CN208931637U - 一种提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机；改进后在复合翼无人机的悬停螺旋桨下方设置滑流舵组件；通过实施可知，采用滑流舵的方式可以大大提高无人机在垂直起降阶段的抗侧风性能，使无人机能在更加恶劣的条件进行作业；当侧风作用在无人机上时，滑流舵偏转一定角度，可产生使无人机偏航的力矩，结合调整悬停螺旋桨转速带来的力矩变化，可大大提高无人机垂直起降阶段的抗侧风性能。

Description

一种提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机应用领域，具体讲是一种利用滑流舵提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机。

背景技术

随着科学技术的发展，各个领域都得到快速发展，无人机领域也是如此，目前也出现了许多关于无人机的技术。

经过检索发现，专利号CN201710545172.0的发明公开了一种能抗大风的全自动无人机巡飞系统，包括终端、基站和无人机，所述终端的作用为通过无线连接基站，并控制基站分配任务，基站接收来自终端的任务，并与无人机进行无线连接，及时检测无人机电量以及其他异常情况，无人机主要是接收来自基站的任务并执行和对自身状态进行检测；所述无人机包括有驱动无人机飞行姿态改变的电机，无人机的四个方向上均设有空速管，无人机内设有GPS模块、IMU惯性测量模块和飞行控制系统，飞行控制系统包括飞行姿态控制器。

专利号CN201621188799.2 的实用新型公开了一种复合翼无人机，包括翼身融合体、固定翼部分、多旋翼部分、起落架、螺旋桨和动力机构，固定翼部分包括两个固定翼，两个固定翼分设于翼身融合体的两侧；多旋翼部分包括多套旋翼机构，多套旋翼机构对称分设于翼身融合体的两侧，每套旋翼机构均包括连接杆和旋翼，连接杆与固定翼连接，旋翼水平的设于连接杆上，且连接杆上安装有垂直于连接杆的轴向设置的安装轴，安装轴的端部设有第一斜面；固定翼上设有与安装轴配合的连接孔，连接孔的孔壁上设有卡槽，卡槽内设有可伸缩卡扣，安装轴上设有与可伸缩卡扣配合的凹槽。

专利号CN201620090835.5 的实用新型公开了一种复合翼无人机，包括飞行器主体和固定于飞行器主体上的多个垂直动力单元；所述垂直动力单元包括螺旋桨、驱动螺旋桨转动的电机、控制电机转速的电子调速器，所述垂直动力单元环绕飞行器的重心布置；所述垂直动力单元的螺旋桨转轴均倾斜安装，以使螺旋桨所产生的拉力具有垂直分力和水平分力，其特征在于，各个螺旋桨轴线与飞行器重心的连线，均与该螺旋桨所产生的水平分力方向具有夹角，该夹角度数大于零或小于零。本实用新型可有效的解决复合翼飞行器低速状态下偏航控制不足的问题。

然而，对于以多轴方式垂直起降、以固定翼方式巡航飞行的复合翼无人机，其在起降阶段抗侧风性能一般较差；经过分析发现，其主要原因是：要使无人机具有良好的巡航飞行性能，无人机航向一般是安定的，因此，无人机应具备一定的垂尾容量，也就意味着无人机在起降阶段，侧风会产生较大的偏航力矩；其次，无人机以多轴方式进行垂直起降时，偏航主要依靠调整悬停螺旋桨转速带来的力矩变化进行控制，此控制方式能产生的偏航力矩较小，不足以抵消无人机在强侧风下起降时受到的偏航力矩。

实用新型内容

因此，为了解决上述不足，本实用新型在此提供一种利用滑流舵提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机；改进后在复合翼无人机的机身下方设置滑流舵组件；通过实施可知，采用滑流舵的方式可以大大提高无人机在垂直起降阶段的抗侧风性能，使无人机能在更加恶劣的条件进行作业；当侧风作用在无人机上时，滑流舵偏转一定角度，可产生使无人机机头方向偏航的力矩，结合调整悬停螺旋桨转速带来的力矩变化，可大大提高无人机的抗侧风性能。

本实用新型是这样实现的，构造一种利用滑流舵提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，其特征在于：在复合翼无人机的悬停桨下方设置滑流舵组件。

作为上述技术方案的改进，所述一种提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，其特征在于：复合翼无人机具有左机身和右机身，在一号悬停桨、三号悬停桨下方分别设置滑流舵组件。

作为上述技术方案的改进，所述一种提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，其特征在于：在一号悬停桨、三号悬停桨下方分别设置多片滑流舵组件。

作为上述技术方案的改进，所述一种提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，其特征在于：滑流舵组件采用舵机驱动机构。

作为上述技术方案的改进，所述一种提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，其特征在于：舵机驱动机构包括滑流舵轴承、滑流舵安装架、舵机、舵机摇臂、舵机连杆、滑流舵摇臂，滑流舵设置于滑流舵安装架下，滑流舵轴承位于滑流舵安装架的侧面，舵机与舵机摇臂连接，舵机摇臂通过舵机连杆与滑流舵摇臂连接，滑流舵摇臂与滑流舵连接。

作为上述技术方案的改进，所述一种提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，其特征在于：通过滑流舵安装架将滑流舵安装在无人机右机身和左机身螺旋桨下方。

作为上述技术方案的改进，所述一种提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，其特征在于：滑流舵能够绕滑流舵轴承实现角度变化。

