CN207450253U - 空潜无人机及空潜无人机系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种空潜无人机及空潜无人机系统。本实用新型提供的空潜无人机，包括涵道壳体和固定翼，固定翼安于涵道壳体的外部，涵道壳体的内部设置有共轴双旋翼系统；涵道壳体的顶部安装有负载装置；涵道壳体的周向开设有多个喷流口。该空潜无人机系统，包括所述的空潜无人机。本实用新型能够提高抗风稳定性能，有利于在复杂环境中使用，可以防止螺旋桨对人和飞鸟的伤害，及防止对其它设施的损坏。

Description

空潜无人机及空潜无人机系统

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种空潜无人机及空潜无人机系统。

背景技术

系留无人机是通过系留线缆一端连接无人机，一端连接地面来对无人机供电，以实现无人机长时间的连续作业的装置。而现有的中小型系留无人机多以常规布局的多旋翼为主，抗风稳定性较差，不利于在复杂环境中使用，并且功能单一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空潜无人机及空潜无人机系统，以解决现有技术中存在的空潜无人机的抗风稳定性较差，不利于在复杂环境中使用，以及功能单一技术问题。

本实用新型提供了一种空潜无人机，包括涵道壳体和固定翼，所述固定翼安于所述涵道壳体的外部，所述涵道壳体的内部设置有共轴双旋翼系统；所述涵道壳体的顶部安装有负载装置；所述涵道壳体的周向开设有多个喷流口。

进一步地，所述共轴双旋翼系统包括第一驱动装置、第一螺旋桨、第二驱动装置及第二螺旋桨；所述第一驱动装置与所述第一螺旋桨之间通过第一超越离合器传动，所述第二驱动装置与所述第二螺旋桨之间通过第二超越离合器传动；所述第一螺旋桨与所述第二螺旋桨之间通过锥齿轮总成转动。

进一步地，所述锥齿轮总成包括齿轮壳、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一行星齿轮及第二行星齿轮；第一行星齿轮和所述第二行星齿轮分别安装于所述齿轮壳内；所述第一行星齿轮、所述第二行星齿轮分别与所述第一锥齿轮相啮合；所述第一行星齿轮、所述第二行星齿轮分别与所述第二锥齿轮相啮合；所述第一螺旋桨通过第一连接轴与所述第一锥齿轮固定连接，所述第二螺旋桨通过第二连接轴与所述第二锥齿轮固定连接；所述齿轮壳与所述涵道壳体固定连接。

进一步地，所述第一驱动装置为气动马达或电动机；所述第二驱动装置为电动机或气动马达。

进一步地，所述涵道壳体的底部出口处安装有导流结构。

进一步地，还包括底部支架，所述底部支架安装于所述涵道壳体的底部。

进一步地，所述负载装置为云台相机。

进一步地，所述涵道壳体的顶部还安装有导流网罩。

进一步地，所述底部支架上安装有磁吸环。

本实用新型还提供了一种空潜无人机系统，包括所述的空潜无人机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的空潜无人机，包括涵道壳体和固定翼，固定翼安于涵道壳体的外部，涵道壳体的内部设置有共轴双旋翼系统；涵道壳体的顶部安装有负载装置；涵道壳体的周向开设有多个喷流口。通过采用涵道壳体设计，可以对涵道壳体的内部的共轴双旋翼系统的产生气流进行导向，提高抗风性能，有利于在复杂环境中使用；而采用共轴双旋翼系统有利于减小旋翼的数量，并且通过共轴双旋翼系统可克服单个螺旋桨旋转时产生的不平衡扭矩。另外，通过涵道壳体的外部的固定翼有利于维持飞行过程中的稳定性。该空潜无人机还可以在水中下潜或上升，即其可以在空中使用，还可以水中使用，丰富了无人机的使用环境。

本实用新型还提供的空潜无人机系统，包括所述的空潜无人机。基于上述分析可知，该空潜无人机系统能够提高抗风稳定性能，有利于在复杂环境中使用，且功能多样。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的空潜无人机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中的空潜无人机的内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例一中锥齿轮总成连接第一螺旋桨及第二螺旋桨的结构示意图；

