CN207225653U - 飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种飞行器，包括飞行器主体以及支撑架，至少一组固定旋翼单元，每一固定旋翼单元固定连接于飞行器主体；以及至少一组旋转旋翼单元，每一旋转旋翼单元固定连接于支撑架，飞行器在飞行过程中具有至少二种飞行姿态，其一巡航平飞状态，其二起降状态，支撑架转动连接于飞行器主体，支撑架相对于所述飞行器主体摆动，以开合于所述飞行器主体，并带动旋转旋翼单元转动以在巡航平飞状态及起降状态之间切换；或者，支撑架固定于所述飞行器主体，飞行器在巡航平飞状态时，所述旋转旋翼单元为所述飞行器提供前向的推力。本实用新型技术方案提高了飞行器巡航平飞状态加速性能和最大平飞速度，并且提升了前向推力大小调节的响应速度。

Description

飞行器

技术领域

本实用新型涉及航空飞行动力机械技术领域，特别涉及一种飞行器。

背景技术

随着科学技术迅速发展，人们生活水平提高，无人机、客机等飞行器已经广泛应用于人们生活中，特别是多旋翼飞行器，越来越多地应用在小型无人机以及飞行汽车领域。但常规多旋翼飞行器存在以下不足：常规多旋翼飞行器通过抬低机头方式，即降低飞行器机身俯仰角方式产生前向推力。但其俯仰角降低有一定限制(-20～-35度)，不然无法保证提供足够的升力，并且抬低机头会使机身在巡航平飞状态下的气动阻力增加。所以常规多旋翼的飞行速度通常比较低。2)常规多旋翼的前向推力大小改变需要通过俯仰角改变过程间接实现，存在时间滞后，降低了前向推力大小调节的响应速度。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种飞行器，旨在提高飞行器巡航平飞状态加速性能和最大平飞速度。

为实现上述目的，本实用新型提出的飞行器，该飞行器包括飞行器主体以及支撑架，该飞行器还包括：至少一组固定旋翼单元，每一所述固定旋翼单元固定连接于所述飞行器主体；以及至少一组旋转旋翼单元，每一所述旋转旋翼单元固定连接于所述飞行器支撑架，所述飞行器在飞行过程中具有至少二种飞行姿态，其一巡航平飞状态，其二起降状态，所述支撑架转动连接于所述飞行器主体，所述支撑架相对于所述飞行器主体摆动，以开合于所述飞行器主体，并带动所述旋转旋翼单元转动以在巡航平飞状态及起降状态之间切换；或者，所述支撑架固定于所述飞行器主体，所述飞行器在巡航平飞状态时，所述旋转旋翼单元为所述飞行器提供前向的推力。

可选地，飞行器包括两组第一固定旋翼单元、两组所述旋转旋翼单元、四个第一连接臂；一所述旋翼单元连接一所述第一连接臂，安装有所述第一固定旋翼单元的两所述第一连接臂对称地设置在飞行器主体相对两侧，所述第一固定旋翼单元为所述飞行器提供上升的驱动力，安装有所述旋转旋翼单元的两所述第一连接臂固定连接于所述支撑架且位于所述飞行器主体相对两侧，所述旋转旋翼单元为所述飞行器在巡航平飞状态及起降状态的切换过程中提供上升、前进中的至少一种驱动力。

可选地，所述支撑架设有第一连接件、第二连接件、第三连接件，所述第二连接件连接于所述第一连接件和所述第三连接件，所述第一连接件和所述第三连接件分别铰接于所述飞行器主体相对两侧并具有第一铰接轴；安装有所述旋转旋翼单元的其中之一所述第一连接臂固定连接于所述第一连接件，安装有所述旋转旋翼单元的另一所述第一连接臂固定连接于所述第三连接件；所述第一铰接轴至少其中之一设有倾转驱动器，所述倾转电机带动所述支撑架转动，进而带动所述旋转旋翼单元，使得所述旋转旋翼单元转动以在巡航平飞状态及起降状态中切换；或者，第一铰接轴均未设有倾转电机，受控的所述旋转旋翼单元产生升力带动所述支撑架转动，进而所述旋转旋翼单元拉力逐渐转化为前向的推力。

可选地，所述飞行器还包括两组第二固定旋翼单元和两第二连接臂，

一所述第二连接臂一端连接一第二固定旋翼单元，另一端连接于所述飞行器主体，安装有所述第二固定旋翼单元的两所述第二连接臂对称地设置在飞行器主体相对两侧，所述飞行器着陆于水平地面时，一所述旋转旋翼单元与一所述第二固定旋翼单元上下叠置，所述第二固定旋翼单元相较于所述旋转旋翼单元靠近水平地面设置。

