CN207450221U - 一种可变气动布局的无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可变气动布局的无人机，包括机体、飞行动力装置以及操纵装置，其中，所述机体包括机身和设置在机身上的机翼、水平尾翼和垂直尾翼，所述垂直尾翼安装在机身的尾部；所述水平尾翼与机身之间以及机翼与机身之间通过可调节连接位置的连接机构连接，所述连接机构包括设置在机身上的连接孔以及设在机翼和水平尾翼上的用于将机翼和水平尾翼安装在连接孔上的连接件。本实用新型的可变气动布局的无人机的布局可以在常规布局和鸭式布局之间相互转换，从而具备了常规布局和鸭式布局的优点，以此适应不同的飞行场所以及完成不同的飞行任务。

Description

一种可变气动布局的无人机

技术领域

本实用新型涉及一种无人机，具体涉及一种可变气动布局的无人机。

背景技术

自从1903年莱特兄弟发明第一架飞机以来，飞机设计师们通常将飞机的水平尾翼和垂直尾翼都放在机翼后面的飞机尾部，这种布局是现代飞机最常采用的气动布局，因此称之为“常规布局”。但在二战中，前苏联已经发现如果将水平尾翼移到主翼之前的机头两侧，就可以用较小的翼面来达到同样的操纵效能，而且前翼和机翼可以同时产生升力，而不像水平尾翼那样，平衡俯仰力矩多数情况下会产生负升力，这种将水平尾翼移到机翼前面的布局称为“鸭式布局”。相比常规布局，鸭式布局可以完成一些高强度的机动动作，滑跑距离更短且机动性更强。但是鸭式布局的安全性能较差，操纵和维修难度较大且稳定盘旋能力差。因此，如何将常规布局和鸭式布局集合在无人机上，使得无人机具备常规布局和鸭式布局的优点来适应不同的飞行场所和完成不同的飞行任务成了无人机发展的一个难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种可变气动布局的无人机，该无人机的布局可以在常规布局和鸭式布局之间相互转换，从而具备了常规布局和鸭式布局的优点，以此适应不同的飞行场所以及完成不同的飞行任务。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：

一种可变气动布局的无人机，包括机体、飞行动力装置以及操纵装置，其中，所述机体包括机身和设置在机身上的机翼、水平尾翼和垂直尾翼，所述垂直尾翼安装在机身的尾部；所述水平尾翼与机身之间以及机翼与机身之间通过可调节连接位置的连接机构连接，所述连接机构包括设置在机身上的与机身平行分布的连接孔以及设在机翼和水平尾翼上的用于将机翼和水平尾翼安装在连接孔上的连接件。

本实用新型的可变气动布局的无人机的工作原理是：

工作时，操作人员根据飞行场地以及飞行任务的不同，调整好水平尾翼与机翼的相对位置，具体的，由于机身上设置有连接孔，机翼和水平尾翼上设置有与该连接孔配合的连接件，因此，操作人员通过将机翼和水平尾翼上的连接件安装在机身上的连接孔上，从而将机翼和水平尾翼安装在机身上。当需要采用鸭式布局时，操作人员只需将水平尾翼安装在机翼的前方；当需要采用常规布局时，操作人员将水平尾翼安装在机翼的后方。这样就可以实现无人机在常规布局和鸭式布局之间相互转换，使得无人机具备常规布局和鸭式布局的优点，例如常规布局的起降稳定，盘旋稳定，具备较高的安全飞行能力，适合宽广的空间起降。鸭式布局的起降距离短，升力大，具备大负重飞行能力，能在狭小的空间起降。以此适应不同的飞行场所以及完成不同的飞行任务，当选择好无人机的气动布局后，通过操纵装置控制无人机的飞行速度和飞行方向，以此控制无人机飞行。

优选的，所述连接件由销钉构成，所述机翼和水平尾翼在与机身的连接处设置有通孔，所述销钉穿插在所述连接孔与所述通孔内，并由插销锁紧。其目的在于，通过销钉将机翼和水平尾翼安装在机身上，从而实现将机翼和水平尾翼固定在机身上，当需要改变无人机的布局时，操作人员只需拔出插销，取出销钉，即可将机翼或者水平尾翼从机身上拆卸下来，当无人机需要采用常规布局时，操作人员将机翼安装在水平尾翼的前方，当需要采用鸭式布局时，只需要将机翼安装在水平尾翼的后方，选择好无人机的布局后，操作人员再将销钉穿插进所述连接孔和通孔内，最后通过插销锁紧。这样，通过插接的方式可以方便操作人员更换无人机的布局，从而适应不同的飞行场所。