图4为本实用新型实施例二中的空潜无人机的内部结构示意图；

图5为本实用新型实施例二中的导流结构的局部结构示意图。

图中：

101-涵道壳体；102-固定翼；103-喷流口；104-第一驱动装置；105-第一螺旋桨；106-第二驱动装置；107-第二螺旋桨；108-第一超越离合器；109-第二超越离合器；110-齿轮壳；111-固定杆；112-第一锥齿轮；113-第二锥齿轮；114-第一行星齿轮；115-第二行星齿轮；116-固定支撑；117-支足；118-负载装置；119-磁吸环；120-导流网罩；202-圆盘；204-第一连杆；205-第二连杆；206-连杆；207-导向板；208-导风架。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

参见图1至图3所示，本实用新型实施例一提供了一种空潜无人机包括涵道壳体101和固定翼102，固定翼102安于涵道壳体101的外部，涵道壳体101的内部设置有共轴双旋翼系统；涵道壳体101的顶部安装有负载装置118；涵道壳体101的周向开设有多个喷流口103。

具体而言，涵道壳体101呈筒状，涵道壳体101的顶部具有顶部进口，涵道壳体101的底部具有底部出口；固定翼102的数量为两个，两个固定翼102对称的分布于涵道壳体101外部；负载装置118通过顶部支架安装于涵道壳体101的顶部。需要说明的是，固定翼102与涵道壳体101可以为可拆卸连接。需要说明的是，该实施例提供的空潜无人机，还可以在涵道壳体上安装电池，这样即可以通过系留线缆供电，又可以通过涵道壳体上的电池供电。

该实施例提供的空潜无人机，通过采用涵道壳体101设计，可以对涵道壳体101的内部的共轴双旋翼系统的产生气流进行导向，提高抗风性能，有利于在复杂环境中使用；而采用共轴双旋翼系统有利于减小旋翼的数量，并且通过共轴双旋翼系统可克服单个螺旋桨旋转时产生的不平衡扭矩。另外，通过涵道壳体101的外部的固定翼102有利于维持飞行过程中的稳定性。该空潜无人机还可以在水中下潜或上升，即其可以在空中使用，还可以水中使用，丰富了无人机的使用环境。

该实施例可选的方案中，喷流口103的数量为多个，多个喷流口103均匀分布于涵道壳体101的周向。具体而言，该实施例中，喷流口103的数量为8个，8个喷流口103以等圆心角的方式分布于涵道壳体101的周向。喷流口103的边缘所围成的图形包括一条弧边，以及将该弧边的两端相连接的一条直边；直边位于弧边的上方。

该实施例可选的方案中，共轴双旋翼系统包括第一驱动装置104、第一螺旋桨105、第二驱动装置106及第二螺旋桨107；第一驱动装置104与第一螺旋桨105之间通过第一超越离合器108传动，第二驱动装置106与第二螺旋桨107之间通过第二超越离合器109传动；第一螺旋桨105与第二螺旋桨107之间通过锥齿轮总成转动，通过锥齿轮总成，以实现第一驱动装置104或第二驱动装置106中的任意一个驱动装置不工作时，正常工作的驱动装置能够带动第一螺旋来带动第一螺旋桨105和第二螺旋桨107同时旋转，且第一螺旋桨105的螺旋方向与第二螺旋桨107的旋转方向相反。

具体而言，第一螺旋桨105位于第二螺旋桨107的上方；第一驱动装置104位于第一螺旋桨105的上方，锥齿轮总成位于第二螺旋桨107的上方，第二螺旋桨107位于第二驱动装置106的上方。第一驱动装置104的输出轴与第一螺旋桨105之间通过第一超越离合器108相连接，而第二驱动装置106的输出轴与第二螺旋桨107之间通过第二超越离合器109相连接。第一驱动装置104通过固定杆111安装于涵道壳体101内，第二驱动装置106通过固定杆111安装于涵道壳体101内。第一螺旋桨和第二螺旋桨完全位于涵道壳体的内部，可以防止螺旋桨对人和飞鸟的伤害，及防止对其它设施的损坏。