可选地，飞行器又包括两组第三固定旋翼单元，两组第三固定旋翼单元对称地设置在飞行器主体相对两侧，飞行器主体同一侧的所述第三固定旋翼单元与所述第一固定旋翼单元共同连接一第一连接臂同一端，且所述第一固定旋翼单元与相应的所述第三固定旋翼单元上下叠置，所述第三固定旋翼单元相较于所述第一固定旋翼单元靠近水平地面设置；

所述飞行器着陆于水平地面时，两组所述第一固定旋翼单元螺旋桨旋转平面与两组所述旋转旋翼单元螺旋桨旋转平面位于或近似位于同一平面，两组所述第二固定旋翼单元螺旋桨旋转平面与两组所述第三固定旋翼单元的螺旋桨旋转平面位于或近似位于同一平面；

所述飞行器主体具有头部和尾部，两组所述旋转旋翼单元相对于两组所述第一固定旋翼单元临近所述飞行器主体尾部设置。

可选地，所述飞行器还包括升力翼、支撑柱，第一驱动器，所述支撑柱的一端铰接于所述升力翼下表面并具有第二铰接轴，所述支撑柱另一端固定于所述飞行器主体的尾部，所述第一驱动器驱动所述第二铰接轴转动，从而带动所述升力翼转动，进而增加或降低升力翼相对来流的迎角。

可选地，飞行器还包括升力翼、支撑柱、气动操纵面及第二驱动器，所述升力翼下表面固定于所述支撑柱的一端，所述支撑柱另一端固定于所述飞行器主体的尾部，所述气动操纵面一边铰接于所述升力翼后缘，所述第二驱动器驱动所述气动操纵面向下(或向上)偏转，从而增加(或降低)了升力翼的弯度。

可选地，所述飞行器还设有防撞架，飞行器主体的头部连接所述防撞架一侧的边框，尾部连接所述防撞架另一侧的边框，所述支撑柱下端固定于所述防撞架的边框，飞行器着陆于水平地面时，所述防撞架于水平地面内的正投影将固定旋翼单元于水平面内的正投影包围。

可选地，所述支撑架还包括用于保护所述旋转旋翼单元的第一保护件，且/或，第二保护件，第一保护件的一端固定连接于第一连接件且另一端铰接于同一侧支撑架的侧边框，且/或，第二保护件的一端固定连接于第三连接件且另一端铰接于同一侧支撑架的侧边框；

所述飞行器着陆于水平地面时，第一连接件和第一保护件于水平地面内的正投影将同侧的旋转旋翼单元及相对应的第一连接臂于水平地面内的正投影包围，且/或，第三连接件和第二保护件于水平面内的正投影将同侧的旋转旋翼单元及相对应的第一连接臂于水平面内的正投影包围。

可选地，所述升力翼内部设有用于放置GPS接收天线和磁罗盘的空间。

本实用新型的技术方案中，在于飞行器在巡航平飞状态下前向推力由旋转旋翼单元直接提供，相比常规多旋翼飞行器通过抬低机头方式，即降低飞行器机身俯仰角方式产生前向推力有以下好处：

其一、常规多旋翼飞行器的俯仰角降低有一定下限(下限值一般为-20～-35度)，不然无法保证提供足够的升力，并且抬低机头会使机身在巡航平飞状态下增加额外的气动阻力。而本实用新型中的旋转旋翼单元的拉力可全部转化为前向推力，故其提高了飞行器最大可用前向推力的大小，且不增加抬低机头所带来的额外阻力，进而提高飞行器的加速性能和最大平飞速度。

其二、常规多旋翼的前向推力大小改变需要通过俯仰角改变过程间接实现，存在时间滞后，而旋转旋翼单元可调节转速直接调节前向推力大小，提升了前向推力大小调节的响应速度。

其三、飞行器加速运动的驱动力与姿态调整的驱动力矩可以由不同的旋翼单元提供，提高了飞行器的操控灵活度。例如飞行器在需要产生前向推力时仍可保持机身俯仰角近似为0。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型无人机处于起降状态时的结构示意图；

图2为本实用新型无人机处于平飞状态时的结构示意图；

图3为本实用新型无人机处于平飞状态时的俯视结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种飞行器。

请结合参照图1至图3，飞行器包括：飞行器主体以及转动连接于飞行器主体的支撑架30，该飞行器还包括：至少一组固定旋翼单元，每一固定旋翼单元固定连接于飞行器主体；以及至少一组旋转旋翼单元20，每一旋转旋翼单元20固定连接于飞行器支撑架30，飞行器在飞行过程中具有至少二种飞行姿态，其一巡航平飞状态，其二起降状态，支撑架30转动连接于飞行器主体，支撑架30相对于飞行器主体摆动，以开合于飞行器主体，并带动旋转旋翼单元20转动以在巡航平飞状态及起降状态之间切换；或者，支撑架30固定于飞行器主体，飞行器在巡航平飞状态时，旋转旋翼单元20为飞行器提供前向的推力。

