CN208439425U - 一种新型复合式固定翼无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人机技术领域。其目的在于提供一种新型复合式固定翼无人机。所采用的技术方案是：一种新型复合式固定翼无人机，包括机身，所述机身为梭型，所述机身的后端设置有螺旋桨，所述机身的底端安装有起落架，所述机身的左右两侧分别设置有连接翼，所述连接翼远离机身的一侧设置有主翼，所述主翼远离机身的端部设置有翼翘；所述连接翼的前侧设置有首撑杆，所述连接翼的后侧设置有尾撑杆，所述首撑杆上设置有前旋翼，所述尾撑杆上设置有后旋翼。本实用新型可使无人机的飞行阻力有效降低。

Description

一种新型复合式固定翼无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，特别是涉及一种新型复合式固定翼无人机。

背景技术

无人机可分为固定翼无人机、旋翼无人机等，多旋翼无人机结构简单，但其续航等性能弱于固定翼无人机，固定翼无人机是指由动力装置产生前进的推力或拉力，由机身的固定机翼产生升力，在大气层内飞行的重于空气的航空器，在相同负载条件下，大多数情况下固定翼无人机的续航时间大于多旋翼无人机，续航时间长。固定翼无人机由于续航长负重大的优点，一般用于电力巡线、高速公路单兵侦查、地震勘察、边境巡视、洪涝灾害调查、深林火情检测、野生动物检测等。现有的无人机飞行阻力比较大，不能达到增升目的，增加了固定翼飞机的起降条件，给人们使用带来不便。

实用新型内容

本实用新型提供了一种飞行阻力有效降低的新型复合式固定翼无人机。

本实用新型采用的技术方案是：

一种新型复合式固定翼无人机，包括机身，所述机身为梭型，所述机身的后端设置有螺旋桨，所述机身的底端安装有起落架，所述机身的左右两侧分别设置有连接翼，所述连接翼远离机身的一侧设置有主翼，所述主翼远离机身的端部设置有翼翘；所述连接翼的前侧设置有首撑杆，所述连接翼的后侧设置有尾撑杆，所述首撑杆上设置有前旋翼，所述尾撑杆上设置有后旋翼。

优选的，所述主翼上设置有副翼和襟翼，所述副翼设置在主翼远离机身的一侧，所述襟翼设置在主翼靠近机身的一侧。

优选的，所述机身的后部设置有尾翼，所述尾翼包括水平尾翼和设置在水平尾翼左右两端的垂直尾翼，所述垂直尾翼的底端设置在尾撑杆的后端；所述水平尾翼上安装有升降舵，所述垂直尾翼上安装有方向舵。

优选的，所述连接翼与首撑杆、连接翼与尾撑杆、连接翼与主翼、尾撑杆与垂直尾翼之间均为可拆卸连接。

优选的，所述连接翼固定设置在机身上，所述连接翼的端部的中间设置有圆柱型连接杆，所述主翼与连接翼相接的一端配合连接杆开设有第一安装槽，所述第一安装槽为圆柱型；所述连接杆的端部开设有固定槽，所述连接杆的端部环绕设置有若干连接块，所述连接块沿连接杆的长度方向凸起，所述连接块相对连接翼的一侧设置有定位块；所述第一安装槽的侧壁配合连接块沿长度方向开设有导向槽，所述第一安装槽的端部通过第一弹簧连接有圆柱型固定块，所述固定块可适配安装在固定槽内，所述第一安装槽的内壁还开设有用于安装定位块的定位槽，所述定位槽与相邻的导向槽等间距设置。

优选的，所述连接翼的端部环绕设置有顶板，所述顶板通过若干第二弹簧与连接翼连接，所述顶板与连接翼的边缘通过橡胶套连接。

优选的，所述第一安装槽的底部环绕设置有限位挡板，所述限位挡板与第一安装槽的端部构成限位腔，所述限位挡板的中部开设有通孔，所述通孔的孔径大于固定块的直径；所述固定块的一端由限位挡板穿过，固定块的另一端环绕设置有限位块，所述限位块滑动设置在限位腔内。

