CN205366081U - 一种可垂直起降的无人机结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可垂直起降的无人机结构，所述可垂直起降的无人机布局包括：动力装置、副翼、起落架和设备舱；所述动力装置设置在所述无人机的顶端，用于提供所述无人机的动力；所述副翼设置在所述无人机的两侧，所述副翼从所述无人机的翼根延伸至翼稍，用于控制飞行器俯仰和滚转；所述起落架与所述无人机的机翼相连，并设置在所述副翼的下方，用于所述无人机在升起和降落时保持机身垂直于地面；所述设备舱设置在所述无人机的机尾，用于固定采用云台固定的航拍设备。

Description

一种可垂直起降的无人机结构

技术领域

本实用新型涉及一种航空飞行器技术领域，特别是一种可垂直起降的无人机结构。

背景技术

可垂直起降无人机具有起飞场地限制小、可悬停、飞行姿态灵活等等特点，现实世界中被应用在各种环境下。在军事上，可以应用的地方有舰载机、侦察机等等。在民用领域可以应用的地方有特技表演、航拍等。由于可垂直起降无人机有众多优势，目前国内外很多公司都在研制各种布局的可垂直起降无人机的布局。

可垂直起降无人机的气动特性复杂，尤其是当改变飞行状态时尤为明显，因此需要有良好的气动设计布局以及飞行控制系统。传统的可垂直起降无人机所采用的技术主要有倾转电机或发动机以达到改变动力方向的效果，或者是在动力装置中增加涵道以改变动力方向。但是，倾转电机或是发动机的做法有损于动力系统，尤其是当应用于高转速电机或者是发动机，在倾转的过程中会伴随有强大的力矩作用影响硬件本身的寿命。增加涵道又会损失动力而且增加飞行器本身结构质量与复杂程度，系统可靠性也会相应下降。。

因此，希望有一种可垂直起降的无人机结构可以克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术中存在的缺陷，而提供一种可垂直起降无人机的结构，所述可垂直起降无人机为翼身融合的飞翼气动布局，具备前置动力装置，实现无需倾转电机或发动机就能控制无人机的平飞、悬停和垂直起降。

为解决上述技术问题，本实用新型的一种可垂直起降的无人机结构包括：动力装置、副翼、起落架和设备舱；

动力装置，所述动力装置设置在所述无人机的顶端，用于提供所述无人机的动力；

副翼，所述副翼设置在所述无人机的两侧，所述副翼从所述无人机的翼根延伸至翼稍，用于控制飞行器俯仰和滚转；

起落架，所述起落架与所述无人机的机翼相连，并设置在所述副翼的下方，用于所述无人机在升起和降落时保持机身垂直于地面；

设备舱，所述设备舱设置在所述无人机的机尾，用于固定采用云台固定的航拍设备。

优选地，在所述无人机的翼稍部位增加翼梢小翼以增加所述无人机的稳定性。

优选地，所述动力装置采用可周期变矩的旋翼装置，当所述无人机处于悬停状态时，所述可周期变矩的旋翼装置为所述无人机提供俯仰以及横侧力矩，所述可周期变矩的旋翼装置还可以使得所述无人机完成从悬停和平飞之间切换状态。

优选地，所述旋翼装置为高减速比齿轮配置大桨径螺旋桨。

优选地，所述副翼为差动式副翼，当所述无人机处于平飞状态时，所述副翼控制所述无人机俯仰、滚转；当所述无人机处于悬停状态时，所述副翼用于平衡所述动力装置的扭矩。

本实用新型提供一种可垂直起降的无人机结构，所述可垂直起降无人机为翼身融合的飞翼气动布局，具备前置动力装置，实现无需倾转电机或发动机就能控制无人机的平飞、悬停和垂直起降。

附图说明：

图1是可垂直起降的无人机结构的主视图。

图2是可垂直起降的无人机结构的侧视图

具体实施方式：

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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实用新型保护范围的限制

