有两端远离所述机翼和/或所述机身的旋翼杆，所述旋翼杆包括左旋翼杆和右旋翼杆；所述转轴的中线从所述机身方向指向远离所述机身的所述机翼末端方向，所述转轴设于所述机翼上且靠近所述机头的一端；所述左旋翼杆靠近所述机头的一端设有左前电动机和设于所述左前电动机的轴上的左前螺旋桨，所述左旋翼杆靠近所述尾翼的一端设有左后电动机和设于所述左后电动机的轴上的左后螺旋桨；所述右旋翼杆靠近所述机头的一端设有右前电动机和设于所述右前电动机的轴上的右前螺旋桨，所述右旋翼杆靠近所述尾翼的一端设有右后电动机和设于所述右后电动机的轴上的右后螺旋桨。

进一步，所述左前螺旋桨与所述右后螺旋桨的转动方向相同，所述左前螺旋桨与所述左后螺旋桨、右前螺旋桨的转动方向相反；所述左后螺旋桨与所述右前螺旋桨的转动方向相同。

上述进一步方案的有益效果是：提高飞行器在旋翼飞行模式下的飞行稳定性，抗风性强。

进一步，所述左旋翼杆在所述机翼与所述左前电动机之间设有用于将所述左前螺旋桨旋转到与所述推进螺旋桨平行的左前折弯装置；所述右旋翼杆在所述机翼与所述右前电动机之间设有用于将所述右前螺旋桨旋转到与所述推进螺旋桨平行的右前折弯装置；所述左前折弯装置、右前折弯装置与所述总控制器连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过左前、右前折弯装置将左前、右前螺旋桨旋转到与推进螺旋桨平行，此时左前螺旋桨、右前螺旋桨和推进螺旋桨共同工作，使得飞行器在固定翼飞行模式下时的飞行速度更快。

进一步，所述左前折弯装置与所述左前电动机之间的距离等于所述右前折弯装置与所述右前电动机之间的距离。

上述进一步方案的有益效果是：保证飞行器在固定翼飞行模式下的飞行稳定性。

进一步，所述主机翼靠近所述机头的一端压于所述机翼框上形成一个阶梯连接面，在所述阶梯连接面处设有用于将所述主机翼固定于所述机翼框上的电磁阀门锁或电磁吸力装置；所述电磁阀门锁或电磁吸力装置与所述总控制器连接。

上述进一步方案的有益效果是：电磁阀门锁或电磁吸力装置将主机翼固定在机翼框上，防止固定翼飞行模式下由于飞行速度过快或气流不稳导致主机翼翻转而影响飞行速度。

进一步，所述主机翼的上端面与所述机翼框的上端面平齐或为圆滑弧面。

上述进一步方案的有益效果是：提高飞行速度。

进一步，所述左前螺旋桨、左后螺旋桨、右前螺旋桨、右后螺旋桨的内部设有加强筋。

上述进一步方案的有益效果是：防止飞行过程中螺旋桨被折断，特别是在旋翼飞行模式与固定翼飞行模式相互转换的过程中，左前螺旋桨、右前螺旋桨受到的扭力增大。

进一步，所述左前螺旋桨与所述右后螺旋桨之间的连线和所述左后螺旋桨与所述右前螺旋桨之间的连线的交点与飞行器的重心重合。

进一步，所述转轴的末端设有用于带动所述转轴转动的电机。

上述进一步方案的有益效果是：通过电机带动主旋翼以转轴为中心翻转，翻转速度更快、更稳定。

本实用新型的有益效果是：不仅具有旋翼直升机垂直起降、不受起降场地的限制的特点，也具有固定翼飞机的飞行速度和持久的续航能力；且主机翼通过转轴偏置设置，在垂直起降时，主机翼在风的阻力下由水平翻转至垂直于地面，从而减小阻力；在固定翼飞行模式下水平飞行时，风的阻力又将主机翼与机翼框保持平整，水平飞行速度不受影响，水平飞行时，由于主机翼处于机翼框内部，气流不会正面冲击主机翼，因此转轴不会受到很大的冲击力而折断，对转轴具有保护作用。