飞行器可以用于快递运输，也可以用于地质测绘，还可以用于边境巡航等领域，下面以应用于快递运输的无人机100为实施例进行说明。旋翼单元包括固定旋翼单元和旋转旋翼单元20，旋翼单元设有螺旋桨(未标出)、电机 (未标出)、电机座23，螺旋桨(未标出)安装于电机输出轴，电机安装固定于电机座23，其中螺旋桨为双叶设置，当然也可以是多片叶结构设置。无人机100具有飞行控制系统，飞行控制系统用于控制无人机100的速度，高度，俯仰，滚转，偏航调节，飞行控制系统设置于无人机主体10内。通过飞行控制系统控制电机输出功率大小，从而控制螺旋桨转速的大小，进而控制旋翼单元产生的拉力大小。飞行器主体可以为呈长条形设置，也可以为其他形状，如不规则形状等，主要能够满足旋翼单元的布局要求以及在巡航平飞时产生较小的气动阻力即可。

在本实用新型的一实施例中，无人机100设有一组提供升力的固定旋翼单元和一组旋转旋翼单元20，无人机100着陆于水平地面时，旋转旋翼单元20的螺旋桨旋转平面与水平面平行或近似平行设置，旋转旋翼单元20固定连接于所述飞行器支撑架30，支撑架30转动连接于无人机主体10，且旋转旋翼单元 20位于无人机主体10的上表面，固定旋翼单元位于无人机主体10上表面，且固定旋翼单元的螺旋桨旋转平面与旋转旋翼单元20的螺旋桨旋转平面平行或近似平行设置。当无人机100处于起降状态时，固定旋翼单元和旋转旋翼单元20为无人机100提供升力。当无人机100过渡到巡航平飞状态的过程中，受控的支撑架30转动至旋转旋翼单元20的螺旋桨旋转旋转平面与固定旋翼单元的螺旋桨旋转旋转平面垂直或近似垂直，旋转旋翼单元20的拉力逐渐转化为无人机100水平向前的推力，直至拉力全部或部分转化为水平向前的推力，从而实现无人机100切换成巡航平飞状态；由于旋转旋翼单元20拉力方向发生变化，导致无人机100升力减小，通过飞行控制系统控制固定旋翼单元的电机输出功率，增大固定旋翼单元螺旋桨的转速，补偿减少的升力，使得无人机100 保持高度稳定。

需要说明的是，支撑架30也可以固定于所述飞行器主体，飞行器在巡航平飞状态时，旋转旋翼单元20为所述飞行器提供前向的推力，在起降状态时旋转旋翼单元20不进行工作，即不产生拉力。下面的实施例中以支撑架30 转动连接于飞行器主体进行说明。飞行器可以通过设有多组固定旋翼单元和多组旋转旋翼单元20，多组固定旋翼单元和多组旋转旋翼单元20相互配合或单独来实现飞行器的速度，高度，俯仰，滚转，偏航控制。

本实用新型的技术方案中，在于飞行器在巡航平飞状态下前向推力由旋转旋翼单元20直接提供，相比常规多旋翼飞行器通过抬低机头方式，即增大负向俯仰角，产生前向推力有以下好处：

其一、常规多旋翼飞行器的俯仰角降低有一定下限值，下限值一般为-20～ -35度，不然无法保证提供足够的升力，并且抬低机头会使机身在巡航平飞状态下增加额外的气动阻力。而本实用新型中的旋转旋翼单元20，通过支撑架转动带动旋转旋翼单元20转动，使得旋转旋翼单元20的拉力化为前向推力。故其提高了飞行器最大可用前向推力的大小，且不增加抬低机头所带来的额外阻力，进而提高飞行器的加速性能和最大平飞速度。

其二、常规多旋翼飞行器的前向推力大小改变需要通过俯仰角改变过程间接实现，存在时间滞后，而旋转旋翼单元20可调节转速直接调节前向推力大小，提升了前向推力大小调节的响应速度。