该实施例可选的方案中，锥齿轮总成包括齿轮壳110、第一锥齿轮112、第二锥齿轮113、第一行星齿轮114及第二行星齿轮115；第一行星齿轮114和第二行星齿轮115分别安装于齿轮壳110内；第一行星齿轮114、第二行星齿轮115分别与第一锥齿轮112相啮合；第一行星齿轮114、第二行星齿轮115分别与第二锥齿轮113相啮合；第一螺旋桨105通过第一连接轴与第一锥齿轮112固定连接，第二螺旋桨107通过第二连接轴与第二锥齿轮113固定连接；齿轮壳110与涵道壳体101固定连接。

具体而言，齿轮壳110通过固定支撑116与涵道壳体101的内壁固定连接；第一锥齿轮112位于第一螺旋桨105的下方，第一锥齿轮112位于第二锥齿轮113的上方，第二锥齿轮113位于第二螺旋桨107的上方。第一行星齿轮114和第二行星齿轮115相对设置。需要说明的是，该实施例中，第一行星齿轮114或第二行星齿轮115中的任意一个可以省略，即锥齿轮总成包括齿轮壳110、第一锥齿轮112和第二锥齿轮113，锥齿轮总成还包括第一行星齿轮114或第二行星齿轮115中的至少一个。

当第一驱动装置104的输出轴沿第一方向旋转时，第一超越离合器108处于传动接合状态，此时，第一驱动装置104能够带动第一螺旋桨105旋转沿第一方向旋转；当第一螺旋桨105沿第一方向旋转时，第一螺旋桨105带动第一锥齿轮112转动，从而使第二锥齿轮113沿第二方向旋转，第二锥齿轮113带动第二螺旋桨107沿第二方向旋转，在第二螺旋桨107沿第二方向旋转过程中，第二超越离合器109处于传动分离状态，此时，第二螺旋桨107旋转不能带动第二驱动装置106的输出轴转动。

当第二驱动装置106的输出轴沿第一方向旋转时，第二超越离合器109处于传动接合状态，此时，第二驱动装置106能够带动第二螺旋桨107旋转沿第一方向旋转；当第二螺旋桨107沿第一方向旋转时，第二螺旋桨107带动第二锥齿轮113转动，从而使第一锥齿轮112沿第二方向旋转，第一锥齿轮112带动第一螺旋桨105沿第二方向旋转，在第一螺旋桨105沿第二方向旋转过程中，第一超越离合器108处于传动分离状态，此时，第一螺旋桨105旋转不能带动第一驱动装置104的输出轴转动。

该实施例中，如果对第一螺旋桨105及第二螺旋桨107的桨叶设计，使得当第一螺旋桨105沿第一方向旋转，第二螺旋桨107沿第二方向旋转时，能够使无人机为上升，在这种情况下，当减小第一螺旋桨105及第二螺旋桨107的转速时，可以使无人机下降；则当第一螺旋桨105沿第二方向旋转，第二螺旋桨107沿第一方向旋转时，能够使无人机为下降。

需要说明的是，该实施例中，第一方向与第二方向为相反的两个方向，如：当第一方向为逆时针方向时，第二方向即为顺时针方向，而逆时针方向和顺时针方向，均为沿涵道壳体101的顶部向其底部方向观察。该实施例中的共轴双旋翼系统的第一驱动装置104和第二驱动装置106，在飞行过程中，第一驱动装置104和第二驱动装置106分别工作，以使得无人机器实现上升或下降两种工作状态。两个驱动装置当其中一个工作时，另一个不工作。