作为上述技术方案的改进，所述一种提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，其特征在于：滑流舵能够向内或外侧偏转。

本实用新型具有如下优点：本实用新型通过改进提供一种利用滑流舵提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，在复合翼无人机的机身下方设置滑流舵组件；通过实施可知，采用滑流舵的方式可以大大提高无人机在垂直起降阶段的抗侧风性能，使无人机能在更加恶劣的条件进行作业。以+Y向侧风为例：如图1，当+Y向侧风作用在无人机上时，无人机机头会向-Y向偏航，此时通过将一号滑流舵的后缘向-Y方向偏转一定角度，将三号滑流舵后缘向+Y方向偏转一定角度，可产生使无人机机头向+Y方向偏航的力矩，结合调整悬停螺旋桨转速带来的力矩变化，可大大提高无人机的抗侧风性能。

附图说明

图1是本实用新型所述复合翼无人机的整体示意图；

图2是本实用新型所述滑流舵由舵机驱动机构带动实施的示意图。

其中：一号悬停桨1，一号滑流舵2，右机身3，尾翼4，左机身5，三号悬停桨6，三号滑流舵7，滑流舵8，滑流舵轴承9，滑流舵安装架10，舵机11，舵机摇臂12，舵机连杆13，滑流舵摇臂14。

具体实施方式

下面将结合附图1-图2对本实用新型进行详细说明，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。

本实用新型通过改进在此提供一种利用滑流舵提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，如图1-图2所示，可以按照如下方式予以实施；在复合翼无人机的悬停桨下方设置滑流舵组件。

另一方面，本实用新型所述一种利用滑流舵提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，复合翼无人机具有左机身5和右机身3，在一号悬停桨1、三号悬停桨6下方分别设置滑流舵组件。

另一方面，本实用新型所述一种利用滑流舵提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，在一号悬停桨1、三号悬停桨6下方分别设置多片滑流舵组件。

另一方面，本实用新型所述一种利用滑流舵提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，滑流舵组件采用舵机驱动机构或其它机构驱动。

另一方面，本实用新型所述一种利用滑流舵提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，舵机驱动机构包括滑流舵轴承9、滑流舵安装架10、舵机11、舵机摇臂12、舵机连杆13、滑流舵摇臂14，滑流舵8设置于滑流舵安装架10下，滑流舵轴承9位于滑流舵安装架10的侧面，舵机11与舵机摇臂12连接，舵机摇臂12通过舵机连杆13与滑流舵摇臂14连接，滑流舵摇臂14与滑流舵8连接。

另一方面，本实用新型所述一种利用滑流舵提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，通过滑流舵安装架10将滑流舵安装在无人机右机身3和左机身5螺旋桨下方。

另一方面，本实用新型所述一种利用滑流舵提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，滑流舵8能够绕滑流舵轴承9实现角度变化。

另一方面，本实用新型所述一种利用滑流舵提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，滑流舵8能够向内或外侧偏转。

通过上述改进可知，采用滑流舵的方式可以大大提高无人机在垂直起降阶段的抗侧风性能，使无人机能在更加恶劣的条件进行作业。以+Y向侧风为例：如图1，当+Y向侧风作用在无人机上时，无人机机头会向-Y向偏航，此时通过将一号滑流舵2的后缘向-Y方向偏转一定角度，将三号滑流舵6后缘向+Y方向偏转一定角度，可产生使无人机机头向+Y方向偏航的力矩，结合调整悬停螺旋桨转速带来的力矩变化，可大大提高无人机的抗侧风性能。

图2是实现滑流舵安装与偏转的示意图，通过滑流舵安装架10.将滑流舵安装在无人机右机身3和左机身5螺旋桨下方，根据无人机控制系统指令，通过舵机11驱动舵机摇臂12、舵机连杆13、滑流舵摇臂14运动，实现滑流舵8绕滑流舵轴承9的角度变化。

不仅限于图1所示的两片滑流舵，此控制方式可拓展为多片滑流舵；不限于图1所示的滑流舵形状、大小及安装位置。单个滑流舵组件不限于单片滑流舵。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，其特征在于：在复合翼无人机的一号悬停桨（1）、三号悬停桨（6）下方设置滑流舵组件，滑流舵组件采用舵机驱动机构，舵机驱动机构包括滑流舵轴承（9）、滑流舵安装架（10）、舵机（11）、舵机摇臂（12）、舵机连杆（13）、滑流舵摇臂（14），滑流舵（8）设置于滑流舵安装架（10）下，滑流舵轴承（9）位于滑流舵安装架（10）的侧面，舵机（11）与舵机摇臂（12）连接，舵机摇臂（12）通过舵机连杆（13）与滑流舵摇臂（14）连接，滑流舵摇臂（14）与滑流舵（8）连接。

2.根据权利要求1所述一种提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，其特征在于：在一号悬停桨（1）、三号悬停桨（6）下方分别设置多片滑流舵组件。

3.根据权利要求1所述一种提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，其特征在于：通过滑流舵安装架（10）将滑流舵安装在无人机一号悬停桨（1）、三号悬停桨（6）下方。

4.根据权利要求3所述一种提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，其特征在于：滑流舵（8）能够绕滑流舵轴承（9）实现角度变化。

5.根据权利要求4所述一种提高垂直起降阶段抗侧风性能的复合翼无人机，其特征在于：滑流舵（8）能够向内或外侧偏转。