其三、飞行器加速运动的驱动力与姿态调整的驱动力矩可以由不同的旋翼单元提供，提高了飞行器的操控灵活度。例如飞行器在需要产生前向推力时仍可保持机身俯仰角近似为0。

具体地，飞行器包括两组第一固定旋翼单元50、两组旋转旋翼单元20、四个第一连接臂21；固定旋翼单元和旋转旋翼单元均包括电机和螺旋桨，螺旋桨安装于电机一端，电机另一端安装于电机座23，一第一连接臂21连接一电机座，安装有第一固定旋翼单元50的两个第一连接臂21对称地设置在飞行器主体相对两侧，第一固定旋翼单元50为飞行器提供升力，安装有旋转旋翼单元20的两第一连接臂21固定连接于支撑架30且位于飞行器主体相对两侧，旋转旋翼单元20为飞行器在巡航平飞状态及起降状态的切换过程中提供升力、前进的至少一种驱动力。

在本实用新型的一优选实施例中，无人机主体10呈长条形设置，飞行器着陆于水平地面时，无人机主体10相对两侧分别具有一组旋转旋翼单元20 和一组第一固定旋翼单元50，旋转旋翼单元20螺旋桨旋转平面与第一固定旋翼单元50螺旋桨旋转平面平行或近似平行。无人机100飞行过程中，通过同时倾转两组旋转旋翼单元20可实现无人机100巡航平飞状态和起降状态切换，两组旋转旋翼单元20和两组第一固定旋翼单元50作用如下：

1)当无人机100处于起降状态或悬停状态时，两组旋转旋翼单元20的和两组第一固定旋翼单元50的螺旋桨旋转平面位于或近似位于同一平面；飞行控制系统对两组旋转旋翼单元20和两组第一固定旋翼单元50进行控制，使得两组旋转旋翼单元20和两组第一固定旋翼单元50均为无人机100提供飞行升力，，进而保持无人机100平稳起降或悬停。

2)无人机100由起降状态过渡到水平状态过程中，受控的支撑架30带动两组旋转旋翼单元20同时转动，两组旋转旋翼单元20的螺旋桨形成的旋转平面与固定旋翼单元螺旋桨旋转平面形成一定的夹角，且角度逐渐增大直至调整到适当的前向推力，对此时的支撑架30进行转动锁定，完成起降状态到水平状态的切换。

3)当无人机100巡航平飞状态时，两组旋转旋翼单元20为无人机100 同时提供升力和前向推力或完全提供前向推力，且两组第一固定旋翼单元50 提供升力，相比常规四旋翼在提供前向推力且同时可保持机身俯仰角度近似为0。

以下实施例中采用此优选实施例进行说明。

进一步地，为了实现两组旋转旋翼单元20同步转动，支撑架30设有第一连接件31、第二连接件33、第三连接件35，第二连接件33连接于第一连接件 31和第三连接件35，第一连接件31和第三连接件35分别铰接于飞行器主体相对两侧并具有第一铰接轴；安装有旋转旋翼单元20的其中之一第一连接臂21 固定连接于第一连接件31，安装有旋转旋翼单元20的另一第一连接臂21固定连接于第三连接件35；第一铰接轴至少其中之一设有倾转驱动器，倾转驱动器带动支撑架30摆动，进而带动旋转旋翼单元20转动，使得旋转旋翼单元20在巡航平飞状态及起降状态之间切换；或者，第一铰接轴均未设有倾转电机，受控的旋转旋翼单元20产生拉力带动支撑架30转动，进而旋转旋翼单元20升力逐渐转化为前向的推力。

在本实用新型的另一实施例中，请结合图1至图3，第一连接件31、第二连接件33、第三连接件35优选为均为扁平条型，第一连接件31和第三连接件35平行设置位于无人机主体10相对两侧，连接有旋转旋翼单元20的两第一连接臂21分别对称垂直连接于第一连接件31和第三连接件35且等长的条型设置，支撑架30保证了两组旋转旋翼单元20同步同速转动，旋转旋翼单元20与无人机主体10之间的支撑架30有多种形式，第一连接件31、第二连接件33、第三连接件35三者的连接形状接近U型设置，无人机100着陆于水平面时，第一连接件31和第三连接件35朝向无人机100尾部13延伸且超过尾部13，第二连接件33与第一连接件31和第三连接件35超过尾部13 部分垂直连接，当然，第二连接件33也可以不是直线型，整体呈U型有一定的容纳区域，U型第二连接件33的两端与第一连接件31和第三连接件35分别连接，无人机100着陆于水平面时，第一连接件31和第三连接件35形成连接件平面，第二连接件33位于无人机主体10后表面上方，因此不用对第一连接件31和第三连接件35的延伸范围做限定。

可以理解的，支撑架30也可以为其他结构，支撑架30为一块平板，位于飞行器主体上方，平板左右两端分别连接两安装有旋转旋翼单元20的第一连接臂21，平板靠近飞行器头部11一端铰接于飞行器主体。