附图说明

图1为本实用新型带有多旋翼的固定翼飞行器在固定翼飞行模式下的结构示意图。

图2为本实用新型带有多旋翼的固定翼飞行器在旋翼飞行模式下的结构示意图。

图3为图1中机翼的剖视示意图。

图4为图2中机翼的剖视示意图。

图中1、机头；2、机身；3、尾翼；4、机翼；41、机翼框；42、主机翼；5、推进螺旋桨；6、转轴；7、旋翼杆；71、左旋翼杆；72、右旋翼杆；711、左前螺旋桨；712、左后螺旋桨；713、左前折弯装置；721、右前螺旋桨；722、右后螺旋桨；723、右前折弯装置；8、电磁吸力装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1、图2、图3、图4所示，一种带有多旋翼的固定翼飞行器，包括机头1、机身2、及设于机身2尾部的尾翼3、及设于机身2的下方的起落架(图未示)、及设于机身2两侧的机翼4，机头1的前方设有推进螺旋桨5，机头1或机身2的内部设有总控制器(图未示)；每个机翼4包括一个机翼框41和设于机翼框41的内部与机翼框41通过转轴6转动连接主机翼42，两个机翼4的末端分别设有两端远离机翼4和/或机身2的旋翼杆7，旋翼杆7包括左旋翼杆71和右旋翼杆72；转轴6的中线从机身2方向指向远离机身2的机翼4末端方向，转轴6设于机翼4上且靠近机头1的一端；左旋翼杆71靠近机头1的一端设有左前电动机和设于左前电动机的轴上的左前螺旋桨711，左旋翼杆71靠近尾翼3的一端设有左后电动机和设于左后电动机的轴上的左后螺旋桨712；右旋翼杆72靠近机头1的一端设有右前电动机和设于右前电动机的轴上的右前螺旋桨721，右旋翼杆72靠近尾翼3的一端设有右后电动机和设于右后电动机的轴上的右后螺旋桨722。

左前螺旋桨711与右后螺旋桨722的转动方向相同，左前螺旋桨711与左后螺旋桨712、右前螺旋桨721的转动方向相反；左后螺旋桨712与右前螺旋桨721的转动方向相同。提高了飞行器在旋翼飞行模式下的飞行稳定性，抗风性强。

左旋翼杆71在机翼4与左前电动机之间设有用于将左前螺旋桨711旋转到与推进螺旋桨5平行的左前折弯装置713；右旋翼杆72在机翼4与右前电动机之间设有用于将右前螺旋桨721旋转到与推进螺旋桨5平行的右前折弯装置723；左前折弯装置713、右前折弯装置723与总控制器连接。

通过左前、右前折弯装置723将左前、右前螺旋桨721旋转到与推进螺旋桨5平行，此时左前螺旋桨711、右前螺旋桨721和推进螺旋桨5共同工作，使得飞行器在固定翼飞行模式下时的飞行速度更快。

左前折弯装置713与左前电动机之间的距离等于右前折弯装置723与右前电动机之间的距离。保证了飞行器在固定翼飞行模式下的飞行稳定性。

主机翼42靠近机头1的一端压于机翼框41上形成一个阶梯连接面，在阶梯连接面处设有用于将主机翼42固定于机翼框41上的电磁阀门锁或电磁吸力装置8；电磁阀门锁或电磁吸力装置8与总控制器连接。

电磁阀门锁或电磁吸力装置8将主机翼42固定在机翼框41上，防止固定翼飞行模式下由于飞行速度过快或气流不稳导致主机翼42翻转而影响飞行速度。

主机翼42的上端面与机翼框41的上端面平齐或为圆滑弧面。提高了飞行速度。

左前螺旋桨711、左后螺旋桨712、右前螺旋桨721、右后螺旋桨722的内部设有加强筋。防止飞行过程中螺旋桨被折断，特别是在旋翼飞行模式与固定翼飞行模式相互转换的过程中，左前螺旋桨711、右前螺旋桨721受到的扭力增大。

左前螺旋桨711与右后螺旋桨722之间的连线和左后螺旋桨712与右前螺旋桨721之间的连线的交点与飞行器的重心重合。转轴6的末端设有用于带动转轴6转动的电机。通过电机带动主旋翼以转轴6为中心翻转，翻转速度更快、更稳定。

本实用新型不仅具有旋翼直升机垂直起降、不受起降场地的限制的特点，也具有固定翼飞机的飞行速度和持久的续航能力；且主机翼42通过转轴6偏置设置，在垂直起降时，主机翼42在风的阻力下由水平翻转至垂直于地面，从而减小阻力；在固定翼飞行模式下水平飞行时，风的阻力又将主机翼42与机翼框41保持平整，水平飞行速度不受影响，水平飞行时，由于主机翼42处于机翼框41内部，气流不会正面冲击主机翼42，因此转轴6不会受到很大的冲击力而折断，对转轴6具有保护作用。

