CN209870745U - 一种大载重长航时的大型工业级无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大载重长航时的大型工业级无人机，包括机身、机头、机翼、机身碳纤维管、电调、飞控装置、接收机、平尾、发动机架、螺旋桨、货仓，所述机身碳纤维管贯穿机身首尾端，所述平尾设于机身尾端且与机身碳纤维管连接，所述机头设于机身首端且通过机身碳纤维管与机身连接，所述机翼与机身连接成一体，所述货仓固定安装在机身上，且电调均与飞控装置、接收机电性连接，所述发动机架与机翼固定安装，且延伸至机翼前沿，所述螺旋桨固定安装于机身前端。本实用新型优点：使无人机实现超短距起降，同时无人机的合理结构设计大大增加了无人机的飞行载荷，可实现无人机的自动起飞，定位巡航，定点投放，自动降落，加工工艺简单，满足市场要求。

Description

一种大载重长航时的大型工业级无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机的技术领域，特别是涉及一种大载重长航时的大型工业级无人机。

背景技术

自19世纪中叶，奥地利人气球袭击威尼斯，无人机从此开始应用于军事及其其他的很多方面。在之后一战和二战中，无人机均有出色的发挥，到了20世纪70年代初，我国也开始研发了国产无人机，到了21世纪，各色的工业级无人机以及用于娱乐的商业无人机伴随着我国经济的突飞猛进也有了腾飞性的发展。

随着科技的不断发展，工业级无人机用到涉及国民生活的很多领域，发挥着越来越重要的作用，工业级无人机在各类行业应用的深度性和广泛性是经验和技术理论不断积累的结果，随着人民群众在各方面对工业级无人机的应用需求，目前工业级在很多行业中都有很大的商业价值，尤其是应用于农林植保，物流运输，测绘探测，气象监控，森林防火，快递服务，警用巡逻，反恐侦查，气象遥感等诸多行业场景。

综上可知，涉及大载重长航时大型工业级无人机的市场需求量必将是显著增加，对这类飞行器的实用创新需求也迫在眉睫。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种大载重长航时的大型工业级无人机。

本实用新型采用如下技术方案：一种大载重长航时的大型工业级无人机，包括机身、机头、机翼、机身碳纤维管、电调、飞控装置、接收机、平尾、发动机架、螺旋桨、货仓，所述机身碳纤维管贯穿机身首尾端，所述平尾设于机身尾端且与机身碳纤维管连接，所述机头设于机身首端且通过机身碳纤维管与机身连接，所述机翼对称设于机身左右两侧，且所述机翼与机身连接成一体，所述货仓固定安装在机身上，且电调均与飞控装置、接收机电性连接，所述发动机架与机翼固定安装，且延伸至机翼前沿，所述螺旋桨固定安装于机身前端；

所述机翼包括中段机翼、翼梁、外段机翼、翼肋，所述中段机翼与机身一体连接，且所述机翼带有微小的下反角、前缘后掠角，所述外段机翼与中段机翼可拆卸连接，且中段机翼、外段机翼通过翼肋将机翼所受压力传递给翼梁，所述翼梁与机身碳纤维管固定连接，所述机翼一侧连接有前缝襟翼，机翼另一侧连接有三缝襟翼、副翼，且所述副翼设于机翼外侧，所述平尾左右两端固定连接有垂尾，所述平尾柔性连接有升降舵，所述垂尾柔性连接有方向舵，且平尾翼形和垂尾翼形均为NACA0010。

优选地，所述机身包括中段机身、尾段机身，所述中段机身通过第三连接件与尾段机身可拆卸连接，所述机头通过第二连接件与中段机身可拆卸连接，所述外段机翼通过第一连接件与中段机翼连接，所述第一连接件、第二连接件、第三连接件、发动机架均由高强度碳纤维板件雕刻而成。

优选地，所述货仓固定安装在中段机身内部，所述电调、飞控装置、接收机固定安装在中段机身内部或者机头内部。

优选地，所述翼梁包括中段翼梁、外段翼梁，所述中段翼梁设于中段机翼内，所述外段翼梁设于外段机翼内，且中段翼梁与外段翼梁可拆卸连接。

优选地，所述翼梁包括翼梁碳纤维条、翼梁PMI，所述翼梁采用PMI加碳纤维条盒型实心梁结构，所述翼梁PMI与翼梁碳纤维条之间用E51粘接后用凯夫拉线缠绕紧密，所述翼肋为纯复合材料PMI激光切割成型，且翼肋的上下两端粘接有碳纤维丝线。