本实用新型的实施例中，为了实现无人机100起降状态和巡航平飞状态所需要的升力和前向推力的自由切换，驱动支撑架30转动的驱动方式如下：

1)依靠倾转驱动器进行驱动，无人机100第一铰接轴其中之一，或者，两第一铰接轴设有倾转驱动器，受控的倾转驱动器驱动第一连接件31，且/或，第三连接件35转动，支撑架30转动至适当位置，倾转驱动器受控地停止驱动，锁定支撑架30的转动位置，进而实现无人机100在巡航平飞状态和起降状态两种状态中切换。

当然，倾转驱动器可为步进电机、舵机等，倾转驱动器驱动支撑架30带动旋转旋翼单元20展开或收拢，在驱动器停止转动时可实现对支撑架相对机身转动的锁定。驱动器的个数可以多个，即只要可以保证为同步驱动两组旋转旋翼单元20在起降状态转化为水平状态之间进行转换提供足够的动力即可。

2)依靠旋转旋翼单元20的螺旋桨旋转产生拉力来带动支撑架30转动，无人机100由垂直起降状态需要过渡到平飞状态时，飞行控制系统解除对支撑架30转动锁定，利用旋转旋翼单元20产生的拉力相对第一铰接轴产生的转动力矩带动支撑架30转动，两组旋转旋翼单元20产生拉力逐渐转化为前向推力。当巡航平飞状态需要过渡到起降状态时，两组旋转旋翼单元20调整螺旋桨转速，即转速减小或趋于零，使得两组旋转旋翼单元20不产生或趋近为零的拉力，而无人机100此时做适当地加速运动，使得支撑架30相对于无人机主体10朝向尾部13运行且围绕第一铰接轴向下转动，进而支撑架30带动两组旋转旋翼单元20转至水平或近似水平状态，从而实现两组旋转旋翼单元20在巡航平飞状态及起降状态中切换，可以理解地，针对上述第二种驱动方式，支撑架30与无人机主体10的连接处可以通过设有限位器(未标出) 控制支撑架30转动范围，进而实现旋转旋翼单元20以在巡航平飞状态及起降状态中切换，限位器已经是现有技术在此不做一一介绍，同时设有与限位器一起配合使用的锁紧装置(未标出)，当支撑架30带动旋转旋翼单元20 转动至限位器限位的角度时，锁紧装置对支撑架30进行锁紧固定，当旋转旋翼单元20需要进行在巡航平飞状态及起降状态中切换时，锁紧装置对其松开，从而实现无人机100在巡航平飞状态及起降状态中支撑架30转动位置的锁定。

进一步地，飞行器还包括两组第二固定旋翼单元53和两第二连接臂55，一第二连接臂55一端连接一第二固定旋翼单元53，另一端连接于飞行器主体，安装有第二固定旋翼单元53的两第二连接臂55对称地设置在飞行器主体相对两侧，飞行器着陆于水平地面时，一旋转旋翼单元20与一第二固定旋翼单 53元上下叠置，第二固定旋翼单元53相较于旋转旋翼单元20靠近水平地面设置。

进一步地，请结合参照图1至图3，飞行器又包括两组第三固定旋翼单元 51，两组第三固定旋翼单元51对称地设置在飞行器主体相对两侧，飞行器主体同一侧的第三固定旋翼单元51与第一固定旋翼单元50共同连接一第一连接臂21同一端，且第一固定旋翼单元50与相应的第三固定旋翼单元51上下叠置，第三固定旋翼单元51相较于第一固定旋翼单元50靠近水平地面设置；飞行器着陆于水平地面时，两组第一固定旋翼单元50螺旋桨旋转平面与两组旋转旋翼单元20螺旋桨旋转平面位于或近似位于同一平面，两组第二固定旋翼单元53螺旋桨旋转平面与两组第三固定旋翼单元51的螺旋桨旋转平面位于或近似位于同一平面；飞行器主体具有头部11和尾部13，两组旋转旋翼单元20相对于两组第一固定旋翼单元50临近飞行器主体尾部13设置。

当然，第三固定旋翼单元51与第一固定旋翼单元50也可以不共同连接于第一连接臂21，如增加第三连接臂，第三固定旋翼单元51连接于第三连接臂的一端，第三连接臂另一端连接于飞行器主体，一第一连接臂21与一第三连接臂上下相对设置。

在本实施例中，下面详细介绍无人机100的两组旋转旋翼单元20和六组固定旋翼单元具体作用过程：

1)、当无人机100处于起降状态或悬停状态时，两组旋转旋翼单元20 的螺旋桨旋转平面平行或近似平行于水平面，两组旋转旋翼单元20和六组固定旋翼单元同时为无人机100提供升力。

