CN207106878U - 一种垂直起降固定翼无人机 - Google Patents

Abstract

一种垂直起降固定翼无人机，属于无人机技术领域，包括机身、推进装置、第一机翼、第二机翼、脚架、机身固定件、机身固定板、连翼杆、电池、飞控、整流罩、摄像头。该垂直起降固定翼无人机有多种飞行模式，既能以垂直方式实现起降，也能以水平姿态实现高速航行，同时还能以四旋翼模式飞行，并可以实现飞行模式之间的快速转换；该垂直起降固定翼无人机简化掉固定翼无人机的舵，采用一套推进装置进行驱动，采用差速控制无人机的转向和俯仰，无需复杂的控制系统和无人机结构；该垂直起降固定翼无人机具有失稳保护功能，因人为因素无法控制无人机时，拨动遥控器预设开关，即可自动转化为四旋翼模式并悬停或可供选择地返航到遥控器所在位置。

Description

一种垂直起降固定翼无人机

技术领域

本发明属于无人机技术领域，特别涉及一种垂直起降固定翼无人机的结构设计。

背景技术

传统的无人机如四旋翼具有垂直起降、空中悬停功能的功能，虽然灵活性强，能够完成短距离小范围的飞行任务，但是由于续航问题和旋翼机的爬升原理的限制其在中高空、远航程、高航速应用领域表现欠佳；传统的无人机如固定翼具有载重量大、远程快速的特点，但是起飞条件严苛，往往需要长距离的平直跑道，这对发挥固定翼无人机的性能，是不利的，会造成使用场地受限，增加使用成本的问题。

一种固定翼与多旋翼组成的复合无人机（中国发明专利，申请号为201610815637.5），采用第一推进装置产生水平力；第二推进装置产生升力。其不足之处在于：该无人机在升降过程中，第一推进装置赘余；在航行过程中，第二推进装置赘余。此发明仍然保留了传统固定翼飞机的舵。这样就为无人机带来了额外负重，此外，结构的繁杂为无人机带来诸多的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术的不足之处，提供一种垂直起降固定翼无人机。解决了现有无人机使用场地受限及航速慢、航程短的缺陷。

本发明的技术方案如下：本发明设计的一种垂直起降固定翼无人机，包括机身、推进装置、第一机翼、第二机翼、脚架、机身固定件、机身固定板、连翼杆、电池、飞控、整流罩、摄像头。所述连翼杆的两端与分别与第一机翼、第二机翼固接；所述机身固定件与连翼杆固接；所述机身固定件与机身固接；所述脚架与机身尾部固接；所述电池、飞控安装在机身内部；所述摄像头安装在整流罩后面并与机身固接；其特征在于：所述推进装置包括四个装有螺旋桨的电机；所述推进装置分别与第一机翼、第二机翼固接；所述推进装置的安装位置分别占据与机身轴向垂直的平面上正方形的四个顶点，所述正方形的边长等于第一机翼、第二机翼的间距。

本方案具有如下有益的效果与明显的特点。

该垂直起降固定翼无人机有多种飞行模式，既能以垂直方式实现起降，也能以水平姿态实现高速航行，同时还能以四旋翼模式飞行，并可以实现飞行模式之间的快速转换。

该垂直起降固定翼无人机简化掉固定翼无人机的舵，采用一套推进装置进行驱动，采用差速控制无人机的转向和俯仰，无需复杂的控制系统和无人机结构。

该垂直起降固定翼无人机具有失稳保护功能，因人为因素无法控制无人机时，拨动遥控器预设开关，即可自动转化为四旋翼模式并悬停或可供选择地返航到遥控器所在位置。

附图说明

图1是本实用新型设计的垂直起降固定翼无人机的一种实施例的立体外观图。

图2是图1所示实施例的三视图。

图3是图1所示实施例的由垂直起飞到水平航行的过程示意图。

在图1至图3中：

1-机身， 2-推进装置， 3-第一机翼， 4-第二机翼，

5-脚架， 6-机身固定件， 7-机身固定板， 8-连翼杆，

9-电池， 10-飞控， 11-整流罩， 12-摄像头。

具体实施方式

下面结合附图及实施例进一步详细介绍本发明的具体结构、工作原理的内容。

参阅附图1，示出了根据本发明优选实施例所述的一种垂直起降固定翼无人机（以下简称无人机），如图1所示，包括机身1、推进装置2、第一机翼3、第二机翼4、脚架5、机身固定件6、机身固定板7、连翼杆8、电池9、飞控10、整流罩11、摄像头12。所述连翼杆8的两端与分布与第一机翼3、第二机翼4固接；所述机身固定件6与连翼杆8固接；所述机身固定件6与机身1固接；所述脚架5与机身1尾部固接；所述电池9、飞控10安装在机身1内部；所述摄像头9安装在整流罩11后面并与机身1固接；其特征在于：所述推进装置2包括四个装有螺旋桨的电机；所述推进装置2分别与第一机翼3、第二机翼4固接；所述推进装置2的安装位置分别占据与机身1轴向垂直的平面上正方形的四个顶点，所述正方形的边长等于第一机翼3、第二机翼4的间距。

本实施例中无人机的操作方法，结合附图介绍如下：起飞时，由推进装置2中四个电机带动螺旋桨产生竖直向上的升力带起整个无人机。此时，无人机处于飞控的作用之下，可进行四旋翼模式下的飞行；当无人机到达适宜高度后，操作员操控遥控器切断飞控10对无人机的影响，并调整无人机的飞行状态由起降模式下机身1处于竖直方向至航行模式机身1处于水平方向。此过程如附图3所示。此时无人机的第一机翼3、第二机翼4处于水平状态，可进行高速航行，完成预期任务。欲降落或因人为原因使无人机失控时，操作员通过设置遥控，恢复飞控10对无人机的控制，飞机由航行模式恢复至起降模式，实施降落。

现具体介绍无人机在航行状态下的差速控制航行姿态的方法：欲俯仰时，上面两个电机同时加速或者下面两个电机同时加速来实现飞机的机头俯仰（即PITCH轴转动，类似于升降舵，水平尾翼）；欲横滚时，对角两个电机同时加速来使飞机向两边翻滚（即ROLL轴转动，类似于副翼）；欲偏航时，左边两个电机或者右边两个电机同时加速以达到飞机转向（即YAW轴转动，类似于方向舵，垂直尾翼）。通过这些原理及其叠加，用操控四旋翼的方法控制固定翼，增加其安全性和可操作性。

Claims (2)

1.一种垂直起降固定翼无人机，包括机身、推进装置、第一机翼、第二机翼、脚架、机身固定件、机身固定板、连翼杆、电池、飞控、整流罩、摄像头，所述连翼杆的两端与分别与第一机翼、第二机翼固接；所述机身固定件与连翼杆固接；所述机身固定件与机身固接；所述脚架与机身尾部固接；所述电池、飞控安装在机身内部；所述摄像头安装在整流罩后面并与机身固接；其特征在于：所述推进装置包括四个装有螺旋桨的电机；所述推进装置分别与第一机翼、第二机翼固接。

2.根据权利要求1所述的一种垂直起降固定翼无人机，其特征在于：所述的推进装置的安装位置分别占据与机身轴向垂直的平面上正方形的四个顶点；所述正方形的边长等于第一机翼、第二机翼的间距。