优选的，所述限位挡板与连接杆端部之间的距离与定位块的长度相同，所述固定块的高度大于或等于固定槽的深度。

优选的，所述连接块的数量为四个，四个连接块围绕连接杆的中心轴均匀布置。

优选的，所述连接翼的端部的两侧分别设置有加强杆，所述主翼与连接翼相接的一端配合连接杆开设有第二安装槽，所述第二安装槽的端面为圆弧形。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)飞行阻力有效降低；首先，发动机位于机身的后端，发动机驱动螺旋桨转动，采用腰推方式，平尾高置，避开发动机尾流，减小飞行阻力；另外，主翼端部设置翼翘可降低诱导阻力、增强无人机起飞降落的安全；最后，机身上设置有连接翼，连接翼再连接主翼，保证机翼安装强度，同时可在机翼宽度不变的前提下，加长机翼长度，使得展弦比加大，可减小无人机的阻力；

2)拆装效率高；在进行连接翼与主翼的连接时，只需人工将连接杆插入安装槽内，再转动主翼方向完成定位即可，安装非常方便；另外，当需要拆卸时，只需将连接杆按入安装槽，第一弹簧向安装槽的端面靠近，然后再反向旋转主翼，当连接块与导向槽的位置相对时，即可将连接杆取出第一安装槽，从而实现连接翼与主翼的拆卸，拆装效率高；

3)机翼与机身的连接结构可靠性好；连接翼与主翼通过连接杆连接，固定块通过第一弹簧顶向连接杆、顶板通过第二弹簧顶向主翼，固定块和顶板的反向作用使得连接翼与主翼的连接稳固，连接结构可靠性好。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1所示结构中连接翼与主翼的拆分示意图；

图3是图2所示结构的D部放大示意图；

图4是图3所示结构中连接翼的侧视图；

图5是图4所示结构的剖面示意图；

图6是图3所示结构中主翼的A-A向示意图；

图7是图6所示结构的B-B向示意图；

图8是图6所示结构的C-C向示意图；

图9是图3所示结构中连接翼与主翼时的剖向示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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单元或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

下面结合附图1～9进一步阐述本实用新型。

一种新型复合式固定翼无人机，如图1和2所示，包括机身1，所述机身1为梭型，所述机身1的后端设置有螺旋桨2，所述机身1的后端设置有整流罩，所述螺旋桨2安装在整流罩上，整流罩外部呈流线型，有利于减小风对机舱的作用力，保护发动机内部组件。所述机身1的底端安装有起落架3，所述起落架3包括起落前架和起落后架，所述起落前架和起落后架均由支撑杆和滚轮构成，其中滚轮安装在支撑杆上，支撑杆安装在机身1上。所述机身1的左右两侧分别设置有连接翼4，所述连接翼4远离机身1的一侧设置有主翼5，所述主翼5远离机身1的端部设置有翼翘6；所述连接翼4的前侧设置有首撑杆7，所述连接翼4的后侧设置有尾撑杆8，所述首撑杆7上设置有前旋翼9，所述尾撑杆8上设置有后旋翼10。

本实用新型中，所述前旋翼9和后旋翼10运转产生升力或者阻力，拉动固定翼无人机机身1上升、下降或者悬停。具体来说，当起飞时，能够通过前旋翼9、后旋翼10将飞机拉升到一定高度，在通过其自带的动力结构，产生水平推力，拉动飞机在空中滑行起飞，进入稳定飞行；在下降时，通过前旋翼9、后旋翼10产生的升力和阻力拉动机身1自高处稳定下降，直至稳定落地，避免了机身1硬着陆造成的机身1和搭载设备的损伤，大大降低了降落事故的风险；另一方面，固定翼在飞行过程中，故障失速时，通过前旋翼9、后旋翼10产生的阻力能够严格避免机身1的下降和坠落，提升了飞行安全性，降低了昂贵机身1和搭载设备的损失。本实用新型可在起降时用多旋翼方式垂直起降，在高空巡航用固定翼为主。