2)、无人机100起降状态过渡水平状态过程中，受控的支撑架30带动两组旋转旋翼单元20同时转动，两组旋转旋翼单元20的螺旋桨旋转平面与水平地面形成夹角，且角度逐渐增大直至螺旋桨旋转平面与水平地面垂直或近似垂直，旋转旋翼单元20的拉力全部或大部分转化为前向推力，完成起降状态到水平状态的切换，六组固定旋翼单元均提供升力，在倾转的过程中，飞行控制系统可以通过同时增大六组或某几组固定旋翼单元的螺旋桨的转速，增加升力作用，保证飞行器飞行高度稳定。

3)、当飞行器巡航平飞时，两组旋转旋翼单元20的螺旋桨旋转平面与水平面垂直或近似垂直，两组螺旋桨的转速相同，转向相反，以抵消相互之间的反扭矩作用，需要增大或减小水平飞行前向加速度时，同时增大或减小两组旋转旋翼单元20的螺旋桨的转速，从而增大或减小水平飞行前向加速度，进而控制水平飞行前向速度大小。六组固定旋翼单元同时为无人机100提供升力。

进一步地，飞行器还包括升力翼70、支撑柱71，第一驱动器，所述支撑柱71的一端铰接于所述升力翼70下表面并具有第二铰接轴，所述支撑柱71另一端固定于所述飞行器主体的尾部13，所述第一驱动器驱动所述第二铰接轴转动，从而带动所述升力翼70转动，从而改变升力翼70相对来流的迎角。

进一步地，飞行器升力翼70另一种实施方式，飞行器还包括升力翼70、支撑柱71、气动操纵面及第二驱动器，所述升力翼70下表面固定于所述支撑柱71的一端，所述支撑柱71另一端固定于所述飞行器主体的尾部13，所述气动操纵面一边铰接于所述升力70翼后缘，所述第二驱动器驱动所述气动操纵面向下或向上偏转，从而改变或降低了升力翼70的弯度。

在本实施例中，升力翼70的翼型采用低速大升力翼型。支撑柱71外形为低型阻流线型，以减少巡航平飞时的气动阻力。在无人机100巡航平飞时，升力翼70处于两组旋转旋翼单元20后方，即处于旋转旋翼单元20产生的尾流中，升力翼70的升力可以调节，通过两种方式实现，第一种通过舵机驱动升力翼70绕第二铰接轴转动，以此调节升力翼70迎角大小，此外，也可以在升力翼70后边缘加装单块气动操纵面并连接舵机具有第三铰接轴，此时升力翼70与支撑架固定连接，舵机可驱动气动操纵面围绕第三铰接轴偏转，由此改变升力翼70弯度，使得升力翼70所受的升力改变。

升力翼70在飞行器巡航平飞状态时产生气动升力，以提高飞行的动力使用效率，延长续航时间。同时内部的空间由于远离机身等电磁干扰源，可放置GPS接收天线，磁罗盘等对电磁干扰敏感的航电设备。

此外，将升力翼70布置在飞行器尾部13的好处在于：

第一、有效地地利用飞行器巡航平飞状态时展开的旋转旋翼单元20的高速尾流，提升了升力翼70的来流速度，由此额外增加了升力翼70产生的气动升力，

第二、相比于布置在飞行器主体两侧，大大减小了飞行器的横向宽度，有利于飞行器在空间有限的场地起降。

第三，升力翼70和第二固定旋翼单元53共同提供使飞行器低头的负向俯仰力矩，以减轻第二固定旋翼单元53的工作负载。

进一步地，所述升力翼70内部设有空间，用于放置GPS接收天线，磁罗盘等对电磁干扰敏感的航电设备。

本实用新型适用于如上所述的两组旋转旋翼单元20和六组固定旋翼单元及升力翼70共同组成无人机100总体布局一种飞行器的巡航平飞方式，飞行器的巡航平飞方式如下一种或者几种组合：

其一、当飞行器巡航平飞时，两组旋转旋翼单元20的螺旋桨旋转平面与水平面垂直或近似垂直，两组螺旋桨的转速相同，转向相反，以抵消相互之间的反扭矩作用，需要增大或减小水平飞行前向加速度时，同时增大或减小两组旋转旋翼单元20的螺旋桨的转速，从而增大或减小水平飞行前向加速度，进而控制水平飞行前向速度大小；