该实施例可选的方案中，第一驱动装置104为气动马达或电动机。

该实施例可选的方案中，第二驱动装置106为电动机或气动马达。

该实施例可选的方案中，空潜无人机还包括底部支架，底部支架安装于涵道壳体101的底部。底部支架包括多个支足117。

该实施例可选的方案中，负载装置118为云台相机或潜望镜。

该实施例可选的方案中，涵道壳体101的顶部还安装有导流网罩120，既可以引导流，又可以防止杂物进入涵道壳体101的内部，还可以防止螺旋桨对人和飞鸟的伤害，及防止对其它设施的损坏。

该实施例可选的方案中，底部支架上安装有磁吸环119，这样，当空潜无人机降落时，可以吸附于着陆点上，提高着陆的稳定性。磁吸环119与多个支足117相连接。

实施例二

本实施例中的空潜无人机是在实施例一基础上的改进，实施例一中公开的技术内容不重复描述，实施例一公开的内容也属于本实施例公开的内容。

参见图4至图5所示，该实施例中，涵道壳体101的底部出口处安装有导流结构，用于改变从底出口的出风的风向，或改变从底出口的出水的流向。导流结构包括导风架208，以及与导风架208铰接的多块导风板，多块导风板能够绕铰接轴向转动；多块导风板通过连杆拉动，伺服电机带动圆盘202转动，圆盘202带动与其铰接的第一连杆204运动，第一连杆带动与其铰接的第二连杆运动，第二连杆205带动连杆206运动，以使多块导向板207改变倾斜角，从而改变出风方向，其中，第二连杆与连杆固定连接，导风板的数量为7块。

实施例三

本实施例也提供了一种空潜无人机，该实施例三的空潜无人机描述了所述共轴双旋翼系统的另一种实现方案，除此之外的实施例一的技术方案也属于该实施例，不再重复描述。该实施例中，共轴双旋翼系统采用现有技术，以实现空潜无人机的上升或下降，保证飞行过程中的稳定性。

实施例四

本实施例四提供了一种空潜无人机系统包括实施例一至实施例三中任一实施例提供的空潜无人机。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

Claims (10)

1.一种空潜无人机，其特征在于，包括涵道壳体和固定翼，所述固定翼安于所述涵道壳体的外部，所述涵道壳体的内部设置有共轴双旋翼系统；所述涵道壳体的顶部安装有负载装置；所述涵道壳体的周向开设有多个喷流口。

2.根据权利要求1所述的空潜无人机，其特征在于，所述共轴双旋翼系统包括第一驱动装置、第一螺旋桨、第二驱动装置及第二螺旋桨；所述第一驱动装置与所述第一螺旋桨之间通过第一超越离合器传动，所述第二驱动装置与所述第二螺旋桨之间通过第二超越离合器传动；所述第一螺旋桨与所述第二螺旋桨之间通过锥齿轮总成转动。

3.根据权利要求2所述的空潜无人机，其特征在于，所述锥齿轮总成包括齿轮壳、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一行星齿轮及第二行星齿轮；第一行星齿轮和所述第二行星齿轮分别安装于所述齿轮壳内；所述第一行星齿轮、所述第二行星齿轮分别与所述第一锥齿轮相啮合；所述第一行星齿轮、所述第二行星齿轮分别与所述第二锥齿轮相啮合；所述第一螺旋桨通过第一连接轴与所述第一锥齿轮固定连接，所述第二螺旋桨通过第二连接轴与所述第二锥齿轮固定连接；所述齿轮壳与所述涵道壳体固定连接。

4.根据权利要求2或3所述的空潜无人机，其特征在于，所述第一驱动装置为气动马达或电动机；所述第二驱动装置为电动机或气动马达。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的空潜无人机，其特征在于，所述涵道壳体的底部出口处安装有导流结构。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的空潜无人机，其特征在于，还包括底部支架，所述底部支架安装于所述涵道壳体的底部。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的空潜无人机，其特征在于，所述负载装置为云台相机。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的空潜无人机，其特征在于，所述涵道壳体的顶部还安装有导流网罩。

9.根据权利要求6所述的空潜无人机，其特征在于，所述底部支架上安装有磁吸环。

10.一种空潜无人机系统，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的空潜无人机。