下面阐述一下本实用新型的有益效果。首先，发动机位于机身1的后端，发动机驱动螺旋桨2转动，采用腰推方式，平尾高置，避开发动机尾流，减小飞行阻力；另外，主翼5端部设置翼翘6可降低诱导阻力、增强无人机起飞降落的安全，具体的，无人机起飞降落时，无人机在垂直方向会有加速度，机翼两侧压力差增大、绕流增强，设置翼翘6可减少涡流对巡航时的稳定性影响，增强无人机起飞和降落时的安全；最后，机身1上设置有连接翼4，连接翼4再连接主翼5，保证机翼安装强度，同时可在机翼宽度不变的前提下，加长机翼长度，使得展弦比加大，可减小无人机的阻力，具体的，由于机翼的尖端是开放的，无人机飞行时，机翼易产生诱导阻力，加大展弦比可使阻力占用的展长占比更低，从而减小无人机的飞行阻力。无人机结构的整体设置使得无人机的飞行阻力有效降低。

进一步的，所述主翼5上设置有副翼11和襟翼12，所述副翼11设置在主翼5远离机身1的一侧，所述襟翼12设置在主翼5靠近机身1的一侧。需要说明的是，设置副翼11用于飞行时的滚转操纵，副翼11偏转能够产生滚转力矩使无人机发生滚转，具体的，通过两侧副翼11差动偏转，即一侧的副翼11向上运动，另一侧的副翼11向下运动，导致机翼两端的升力发生了变化，产生了压力差，这样，可以提供飞机左右横滚的动力；设置襟翼12用于飞行时的滚转操纵，在倾转旋翼式无人机起飞或者着陆的时候，它弯曲一个角度，可以增大升力，使倾转旋翼式无人机可以迅速起飞或平稳着陆。

进一步的，所述机身1的后部设置有尾翼，所述尾翼包括水平尾翼13和设置在水平尾翼13左右两端的垂直尾翼14，所述垂直尾翼14的底端设置在尾撑杆8的后端；所述水平尾翼13上安装有升降舵，所述垂直尾翼14上安装有方向舵。

需要说明的是，水平尾翼13用于改变无人机的俯仰姿态，同时使无人机在俯仰方向上具有静稳定性，升降舵用于对无人机进行俯仰姿态的调节。具体的，当无人机水平飞行时，水平尾翼13不会对无人机产生额外的力矩；但当无人机的头部竖直向上仰起时，此时作用在水平尾翼13上的气动力就会产生一个使无人机竖直向下的力矩，使无人机恢复到水平飞行姿态；同理，如果无人机头部竖直向下俯低，则水平尾翼13产生的力矩就会使无人机竖直向上活动，直至恢复水平飞行。

垂直尾翼14用于对无人机进行偏航调整，同时使无人机具有横向静稳定性，方向舵用于对无人机进行偏航调节。具体地，垂直尾翼14在无人机沿直线作近似匀速直线运动飞行时，垂直尾翼14不会对无人机产生额外的力矩；但当无人机受到气流的扰动、头部偏转时，此时作用在垂直尾翼14上的气动力就会产生一个与偏转方向相反的力矩，使无人机恢复到原来的飞行姿态。而且无人机偏航得越厉害，垂直尾翼14所产生的恢复力矩就越大。

另外，所述机身1上还设置有空速管。空速管也叫皮托管、总压管、总一静压管，它是感受气流的总压(也称全压)和静压，并将测得的压力数据传送给大气数据计算机、飞行仪表的装置，主要是用来测量飞行速度的，同时还兼具其它多种功能。

进一步的，所述连接翼4与首撑杆7、连接翼4与尾撑杆8、连接翼4与主翼5、尾撑杆8与垂直尾翼14之间均为可拆卸连接。需要说明的是，在装配时，将首撑杆7的后端与尾撑杆8的前端分别插入连接翼4预设的安装孔中，用弹簧销插入安装孔来使首撑杆7、尾撑杆8分别与连接翼4固定连接；尾撑杆8可通过螺栓连接件连接在垂直尾翼14上。

由于现有部分无人机的机身及机翼部件仍然采用固定连接的方式，在包装、运输和收藏过程中占用大量空间，并且容易损坏，运输起来很不方便。例如一些无人机采用插接式机翼，即机翼可插接地安装到机身上，并用螺钉固定，使得装配及维修拆装过程较长，从而降低了拆装效率；还存在一些无人机，机翼与机身的采用螺栓、橡皮筋固定等方式进行连接，可靠性不佳，拆装繁琐、零件多，由此造成在外作业效率较低。因此本实用新型为使无人机的安装、拆卸方便，做出了如下改进。