其二、需要调整飞行高度时，增大或减小下水平面的两组第二固定旋翼单元53和两组第三固定旋翼单元51转速，从而增大或减小下水平面的第二固定旋翼单元53和第三固定旋翼单元51的螺旋桨拉力，且/或，增大或减小上水平面的第一固定旋翼单元50螺旋桨的转速以及向下或向上偏转升力翼70 的气动操纵面或者，增加或降低升力翼70的迎角，从而增大或减小上水平面的第一固定旋翼单元50拉力和升力翼70的气动升力，实现高度的调整；

其三、需要调整俯仰角时，增大或减小上水平面两组第一固定旋翼单元 50，且/或，下水平面两组第三固定旋翼单元51的螺旋桨转速，从而增大或减小第一固定旋翼单元50，且/或，第三固定旋翼单元51的螺旋桨的拉力，同时减小或增大第二固定旋翼单元53的螺旋桨转速，且/或，向上或向下偏转升力翼70的气动操纵面或者，降低或增加升力翼70的迎角，从而减小或增大第二固定旋翼单元53的螺旋桨拉力，且/或，升力翼70的升力，实现俯仰角的调整；

其四、需要调整滚转角时，增大或减小飞行器主体同一侧下水平面的第二固定旋翼单元53的和第三固定旋翼单元51的螺旋桨转速，从而增大或减小飞行器该侧的拉力。同时减小或增大飞行器主体另一侧下水平面的第二固定旋翼单元53的和第三固定旋翼单元51的螺旋桨的转速，从而减小或增大飞行器该侧拉力，实现滚转角的调整；

其五、需要调整偏航角时，通过调整下水平面的第二固定旋翼单元53和第三固定旋翼单元51的转速，利用不同固定旋翼单元螺旋桨所受到的反扭力矩的差进行偏航。

为了保护固定旋翼单元，飞行器还设有防撞架15，飞行器主体的头部11 连接防撞架15一侧的边框，尾部13连接防撞架15另一侧的边框，升力翼70和防撞架15之间可增加支撑柱71连接，进而增强飞行器的结构强度，飞行器着陆于水平地面时，防撞架15于水平地面内的正投影将固定旋翼单元于水平面内的正投影包围。

在本实用新型的实施例中，防撞架15优选为四边形，只要能够保护六组固定旋翼单元即可，防撞架15的边框可以为扁平的板，当然也可以设计为其他形状，比如为桁架，或者镂空的框架结构，以减小对飞行器平飞时产生的阻力影响和阵风对飞行器的干扰。防撞架15保护了旋翼单元并且加强对升力翼70的支撑强度，升力翼70的展长可以略大于无人机100防撞架15横向宽度，以使升力翼70能够产生较大的升力。

为了保护旋转旋翼单元20，支撑架30还包括用于保护旋转旋翼单元20的第一保护件37，且/或，第二保护件39，第一保护件37的一端固定连接于第一连接件31且另一端铰接于防撞架30的侧边框，且/或，第二保护件39的一端固定连接于第三连接件35且另一端铰接于同一侧防撞架30的侧边框；飞行器着陆于水平地面时，第一连接件31和第一保护件37于水平地面内的正投影将同侧的旋转旋翼单元20及相对应的第一连接臂21于水平地面内的正投影包围，且/或，第三连接件35和第二保护件39于水平面内的正投影将同侧的旋转旋翼单元20及相对应的第一连接臂21于水平面内的正投影包围。

在本实用新型的实施中，保护件增加对旋转旋翼单元20在展开时的起到保护作用，另外旋转旋翼单元20可增加与该保护件的连接臂，以增强对旋转旋翼单元20的支撑强度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种飞行器，其特征在于，包括飞行器主体以及支撑架，该飞行器还包括：

至少一组固定旋翼单元，每一所述固定旋翼单元固定连接于所述飞行器主体；以及

至少一组旋转旋翼单元，每一所述旋转旋翼单元固定连接于所述飞行器支撑架，所述飞行器在飞行过程中具有至少二种飞行姿态，其一巡航平飞状态，其二起降状态，

所述支撑架转动连接于所述飞行器主体，所述支撑架相对于所述飞行器主体摆动，以开合于所述飞行器主体，并带动所述旋转旋翼单元转动以在巡航平飞状态及起降状态之间切换；或者，所述支撑架固定于所述飞行器主体，所述飞行器在巡航平飞状态时，所述旋转旋翼单元为所述飞行器提供前向的推力。

2.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器包括两组第一固定旋翼单元、两组所述旋转旋翼单元、四个第一连接臂；

一所述旋翼单元连接一所述第一连接臂，安装有所述第一固定旋翼单元的两所述第一连接臂对称地设置在飞行器主体相对两侧，所述第一固定旋翼单元为所述飞行器提供上升的驱动力，安装有所述旋转旋翼单元的两所述第一连接臂固定连接于所述支撑架且位于所述飞行器主体相对两侧，所述旋转旋翼单元为所述飞行器在巡航平飞状态及起降状态的切换过程中提供上升、前进中的至少一种驱动力。

