CN205554559U - 一种涵道式气动外形自主控制的旋翼飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种涵道式气动外形自主控制的旋翼飞行器，包括：涵道式机身，所述涵道式机身上设置有主控系统，所述主控系统通过无线数据传输方式连接遥控端；所述涵道式机身上还设置有升力控制系统和气动外形控制系统；所述主控系统通过数据线分别连接所述升力控制系统与所述气动外形控制系统。该涵道式气动外形自主控制的旋翼飞行器通过蒙皮结构的气流感知与形态控制，可以减小甚至消除气流扰动对飞行稳定性能的影响，提高飞行器的自主飞行能力。

Description

一种涵道式气动外形自主控制的旋翼飞行器

技术领域

本实用新型涉及变体飞行器研究领域，尤其涉及一种涵道式气动外形自主控制的旋翼飞行器，围绕飞行器的结构设计来改善飞行稳定性能。

背景技术

随着无人飞行载具集成化和小型化的发展趋势，微型飞行器逐渐凸显出其性能优势，成为远程巡航、情报获取、高空航拍、监测搜救等众多应用的重要工具。围绕微型飞行器的相关研究主要包括结构设计、气动性能、自主控制、智能导航、先进材料等。

其中，独特的结构设计以及自主飞行控制策略成为提高飞行器飞行稳定性能的重要方法和有效手段。但目前多是围绕固定翼飞行器的翼型设计、以及变体翼型烦人研究，通过改变涵道式飞行器气动外形实现增稳的研究相对较少。

实用新型内容

本实用新型提供了一种涵道式气动外形自主控制的旋翼飞行器，本实用新型通过控制飞行器气动外形结构实现了对飞行稳定性能的改善，详见下文描述：

一种涵道式气动外形自主控制的旋翼飞行器，包括：涵道式机身，所述涵道式机身上设置有主控系统，所述主控系统通过无线数据传输方式连接遥控端；

所述涵道式机身上还设置有升力控制系统和气动外形控制系统；

所述主控系统通过数据线分别连接所述升力控制系统与所述气动外形控制系统。

其中，所述升力控制系统包括：电机模块和旋翼，所述电机模块通过信号线与所述旋翼连接。

进一步地，所述电机模块通过数据线与所述主控系统连接，接收所述主控系统解算出的电机驱动信号。

所述气动外形控制系统包括：蒙皮形态控制模块、蒙皮结构和微型压力传感器阵列，

所述蒙皮形态控制模块通过滑动执行结构与所述蒙皮结构连接，所述蒙皮结构的表面分布所述微型压力传感器阵列；

所述微型压力传感器阵列通过数据线与所述主控系统连接。

进一步地，所述蒙皮形态控制模块通过数据线与所述主控系统连接，接收所述主控系统发送的控制信号，以此改变蒙皮结构的外形。

进一步地，所述旋翼飞行器还包括：电源模块，

所述电源模块分别与所述主控系统、所述升力控制系统和所述气动外形控制系统连接。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是：该涵道式气动外形自主控制的旋翼飞行器通过蒙皮结构的气流感知与形态控制，可以减小甚至消除气流扰动对飞行稳定性能的影响，提高飞行器的自主飞行能力。

附图说明

图1一种涵道式气动外形自主控制的旋翼飞行器的原理图；

图2一种涵道式气动外形自主控制的旋翼飞行器的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1：主控系统； 2：遥控端；

3：升力控制系统； 4：气动外形控制系统；

5：电源模块； 31：电机模块；

32：旋翼； 41：蒙皮形态控制模块；

42：蒙皮结构； 43：MEMS(微型压力传感器阵列)。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

一种涵道式气动外形自主控制的旋翼飞行器，参见图1，包括：涵道式机身(图中未示出，为本领域技术人员所公知)，还包括：设置在涵道式机身上的主控系统1、升力控制系统3和气动外形控制系统4，其中升力控制系统3还包括：电机模块31和旋翼32；气动外形控制系统4还包括：蒙皮形态控制模块41、蒙皮结构42和MEMS微型压力传感器阵列43。