如图3～9所示，所述连接翼4固定设置在机身1上，所述连接翼4的端部的中间设置有圆柱型连接杆15，所述主翼5与连接翼4相接的一端配合连接杆15开设有第一安装槽16，所述第一安装槽16为圆柱型；所述连接杆15的端部开设有固定槽17，所述连接杆15的端部环绕设置有若干连接块18，所述连接块18沿连接杆15的长度方向凸起，所述连接块18相对连接翼4的一侧设置有定位块19；所述第一安装槽16的侧壁配合连接块18沿长度方向开设有导向槽20，所述第一安装槽16的端部通过第一弹簧21连接有圆柱型固定块22，所述固定块22可适配安装在固定槽17内，所述第一安装槽16的内壁还开设有用于安装定位块19的定位槽23，所述定位槽23与相邻的导向槽20等间距设置。

需要说明的是，在使用时，将连接翼4的连接杆15插入主翼5的第一安装槽16内，连接杆15上的连接块18由安装槽侧壁的导向槽20进入，安装槽内的固定块22顶入连接杆15的固定槽17内后，连接杆15继续推入安装槽的最内端，随后将主翼5旋转摆正，当连接块18上的定位块19与定位槽23的位置相对时，第一弹簧21作用固定块22顶住连接杆15，从而将定位块19顶入定位槽23内，由此实现连接翼4与主翼5的连接。在进行连接翼4与主翼5的连接时，只需人工将连接杆15插入安装槽内，再转动主翼方向完成定位即可，安装非常方便；另外，当需要拆卸时，只需将连接杆15按入安装槽，第一弹簧21向安装槽的端面靠近，然后再反向旋转主翼，当连接块18与导向槽20的位置相对时，即可将连接杆15取出第一安装槽16，从而实现连接翼4与主翼5的拆卸。

进一步的，所述连接翼4的端部环绕设置有顶板24，所述顶板24通过若干第二弹簧25与连接翼4连接，所述顶板24与连接翼4的边缘通过橡胶套26连接。需要说明的是，在连接翼4与主翼5连接完成后，顶板24向主翼5的方向顶入，填充连接翼4与主翼5间的缝隙，同时进一步将定位块19固定在定位槽23内，增强连接翼4与主翼5的连接性。

进一步的，所述第一安装槽16的底部环绕设置有限位挡板27，所述限位挡板27与第一安装槽16的端部构成限位腔，所述限位挡板27的中部开设有通孔，所述通孔的孔径大于固定块22的直径；所述固定块22的一端由限位挡板27穿过，固定块22的另一端环绕设置有限位块28，所述限位块28滑动设置在限位腔内。需要说明的是，如此设置可对固定块22进行限位，避免固定块22的移位。

进一步的，所述限位挡板27与连接杆15端部之间的距离与定位块19的长度相同，所述固定块22的高度大于或等于固定槽17的深度。需要说明的是，纤维当兵与连接杆15端部之间的距离也可大于定位块19的长度，由此可保证定位块19能设置在定位槽23内。

进一步的，所述连接块18的数量为四个，四个连接块18围绕连接杆15的中心轴均匀布置。需要说明的是，连接块18的数量也可为两个、三个、五个等，连接块18设置为四个时，只需将主翼4所在平面与连接翼5所在平面倾斜45°进行连接杆15的接入，随后主翼4旋转45°保持主翼4所在平面与连接翼5所在平面平行，即可完成主翼4与连接翼5的安装，连接块18设置为四个方便使用者根据主翼4与连接翼5的相对位置了解安装情况。