3.如权利要求2所述的飞行器，其特征在于，所述支撑架设有第一连接件、第二连接件、第三连接件，所述第二连接件连接于所述第一连接件和所述第三连接件，所述第一连接件和所述第三连接件分别铰接于所述飞行器主体相对两侧并具有第一铰接轴；

安装有所述旋转旋翼单元的其中之一所述第一连接臂固定连接于所述第一连接件，安装有所述旋转旋翼单元的另一所述第一连接臂固定连接于所述第三连接件；

所述第一铰接轴至少其中之一设有倾转驱动器，所述倾转驱动器带动所述支撑架转动，进而带动所述旋转旋翼单元，使得所述旋转旋翼单元转动以在巡航平飞状态及起降状态中切换；或者，第一铰接轴均未设有倾转电机，受控的所述旋转旋翼单元产生拉力带动所述支撑架转动，进而所述旋转旋翼单元拉力逐渐转化为前向的推力。

4.如权利要求3所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器还包括两组第二固定旋翼单元和两第二连接臂；

一所述第二连接臂一端连接一第二固定旋翼单元，另一端连接于所述飞行器主体，安装有所述第二固定旋翼单元的两所述第二连接臂对称地设置在飞行器主体相对两侧，所述飞行器着陆于水平地面时，一所述旋转旋翼单元与一所述第二固定旋翼单元上下叠置，所述第二固定旋翼单元相较于所述旋转旋翼单元靠近水平地面设置。

5.如权利要求4所述的飞行器，其特征在于，飞行器又包括两组第三固定旋翼单元，两组第三固定旋翼单元对称地设置在飞行器主体相对两侧，飞行器主体同一侧的所述第三固定旋翼单元与所述第一固定旋翼单元共同连接一第一连接臂同一端，且所述第一固定旋翼单元与相应的所述第三固定旋翼单元上下叠置，所述第三固定旋翼单元相较于所述第一固定旋翼单元靠近水平地面设置；

所述飞行器着陆于水平地面时，两组所述第一固定旋翼单元螺旋桨旋转平面与两组所述旋转旋翼单元螺旋桨旋转平面位于或近似位于同一平面，两组所述第二固定旋翼单元螺旋桨旋转平面与两组所述第三固定旋翼单元的螺旋桨旋转平面位于或近似位于同一平面；

所述飞行器主体具有头部和尾部，两组所述旋转旋翼单元相对于两组所述第一固定旋翼单元临近所述飞行器主体尾部设置。

6.如权利要求1至5任一项所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器还包括升力翼、支撑柱，第一驱动器，所述支撑柱的一端铰接于所述升力翼下表面并具有第二铰接轴，所述支撑柱另一端固定于所述飞行器主体的尾部，所述第一驱动器驱动所述第二铰接轴转动，从而带动所述升力翼转动，进而增加或降低升力翼相对来流的迎角。

7.如权利要求1至5任一项所述的飞行器，其特征在于，飞行器还包括升力翼、支撑柱、气动操纵面及第二驱动器，所述升力翼下表面固定于所述支撑柱的一端，所述支撑柱另一端固定于所述飞行器主体的尾部，所述气动操纵面一边铰接于所述升力翼后缘，所述第二驱动器驱动所述气动操纵面向下或向上偏转，从而增加或降低了升力翼的弯度。

8.如权利要求6所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器还设有防撞架，飞行器主体的头部连接所述防撞架一侧的边框，尾部连接所述防撞架另一侧的边框，所述的升力翼增加与防撞架固定连接的支撑柱，飞行器着陆于水平地面时，所述防撞架于水平地面内的正投影将固定旋翼单元于水平面内的正投影包围。

9.如权利要求8所述的飞行器，其特征在于，所述支撑架还包括用于保护所述旋转旋翼单元的第一保护件，且/或，第二保护件，第一保护件的一端固定连接于第一连接件且另一端铰接于同一侧防撞架的侧边框，且/或，第二保护件的一端固定连接于第三连接件且另一端铰接于同一侧防撞架的侧边框；

所述飞行器着陆于水平地面时，第一连接件和第一保护件于水平地面内的正投影将同侧的旋转旋翼单元及相对应的第一连接臂于水平地面内的正投影包围，且/或，第三连接件和第二保护件于水平面内的正投影将同侧的旋转旋翼单元及相对应的第一连接臂于水平面内的正投影包围。

10.如权利要求9所述的飞行器，其特征在于，所述升力翼内部设有用于放置GPS接收天线和磁罗盘的空间。