遥控端2通过无线数据传输方式发送控制信号至主控系统1；主控系统1通过数据线分别连接升力控制系统3和气动外形控制系统4；该涵道式气动外形自主控制的旋翼飞行器还包括：电源模块5，电源模块5分别与主控系统1、升力控制系统3和气动外形控制系统4连接。

参见图2，主控系统1通过无线数据传输的方式与遥控端2连接，接收遥控端发出的控制信号，主控系统1通过数据线与升力控制系统3连接，发出飞行指令至电机模块31，进而控制旋翼32的旋转方向和旋转速度，实现不同的指定飞行姿态。

参见图2，主控系统1通过数据线与气动外形控制系统4连接，将MEMS微型压力传感器阵列43检测到的表面气流数据，作为闭环反馈信号与遥控端2发出的控制信号进行解算，发送解算结果到蒙皮形态控制模块41，改变蒙皮结构42的外形。电源模块5分别为主控系统1、升力控制系统3和气动外形控制系统4提供电源。

其中，解算的过程为本领域技术人员所公知，本实用新型实施例对此不做赘述。

下面结合图2，详细的描述该涵道式气动外形自主控制的旋翼飞行器的结构之间的连接关系和工作原理，详见下文描述：

升力控制系统3包括：电机模块31和旋翼32。电机模块31通过信号线与旋翼32连接。电源模块5为升力控制系统3中的电机模块31提供电源。

气动外形控制系统4包括：蒙皮形态控制模块41、蒙皮结构42和MEMS微型压力传感器阵列43。蒙皮形态控制模块41通过滑动执行结构与蒙皮结构42连接，蒙皮结构42表面分布MEMS微型压力传感器阵列43，MEMS微型压力传感器阵列43通过数据线与主控系统1连接。电源模块5分别为蒙皮形态控制模块41和MEMS微型压力传感器阵列43提供电源。

电源模块5与主控系统1连接，为主控系统1提供电源。主控系统1分别与升力控制系统3和气动外形控制系统4通过数据线连接，实现控制信号的传输。遥控端2通过无线数据传输方式发送控制信号至主控系统1。

本实用新型实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外，其他器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

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 (6)

1.一种涵道式气动外形自主控制的旋翼飞行器，包括：涵道式机身，所述涵道式机身上设置有主控系统，所述主控系统通过无线数据传输方式连接遥控端；其特征在于，

所述涵道式机身上还设置有升力控制系统和气动外形控制系统；

所述主控系统通过数据线分别连接所述升力控制系统与所述气动外形控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种涵道式气动外形自主控制的旋翼飞行器，其特征在于，所述升力控制系统包括：电机模块和旋翼，所述电机模块通过信号线与所述旋翼连接。

3.根据权利要求2所述的一种涵道式气动外形自主控制的旋翼飞行器，其特征在于，所述电机模块通过数据线与所述主控系统连接，接收所述主控系统解算出的电机驱动信号。

4.根据权利要求1所述的一种涵道式气动外形自主控制的旋翼飞行器，其特征在于，所述气动外形控制系统包括：蒙皮形态控制模块、蒙皮结构和微型压力传感器阵列，

所述蒙皮形态控制模块通过滑动执行结构与所述蒙皮结构连接，所述蒙皮结构的表面分布所述微型压力传感器阵列；

所述微型压力传感器阵列通过数据线与所述主控系统连接。

5.根据权利要求4所述的一种涵道式气动外形自主控制的旋翼飞行器，其特征在于，所述蒙皮形态控制模块通过数据线与所述主控系统连接，接收所述主控系统发送的控制信号，以此改变蒙皮结构的外形。

6.根据权利要求1所述的一种涵道式气动外形自主控制的旋翼飞行器，其特征在于，所述旋翼飞行器还包括：电源模块，

所述电源模块分别与所述主控系统、所述升力控制系统和所述气动外形控制系统连接。