本实用新型在作为电池供电的小型无人机使用时，若将转轴6设置在主机翼42的中线位置，使得主机翼42可以轻松翻转360°，则在转轴6末端加设发电机，飞行器在高空无动力下降时(或各个旋翼慢速旋转而保障机身2平稳下降)，通过主机翼42的翻转可以进行发电，提高飞行器的续航能力，可以很好的利用势能发电，也不损耗自身能量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带有多旋翼的固定翼飞行器，包括机头(1)、机身(2)、及设于所述机身(2)尾部的尾翼(3)、及设于所述机身(2)的下方的起落架、及设于所述机身(2)两侧的机翼(4)，其特征在于：所述机头(1)的前方设有推进螺旋桨(5)，所述机头(1)或机身(2)的内部设有总控制器；每个所述机翼(4)包括一个机翼框(41)和设于所述机翼框(41)的内部与所述机翼框(41)通过转轴(6)转动连接的主机翼(42)，两个所述机翼(4)的末端分别设有两端远离所述机翼(4)和/或所述机身(2)的旋翼杆(7)，所述旋翼杆(7)包括左旋翼杆(71)和右旋翼杆(72)；所述转轴(6)的中线从所述机身(2)方向指向远离所述机身(2)的所述机翼(4)末端方向，所述转轴(6)设于所述机翼(4)上且靠近所述机头(1)的一端；所述左旋翼杆(71)靠近所述机头(1)的一端设有左前电动机和设于所述左前电动机的轴上的左前螺旋桨(711)，所述左旋翼杆(71)靠近所述尾翼(3)的一端设有左后电动机和设于所述左后电动机的轴上的左后螺旋桨(712)；所述右旋翼杆(72)靠近所述机头(1)的一端设有右前电动机和设于所述右前电动机的轴上的右前螺旋桨(721)，所述右旋翼杆(72)靠近所述尾翼(3)的一端设有右后电动机和设于所述右后电动机的轴上的右后螺旋桨(722)。

2.根据权利要求1所述的带有多旋翼的固定翼飞行器，其特征在于：所述左前螺旋桨(711)与所述右后螺旋桨(722)的转动方向相同，所述左前螺旋桨(711)与所述左后螺旋桨(712)、右前螺旋桨(721)的转动方向相反；所述左后螺旋桨(712)与所述右前螺旋桨(721)的转动方向相同。

3.根据权利要求1所述的带有多旋翼的固定翼飞行器，其特征在于：所述左旋翼杆(71)在所述机翼(4)与所述左前电动机之间设有用于将所述左前螺旋桨(711)旋转到与所述推进螺旋桨(5)平行的左前折弯装置(713)；所述右旋翼杆(72)在所述机翼(4)与所述右前电动机之间设有用于将所述右前螺旋桨(721)旋转到与所述推进螺旋桨(5)平行的右前折弯装置(723)；所述左前折弯装置(713)、右前折弯装置(723)与所述总控制器连接。

4.根据权利要求3所述的带有多旋翼的固定翼飞行器，其特征在于：所述左前折弯装置(713)与所述左前电动机之间的距离等于所述右前折弯装置(723)与所述右前电动机之间的距离。

5.根据权利要求1所述的带有多旋翼的固定翼飞行器，其特征在于：所述主机翼(42)靠近所述机头(1)的一端压于所述机翼框(41)上形成一个阶梯连接面，在所述阶梯连接面处设有用于将所述主机翼(42)固定于所述机翼框(41)上的电磁阀门锁或电磁吸力装置(8)；所述电磁阀门锁或电磁吸力装置(8)与所述总控制器连接。

6.根据权利要求1所述的带有多旋翼的固定翼飞行器，其特征在于：所述主机翼(42)的上端面与所述机翼框(41)的上端面平齐或为圆滑弧面。

7.根据权利要求1所述的带有多旋翼的固定翼飞行器，其特征在于：所述左前螺旋桨(711)、左后螺旋桨(712)、右前螺旋桨(721)、右后螺旋桨(722)的内部设有加强筋。

8.根据权利要求1所述的带有多旋翼的固定翼飞行器，其特征在于：所述左前螺旋桨(711)与所述右后螺旋桨(722)之间的连线和所述左后螺旋桨(712)与所述右前螺旋桨(721)之间的连线的交点与飞行器的重心重合。

9.根据权利要求1所述的带有多旋翼的固定翼飞行器，其特征在于：所述转轴(6)的末端设有用于带动所述转轴(6)转动的电机。