优选地，所述机翼翼型由MH 114FX和MH 115按9:1融合而成，平均弦长0.732m，展弦长比为8.2:1，根梢比为2:1，且前缘后掠角为0.59°，下反角为2°，安装角为4°，翼梁距前缘的距离占比弦长的32％，副翼的长度占比机翼展长的44％，副翼翼根处弦长占比总弦长35％，翼稍处弦长占比总弦长40％。

优选地，所述前缝襟翼与机头同侧，所述三缝襟翼、副翼与平尾同侧，且副翼设于机翼外侧，所述副翼、三缝襟翼、前缝襟翼通过透明胶带、铰链纸与机翼相连接，并通过舵机、舵角、连杆使其发挥相应的作用。

优选地，所述发动机架包括固定机构、安装发动机机构，所述固定机构通过一定大小的方形碳纤维管和带有减重孔的盒型层板与翼梁固定连接，且延伸至翼梁前沿，所述安装发动机机构用于固定安装汽油发动机，所述汽油发动机与减速装置通过齿轮啮合连接，减速装置将汽油发动机提供的力及力矩传递给螺旋桨。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点：本实用新型在较为空旷的草坪或是水泥地中起飞时，由无人机双发甲醇或汽油发动机提供动力，由无人机停机角，机翼自带的安装角以及无人机的气动增升装置前缘襟翼及三缝襟翼使无人机在低速状态时提供足够大的升力，从而使无人机实现超短距起降，同时无人机的合理结构设计大大增加了无人机的飞行载荷，无人机合理的气动布局以及大容量的油箱为无人机的续航时间提供了充分的保证，在无人机中装入飞控系统可实现无人机的自动起飞，定位巡航，定点投放，自动降落等货物运输功能，同时无人机各部件间均为可拆卸部件，易于存放运输，由于无人机的主要部件均是通过模具或型架制作而成，加工工艺简单，模具及型架成型后适合量产，满足市场要求。

附图说明

图1是本实用新型的正视图。

图2是本实用新型的侧视图。

图3是本实用新型的俯视图。

图4是本实用新型的翼梁与机身碳纤维管的正等轴测图。

图5是本实用新型的中段机身及和中段机翼的内部示意图。

图6是本实用新型的外段机翼的内部示意图。

图7是本实用新型的中段及左右外段翼梁的正视图。

图8是本实用新型的翼肋剖面图。

图9是本实用新型的前缝襟翼及三缝襟翼的剖面图。

图10是本实用新型的发动机架的正等轴测图。

图11是本实用新型的中段机翼与外段机翼间第一连接件的正视图。

附图标记说明:120、机翼 121、中段机翼 122、外段机翼 130、翼梁 131、中段翼梁132、外段翼梁 133、翼梁碳纤维条 134、翼梁PMI 140、前缝襟翼 150、三缝襟翼 160、翼肋170、副翼 200、机身 201、机头 202、中段机身 203、尾段机身 210、机身碳纤维管 220、货仓 300、平尾 400、垂尾 500、发动机架 1、第一连接件 2、第二连接件 3、第三连接件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

在本实施例中，需要理解的是，术语“中间”、“上”、“下”、“顶部”、“右侧”、“左端”、“上方”、“背面”、“中部”、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发明，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发明的限制。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11，一种大载重长航时的大型工业级无人机，包括机身(200)、机头(201)、机翼(120)、机身碳纤维管(210)、电调、飞控装置、接收机、平尾(300)、发动机架(500)、螺旋桨、货仓(220)，所述机身碳纤维管贯穿机身(200)首尾端，所述平尾(300)设于机身(200)尾端且与机身碳纤维管(210)连接，所述机头(201)设于机身(200)首端且通过机身碳纤维管(210)与机身(200)连接，所述机翼(120)对称设于机身(200)左右两侧，且所述机翼(120)与机身(200)连接成一体，所述货仓(220)固定安装在机身(200)上，且电调均与飞控装置、接收机电性连接，所述发动机架(500)与机翼(120)固定安装，且延伸至机翼(120)前沿，所述螺旋桨固定安装于机身(200)前端；