优选的，所述连接件还可以是设置在机翼和水平尾翼上的螺栓，所述机翼和水平尾翼在与机身的连接处设置有通孔，所述螺栓穿插在所述连接孔与所述通孔内，并通过螺母锁紧。

优选地，所述机身的两侧设有用于与机翼和水平尾翼连接的多个连接座，这些连接座沿着机身的平行方向分布；所述连接座上设有连接槽，所述连接孔沿竖直方向延伸并与连接槽连通；所述机翼和水平尾翼具有连接部，所述通孔设置在该连接部上；所述机翼和水平尾翼的连接部伸入到所述连接槽中，且所述通孔与连接孔对齐。通过设置所述连接座，便于与机翼和水平尾翼进行定位和连接，使得拆装更加方便。

优选的，设置在机翼和水平尾翼上的连接件至少为两个。其目的在于限制机翼或者水平尾翼的六个自由度，使得所述机翼或者水平尾翼能够更加牢固地固定在机身上，从而使得无人机飞行更加平稳。

优选的，所述飞行动力装置包括电源、电机以及螺旋桨，其中，所述电源与电机连接；所述电机安装在机身的头部，该电机的转轴与螺旋桨连接。这样，电源提供电能给电机，使得电机转动并带动螺旋桨转动，从而驱动无人机飞行。

优选的，所述操纵装置包括用于操纵无人机的遥控器以及设置在无人机上的接收器，其中，所述遥控器用于将操作人员的操作指令转化为控制信号发送给无人机；所述接收器用于接收遥控器发送的控制信号并将控制信号进行处理后控制无人机的飞行状态，该接收器用于接收信号以及对信号进行处理，并输出相应的控制信号，该接收器包括无线接收模块、信号处理模块(CPU)、存储模块等，信号处理模块(CPU)可由单片机构成。

优选的，机体上设有电子调速器，该电子调速器的电源端与电源连接，控制端与接收器连接，信号输出端与电机连接。这样，通过遥控器发射控制信号给无人机，无人机上的接收器接收到控制信号后对控制信号进行处理并通过控制电子调速器来控制无人机的飞行速度。

优选的，机体上还设有舵机，所述舵机的电源端与电源连接，控制端与接收器连接。这样，通过遥控器发射控制信号给无人机，无人机上的接收器接收到控制信号后对控制信号进行处理并通过控制舵机的转角来控制无人机的操纵面的偏转角度，从而控制无人机的飞行方向。

优选的，所述电源由铺设在无人机的机翼上的太阳能电池片构成，该太阳能电池片用于将太阳能转化为电能作为无人机的能源。这样可以增加无人机的续航时间，从而节约能源。

本实用新型的可变气动布局的无人机具有以下有益效果：

本实用新型的可变气动布局的无人机的机身上设置有连接孔，机翼和水平尾翼上设置有与该连接孔配合的连接件，因此，只通过将机翼和水平尾翼上的连接件安装在机身的连接孔上，从而将机翼和水平尾翼安装在机身上。当需要采用常规布局时，操作人员只需将水平尾翼安装在机翼的后方；当需要采用鸭式布局时，操作人员将水平尾翼安装在机翼的前方。这样，即可实现无人机在常规布局和鸭式布局之间相互转换，从而具备常规布局和鸭式布局的优点(例如常规布局的起降稳定，盘旋稳定，具备较高的安全飞行能力，适合宽广的空间起降。鸭式布局的起降距离短，升力大，具备大负重飞行能力，能在狭小的空间起降)，以此适应不同的飞行场所以及完成不同的飞行任务。

附图说明

图1和图2为本实用新型的可变气动布局的无人机的第一个实施方式的结构示意图，其中，图1为无人机的常规布局的结构简图，图2为无人机的鸭式布局的结构简图。

图3为图1所示无人机的具体结构示意图(俯视图)。

图4为图3的A-A方向的剖视图。

图5为图4的局部放大图。

图6为图1所示无人机的电原理框图。

图7为本实用新型的可变气动布局的无人机的第二个实施方式的连接机构的具体结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