根据本实用新型一宽泛实施例的一种可垂直起降的无人机结构包括：动力装置、副翼、起落架和设备舱；

动力装置，所述动力装置设置在所述无人机的顶端，用于提供所述无人机的动力；

副翼，所述副翼设置在所述无人机的两侧，所述副翼从所述无人机的翼根延伸至翼稍，用于控制飞行器俯仰和滚转；

起落架，所述起落架与所述无人机的机翼相连，并设置在所述副翼的下方，用于所述无人机在升起和降落时保持机身垂直于地面；

设备舱，所述设备舱设置在所述无人机的机尾，用于固定采用云台固定的航拍设备。

如图1所示，可垂直起降的无人机结构包括：动力装置1、副翼2、起落架3、翼梢小翼4和设备舱5。

所述动力装置1设置在所述无人机的顶端，用于提供所述无人机的动力；所述副翼2设置在所述无人机的两侧，所述副翼2从所述无人机的翼根延伸至翼稍，用于控制飞行器俯仰和滚转；所述起落架3与所述无人机的机翼相连，并设置在所述副翼2的下方，用于所述无人机在升起和降落时保持机身垂直于地面；所述设备舱5设置在所述无人机的机尾，用于固定采用云台固定的航拍设备。

如图1所示，所述无人机采用飞翼布局形式，省略垂尾以及平尾，在翼稍部位增加翼梢小翼4以增加系统稳定性。

如图1所示，动力装置1前置可以为起落架3提供安装位置，而且在飞行过程中螺旋桨产生的高速气流也可以增加副翼2的气动效果。由于所述无人机采用直立式起飞方式，因此螺旋桨的尺寸可以不受所述无人机高度限制，将采用高减速比齿轮配置大桨径螺旋桨的动力装置，这样做的好处是可以提供更高的推力。

所述动力装置1采用可周期变矩的旋翼装置，当所述无人机处于悬停状态时，所述可周期变矩的旋翼装置为所述无人机提供俯仰以及横侧力矩，所述可周期变矩的旋翼装置还可以使得所述无人机完成从悬停和平飞之间切换状态。

所述副翼2为差动式副翼，当所述无人机处于平飞状态时，所述副翼2控制所述无人机俯仰、滚转；当所述无人机处于悬停状态时，所述副翼2用于平衡所述动力装置的扭矩，所述副翼2要求气动效果较高，因此舵面的面积很大，从翼根延伸至翼稍，也是全机唯一一个气动舵面。

如图1所示，设备舱5后置，这样可以提供给航拍设备几乎无死角的摄像视角，航拍设备可以采用云台搭配摄像机，有助于发挥航拍设备的优势。

本实用新型的优点在于：

1)采用新型无人机布局形式可以实现无人机的垂直起降与水平飞行。

2)采用翼身融合的飞翼气动外形可以产生增升、减阻、整流等等效果。

3)采用特殊设计的前置动力装置可以配置尺寸更大的螺旋桨提供推力。

4)采用设备舱后置，可以为摄像设备提供无遮挡的摄像环境，完成更大角度的航拍任务。

5)采用差动副翼可以实现飞行器在平飞状态时的姿态控制功能以及悬停状态时的平衡扭矩的作用。

6)采用可周期变矩的旋翼实现飞行器在悬停状态时的姿态控制功能以及悬停与平飞状态之间的切换功能。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种可垂直起降的无人机结构，其特征在于，包括：动力装置、副翼、起落架和设备舱；

动力装置，所述动力装置设置在所述无人机的顶端，用于提供所述无人机的动力；

副翼，所述副翼设置在所述无人机的两侧，所述副翼从所述无人机的翼根延伸至翼稍，用于控制飞行器俯仰和滚转；

起落架，所述起落架与所述无人机的机翼相连，并设置在所述副翼的下方，用于所述无人机在升起和降落时保持机身垂直于地面；

设备舱，所述设备舱设置在所述无人机的机尾，用于固定采用云台固定的航拍设备。

2.根据权利要求1中所述的可垂直起降的无人机结构，其特征在于：在所述无人机的翼稍部位增加翼梢小翼以增加所述无人机的稳定性。

3.根据权利要求1中所述的可垂直起降的无人机结构，其特征在于：所述动力装置采用可周期变矩的旋翼装置，当所述无人机处于悬停状态时，所述可周期变矩的旋翼装置为所述无人机提供俯仰以及横侧力矩，所述可周期变矩的旋翼装置还可以使得所述无人机完成从悬停和平飞之间切换状态。

4.根据权利要求3中所述的可垂直起降的无人机结构，其特征在于：所述旋翼装置为高减速比齿轮配置大桨径螺旋桨。

5.根据权利要求1中所述的可垂直起降的无人机结构，其特征在于：所述副翼为差动式副翼，当所述无人机处于平飞状态时，所述副翼控制所述无人机俯仰、滚转；当所述无人机处于悬停状态时，所述副翼用于平衡所述动力装置的扭矩。