所述机翼(120)包括中段机翼(121)、翼梁(130)、外段机翼(122)、翼肋(160)，所述中段机翼(121)与机身(200)一体连接，且所述机翼(120)带有微小的下反角、前缘后掠角，所述外段机翼(122)与中段机翼(121)可拆卸连接，且中段机翼(121)、外段机翼(122)通过翼肋(160)将机翼(120)所受压力传递给翼梁(130)，所述翼梁(130)与机身碳纤维管(210)固定连接，所述机翼(120)一侧连接有前缝襟翼(140)，机翼(120)另一侧连接有三缝襟翼(150)、副翼(170)，且所述副翼(170)设于机翼(120)外侧，所述平尾(300)左右两端固定连接有垂尾(400)，所述平尾(300)柔性连接有升降舵，所述垂尾(400)柔性连接有方向舵，且平尾翼形和垂尾翼形均为NACA0010。

优选地，所述机身(200)包括中段机身(202)、尾段机身(203)，所述中段机身(202)通过第三连接件(3)与尾段机身(203)可拆卸连接，所述机头(201)通过第二连接件(2)与中段机身(202)可拆卸连接，所述外段机翼(122)通过第一连接件(1)与中段机翼(121)连接，所述第一连接件(1)、第二连接件(2)、第三连接件(3)、发动机架(500)均由高强度碳纤维板件雕刻而成。

优选地，所述货仓(220)固定安装在中段机身(202)内部，所述电调、飞控装置、接收机固定安装在中段机身(202)内部或者机头(201)内部。

优选地，所述翼梁(130)包括中段翼梁(131)、外段翼梁(130)，所述中段翼梁(131)设于中段机翼(121)内，所述外段翼梁(130)设于外段机翼(122)内，且中段翼梁(131)与外段翼梁(130)可拆卸连接。

优选地，所述翼梁(130)包括翼梁碳纤维条(133)、翼梁PMI(134)，所述翼梁(130)采用PMI加碳纤维条盒型实心梁结构，所述翼梁PMI(134)与翼梁碳纤维条(133)之间用E51粘接后用凯夫拉线缠绕紧密，所述翼肋(160)为纯复合材料PMI激光切割成型，且翼肋(160)的上下两端粘接有碳纤维丝线。

优选地，所述机翼(120)翼型由MH 114FX和MH 115按9:1融合而成，平均弦长0.732m，展弦长比为8.2:1，根梢比为2:1，且前缘后掠角为0.59°，下反角为2°，安装角为4°，翼梁(130)距前缘的距离占比弦长的32％，副翼(170)的长度占比机翼(120)展长的44％，副翼(170)翼根处弦长占比总弦长35％，翼稍处弦长占比总弦长40％。

优选地，所述前缝襟翼(140)与机头(201)同侧，所述三缝襟翼(150)、副翼(170)与平尾(300)同侧，且副翼(170)设于机翼(120)外侧，所述副翼(170)、三缝襟翼(150)、前缝襟翼(140)通过透明胶带、铰链纸与机翼(120)相连接，并通过舵机、舵角、连杆使其发挥相应的作用。

优选地，所述发动机架(500)包括固定机构、安装发动机机构，所述固定机构通过一定大小的方形碳纤维管和带有减重孔的盒型层板与翼梁(130)固定连接，且延伸至翼梁(130)前沿，所述安装发动机机构用于固定安装汽油发动机，所述汽油发动机与减速装置通过齿轮啮合连接，减速装置将汽油发动机提供的力及力矩传递给螺旋桨。

应当说明的是，在本文附图中，没有具体提及例如起落架装置，减速装置等这类的无人机中应用类型较多且原理较为复杂的部分，这部分装置实则属于机械结构方面的部分，其中大部分未公示装置均可通过购买相应需求的装置得到实现，并且这也不是本实用新型的重点突出部分。再则本文中也略去了平垂尾的具体结构，事实上根据本实用新型所提供的机翼具体参数，本领域技术人员只需要将参数输入专门用于计算飞行器气动参数的软件中，便可得知飞行器中平垂尾的最佳参数，再由若是需要对无人机有别的特殊需求也可以对平垂尾部分参数进行修改，所以这里也不再累赘。

不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种大载重长航时的大型工业级无人机，其特征在于，包括机身(200)、机头(201)、机翼(120)、机身碳纤维管(210)、电调、飞控装置、接收机、平尾(300)、发动机架(500)、螺旋桨、货仓(220)，所述机身碳纤维管贯穿机身(200)首尾端，所述平尾(300)设于机身(200)尾端且与机身碳纤维管(210)连接，所述机头(201)设于机身(200)首端且通过机身碳纤维管(210)与机身(200)连接，所述机翼(120)对称设于机身(200)左右两侧，且机翼(120)与机身(200)连接成一体，所述货仓(220)固定安装在机身(200)上，且电调均与飞控装置、接收机电性连接，所述发动机架(500)与机翼(120)固定安装，且延伸至机翼(120)前沿，所述螺旋桨固定安装于机身(200)前端；