参见图1-图6，本实用新型的可变气动布局的无人机包括机体、飞行动力装置以及操纵装置，其中，所述机体包括机身1和设置在机身1上的机翼2、水平尾翼3和垂直尾翼4，所述垂直尾翼4安装在机身1的尾部；所述水平尾翼3与机身1之间以及机翼2与机身1之间通过可调节连接位置的连接机构连接，所述连接机构包括设置在机身1上的与机身1平行分布的连接孔9以及设在机翼2和水平尾翼3上的用于将机翼2和水平尾翼3安装在连接孔9上的连接件。

参见图1-图5，所述连接件由销钉8构成，所述机翼2和水平尾翼3在与机身1的连接处设置有通孔13，所述销钉8穿插在所述连接孔9与所述通孔13内，并由插销10锁紧。其目的在于，通过销钉8将机翼2和水平尾翼3安装在机身1上，从而实现将机翼2和水平尾翼3固定在机身1上，当需要改变无人机的布局时，操作人员只需拔出插销10，取出销钉8，即可将机翼2或者水平尾翼3从机身1上拆卸下来，当无人机需要采用常规布局时，操作人员将机翼2安装在水平尾翼3的前方，当需要采用鸭式布局时，只需要将机翼2安装在水平尾翼3的后方，选择好无人机的布局后，操作人员再将销钉8穿插进所述连接孔9和通孔13，最后通过插销10锁紧。这样，通过插接的方式可以方便操作人员更换无人机的布局，从而适应不同的飞行场所。

参见图1-图5，所述机身1的两侧设有用于与机翼2和水平尾翼3连接的多个连接座15，这些连接座15沿着机身1的平行方向分布；所述连接座15上设有连接槽16，所述连接孔9沿竖直方向延伸并与连接槽16连通；所述机翼2和水平尾翼3具有连接部14，所述通孔13设置在该连接部14上；所述机翼2和水平尾翼3的连接部14伸入到所述连接槽16中，且所述通孔13与连接孔9对齐。通过设置所述连接座15，便于与机翼2和水平尾翼3进行定位和连接，使得拆装更加方便。

参见图1-图5，设置在机翼2和水平尾翼3上的连接件至少为两个。其目的在于限制机翼2或者水平尾翼3的六个自由度，使得所述机翼2或者水平尾翼3能够更加牢固地固定在机身1上，从而使得无人机飞行更加平稳。

参见图6，所述飞行动力装置包括电源、电机5以及螺旋桨6，其中，所述电源与电机5连接；所述电机5安装在机身1的头部，该电机5的转轴与螺旋桨6连接。这样，电源提供电能给电机5，使得电机5转动并带动螺旋桨6转动，从而驱动无人机飞行。

参见图6，所述操纵装置包括用于操纵无人机的遥控器以及设置在无人机上的接收器，其中，所述遥控器用于将操作人员的操作指令转化为控制信号发送给无人机；所述接收器用于接收遥控器发送的控制信号并将控制信号进行处理后控制无人机的飞行状态。所述接收器用于接收信号以及对信号进行处理，并输出相应的控制信号，该接收器包括无线接收模块、信号处理模块(CPU)、存储模块等，信号处理模块(CPU)可由单片机构成。所述接收器可以是现有车模或者航模上的接收机。

参见图6，机体上设有电子调速器，该电子调速器的电源端与电源连接，控制端与接收器连接，信号输出端与电机5连接。这样，通过遥控器发射控制信号给无人机，无人机上的接收器接收到控制信号后对控制信号进行处理并通过控制电子调速器来控制无人机的飞行速度。

参见图6，机体上还设有舵机，所述电机5安装在舵机上，该舵机的电源端与电源连接，控制端与接收器连接。这样，通过遥控器发射控制信号给无人机，无人机上的接收器接收到控制信号后对控制信号进行处理并通过控制舵机的转角来控制无人机的操纵面的偏转角度，从而控制无人机的飞行方向。

参见图6，所述电源由铺设在无人机的机翼2上的太阳能电池片7构成，该太阳能电池片7用于将太阳能转化为电能作为无人机的能源。这样可以增加无人机的续航时间，从而节约能源。