进一步的，所述连接翼4的端部的两侧分别设置有加强杆29，所述主翼5与连接翼4相接的一端配合连接杆15开设有第二安装槽30，所述第二安装槽30的端面为圆弧形。需要说明的是，加强杆29可起到主翼4与连接翼5连接的加强作用。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型复合式固定翼无人机，其特征在于：包括机身(1)，所述机身(1)为梭型，所述机身(1)的后端设置有螺旋桨(2)，所述机身(1)的底端安装有起落架(3)，所述机身(1)的左右两侧分别设置有连接翼(4)，所述连接翼(4)远离机身(1)的一侧设置有主翼(5)，所述主翼(5)远离机身(1)的端部设置有翼翘(6)；所述连接翼(4)的前侧设置有首撑杆(7)，所述连接翼(4)的后侧设置有尾撑杆(8)，所述首撑杆(7)上设置有前旋翼(9)，所述尾撑杆(8)上设置有后旋翼(10)。

2.根据权利要求1所述的一种新型复合式固定翼无人机，其特征在于：所述主翼(5)上设置有副翼(11)和襟翼(12)，所述副翼(11)设置在主翼(5)远离机身(1)的一侧，所述襟翼(12)设置在主翼(5)靠近机身(1)的一侧。

3.根据权利要求2所述的一种新型复合式固定翼无人机，其特征在于：所述机身(1)的后部设置有尾翼，所述尾翼包括水平尾翼(13)和设置在水平尾翼(13)左右两端的垂直尾翼(14)，所述垂直尾翼(14)的底端设置在尾撑杆(8)的后端；所述水平尾翼(13)上安装有升降舵，所述垂直尾翼(14)上安装有方向舵。

4.根据权利要求3所述的一种新型复合式固定翼无人机，其特征在于：所述连接翼(4)与首撑杆(7)、连接翼(4)与尾撑杆(8)、连接翼(4)与主翼(5)、尾撑杆(8)与垂直尾翼(14)之间均为可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的一种新型复合式固定翼无人机，其特征在于：所述连接翼(4)固定设置在机身(1)上，所述连接翼(4)的端部的中间设置有圆柱型连接杆(15)，所述主翼(5)与连接翼(4)相接的一端配合连接杆(15)开设有第一安装槽(16)，所述第一安装槽(16)为圆柱型；所述连接杆(15)的端部开设有固定槽(17)，所述连接杆(15)的端部环绕设置有若干连接块(18)，所述连接块(18)沿连接杆(15)的长度方向凸起，所述连接块(18)相对连接翼(4)的一侧设置有定位块(19)；所述第一安装槽(16)的侧壁配合连接块(18)沿长度方向开设有导向槽(20)，所述第一安装槽(16)的端部通过第一弹簧(21)连接有圆柱型固定块(22)，所述固定块(22)可适配安装在固定槽(17)内，所述第一安装槽(16)的内壁还开设有用于安装定位块(19)的定位槽(23)，所述定位槽(23)与相邻的导向槽(20)等间距设置。

6.根据权利要求5所述的一种新型复合式固定翼无人机，其特征在于：所述连接翼(4)的端部环绕设置有顶板(24)，所述顶板(24)通过若干第二弹簧(25)与连接翼(4)连接，所述顶板(24)与连接翼(4)的边缘通过橡胶套(26)连接。

7.根据权利要求6所述的一种新型复合式固定翼无人机，其特征在于：所述第一安装槽(16)的底部环绕设置有限位挡板(27)，所述限位挡板(27)与第一安装槽(16)的端部构成限位腔，所述限位挡板(27)的中部开设有通孔，所述通孔的孔径大于固定块(22)的直径；所述固定块(22)的一端由限位挡板(27)穿过，固定块(22)的另一端环绕设置有限位块(28)，所述限位块(28)滑动设置在限位腔内。

8.根据权利要求7所述的一种新型复合式固定翼无人机，其特征在于：所述限位挡板(27)与连接杆(15)端部之间的距离与定位块(19)的长度相同，所述固定块(22)的高度大于或等于固定槽(17)的深度。

9.根据权利要求8所述的一种新型复合式固定翼无人机，其特征在于：所述连接块(18)的数量为四个，四个连接块(18)围绕连接杆(15)的中心轴均匀布置。

10.根据权利要求9所述的一种新型复合式固定翼无人机，其特征在于：所述连接翼(4)的端部的两侧分别设置有加强杆(29)，所述主翼(5)与连接翼(4)相接的一端配合连接杆(15)开设有第二安装槽(30)，所述第二安装槽(30)的端面为圆弧形。