所述机翼(120)包括中段机翼(121)、翼梁(130)、外段机翼(122)、翼肋(160)，所述中段机翼(121)与机身(200)一体连接，且所述机翼(120)带有微小的下反角、前缘后掠角，所述外段机翼(122)与中段机翼(121)可拆卸连接，且中段机翼(121)、外段机翼(122)通过翼肋(160)将机翼(120)所受压力传递给翼梁(130)，所述翼梁(130)与机身碳纤维管(210)固定连接，所述机翼(120)一侧连接有前缝襟翼(140)，机翼(120)另一侧连接有三缝襟翼(150)、副翼(170)，且所述副翼(170)设于机翼(120)外侧，所述平尾(300)左右两端固定连接有垂尾(400)，所述平尾(300)柔性连接有升降舵，所述垂尾(400)柔性连接有方向舵，且平尾翼形和垂尾翼形均为NACA0010。

2.根据权利要求1所述的大载重长航时的大型工业级无人机，其特征在于，所述机身(200)包括中段机身(202)、尾段机身(203)，所述中段机身(202)通过第三连接件(3)与尾段机身(203)可拆卸连接，所述机头(201)通过第二连接件(2)与中段机身(202)可拆卸连接，所述外段机翼(122)通过第一连接件(1)与中段机翼(121)连接，所述第一连接件(1)、第二连接件(2)、第三连接件(3)、发动机架(500)均由高强度碳纤维板件雕刻而成。

3.根据权利要求1所述的大载重长航时的大型工业级无人机，其特征在于，所述货仓(220)固定安装在中段机身(202)内部，所述电调、飞控装置、接收机固定安装在中段机身(202)内部或者机头(201)内部。

4.根据权利要求1所述的大载重长航时的大型工业级无人机，其特征在于，所述翼梁(130)包括中段翼梁(131)、外段翼梁(130)，所述中段翼梁(131)设于中段机翼(121)内，所述外段翼梁(130)设于外段机翼(122)内，且中段翼梁(131)与外段翼梁(130)可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的大载重长航时的大型工业级无人机，其特征在于，所述翼梁(130)包括翼梁碳纤维条(133)、翼梁PMI(134)，所述翼梁(130)采用PMI加碳纤维条盒型实心梁结构，所述翼梁PMI(134)与翼梁碳纤维条(133)之间用E51粘接后用凯夫拉线缠绕紧密，所述翼肋(160)为纯复合材料PMI激光切割成型，且翼肋(160)的上下两端粘接有碳纤维丝线。

6.根据权利要求1所述的大载重长航时的大型工业级无人机，其特征在于，所述机翼(120)翼型由MH 114 FX和MH 115按9:1融合而成，机翼平均弦长0.732m，展弦长比为8.2:1，根梢比为2:1，且前缘后掠角为0.59°，下反角为2°，安装角为4°，翼梁(130)距前缘的距离占比弦长的32％，副翼(170)的长度占比机翼(120)展长的44％，副翼(170)翼根处弦长占比总弦长35％，翼稍处弦长占比总弦长40％。

7.根据权利要求1所述的大载重长航时的大型工业级无人机，其特征在于，所述前缝襟翼(140)与机头(201)同侧，所述三缝襟翼(150)、副翼(170)与平尾(300)同侧，且副翼(170)设于机翼(120)外侧，所述副翼(170)、三缝襟翼(150)、前缝襟翼(140)通过透明胶带、铰链纸与机翼(120)相连接，并通过舵机、舵角、连杆使其发挥相应的作用。

8.根据权利要求1所述的大载重长航时的大型工业级无人机，其特征在于，所述发动机架(500)包括固定机构、安装发动机机构，所述固定机构通过一定大小的方形碳纤维管和带有减重孔的盒型层板与翼梁(130)固定连接，且延伸至翼梁(130)前沿，所述安装发动机机构用于固定安装汽油发动机，所述汽油发动机与减速装置通过齿轮啮合连接，减速装置将汽油发动机提供的力及力矩传递给螺旋桨。