参见图1-图6，本实用新型的可变气动布局的无人机的工作原理是：

工作时，操作人员根据飞行场地以及飞行任务的不同，调整好水平尾翼3与机翼2的相对位置，具体的，由于机身1上设置有连接孔9，机翼2和水平尾翼3上设置有与该连接孔9配合的连接件，因此，操作人员通过将机翼2和水平尾翼3上的连接件安装在机身1上的连接孔9上，从而将机翼2和水平尾翼3安装在机身1上。当需要采用常规布局时，操作人员只需将水平尾翼3安装在机翼2的后方；当需要采用鸭式布局时，操作人员将水平尾翼3安装在机翼2的前方。这样就可以实现无人机在常规布局和鸭式布局之间相互转换，使得无人机具备常规布局和鸭式布局的优点，例如常规布局的起降稳定，盘旋稳定，具备较高的安全飞行能力，适合宽广的空间起降。鸭式布局的起降距离短，升力大，具备大负重飞行能力，能在狭小的空间起降。以此适应不同的飞行场所以及完成不同的飞行任务，当选择好无人机的气动布局后，通过操纵装置控制无人机的飞行速度和飞行方向，以此控制无人机飞行。

实施例2

参见图7，本实施例与实施例1的不同之处在于所述连接件还可以是设置在机翼2和水平尾翼3上的螺栓12，所述机翼2和水平尾翼3在与机身1的连接处设置有通孔13，所述螺栓12穿插在所述连接孔9与所述通孔13内，并通过螺母11锁紧。这样，既可以将机翼2和水平尾翼3固定在机身1上，又方便拆卸，从而更换无人机的气动布局。

上述为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可变气动布局的无人机，包括机体、飞行动力装置以及操纵装置，其中，所述机体包括机身和设置在机身上的机翼、水平尾翼和垂直尾翼，所述垂直尾翼安装在机身的尾部；其特征在于，所述水平尾翼与机身之间以及机翼与机身之间通过可调节连接位置的连接机构连接，所述连接机构包括设置在机身上的与机身平行分布的连接孔以及设在机翼和水平尾翼上的用于将机翼和水平尾翼安装在连接孔上的连接件。

2.根据权利要求1所述的可变气动布局的无人机，其特征在于，所述连接件由销钉构成，所述机翼和水平尾翼在与机身的连接处设置有通孔，所述销钉穿插在所述连接孔与所述通孔内，并由插销锁紧。

3.根据权利要求1所述的可变气动布局的无人机，其特征在于，所述连接件包括设置在机翼和水平尾翼上的螺栓，所述机翼和水平尾翼在与机身的连接处设置有通孔，所述螺栓穿插在所述连接孔与所述通孔内，并通过螺母锁紧。

4.根据权利要求1所述的可变气动布局的无人机，其特征在于，设置在机翼和水平尾翼上的连接件至少为两个。

5.根据权利要求2或3所述的可变气动布局的无人机，其特征在于，所述机身的两侧设有用于与机翼和水平尾翼连接的多个连接座，这些连接座沿着机身的平行方向分布；所述连接座上设有连接槽，所述连接孔沿竖直方向延伸并与连接槽连通；所述机翼和水平尾翼具有连接部，所述通孔设置在该连接部上；所述机翼和水平尾翼的连接部伸入到所述连接槽中，且所述通孔与连接孔对齐。

6.根据权利要求1所述的可变气动布局的无人机，其特征在于，所述飞行动力装置包括电源、电机以及螺旋桨，其中，所述电源与电机连接；所述电机安装在机身的头部，该电机的转轴与螺旋桨连接。

7.根据权利要求6所述的可变气动布局的无人机，其特征在于，所述操纵装置包括用于操纵无人机的遥控器以及设置在无人机上的接收器，其中，所述遥控器用于将操作人员的操作指令转化为控制信号发送给无人机；所述接收器用于接收遥控器发送的控制信号并将控制信号进行处理后控制无人机的飞行状态。

8.根据权利要求7所述的可变气动布局的无人机，其特征在于，机体上设有电子调速器，该电子调速器的电源端与电源连接，控制端与接收器连接，信号输出端与电机连接。

9.根据权利要求6所述的可变气动布局的无人机，其特征在于，所述电源由铺设在无人机的机翼上的太阳能电池片构成。

10.根据权利要求8所述的可变气动布局的无人机，其特征在于，机体上还设有舵机，该舵机的电源端与电源连接，控制端与接收器连接。