CN210793660U - 一种单旋翼尾座式垂直起降无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单旋翼尾座式垂直起降无人机，包括螺旋桨、发动机、机身、水平控制翼面、垂直控制翼面、主翼和起落架；螺旋桨与发动机一端相连接，发动机另一端与机身前端相连接；机身左右两侧均设有水平控制翼面，水平控制翼面与机身相垂直；机身前后两侧均设有垂直控制翼面，垂直控制翼面与机身相垂直；机身末端两侧均设有主翼，机身和主翼的下方均设置有起落架；本实用新型单旋翼尾座式垂直起降无人机仅采用单台内燃式发动机做为唯一动力，机构简单、便于组装，避免了多台发动机之间的协调控制；通过水平控制翼面、垂直控制翼面来实现该无人机垂直起降阶段的精确控制，无多余死重及阻力，做到效率的最大化，也降低无人机的制作成本。

Description

一种单旋翼尾座式垂直起降无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，特别是一种单旋翼尾座式垂直起降无人机。

背景技术

随着无人机技术的发展，垂直起降固定翼无人机越来越多地成为用户青睐对象。其对起降场地限制低又兼具固定翼高效的飞行性能的优点将无人机应用范围大大拓展。现有垂直起降固定翼无人机从动力上主要分为电动、油电复合式；电动无人机由于当今的电池技术限制，续航时间和航程大大不如油动无人机，因此在对航程有较高要求的场合一般采用油电复合的垂直起降无人机。

现今的垂直起降固定翼无人机从动力布局上可分为尾座式、倾转动力式以及复合式三种。倾转动力无人机需将全部或部分动力单元做矢量转向，需要较为复杂的转向机构，故障率较高，且在垂直升降阶段与平飞阶段做切换时易出现较大不稳定状态；复合式垂直起降固定翼无人机是将普通固定翼无人机与多旋翼无人机两架飞机硬生生拼到一起，起降阶段由多旋翼部分工作，平飞阶段由固定翼的水平推力电机工作，此时多旋翼部分为多余的死重，且阻力很大，效率很低；油电复合式垂直起降固定翼在很大程度上部分缓解了纯电动复合式无人机的不足，以汽油机的蛮力来克服死重带来的飞行阻力。

尾座式垂直起降固定翼优点是没有多余动力，装有的多台动力在平飞阶段和垂直起降阶段都可工作，一般为电机动力，尚无油动出现，原因是尾座式垂直起降无人机在垂直起降阶段对控制精准度要求高，只有快速响应的多台电机可以做到较为准确的动作，多台油动力发动机则完全无法满足时刻变化的动力配合要求。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种单旋翼尾座式垂直起降无人机。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：

一种单旋翼尾座式垂直起降无人机，其特征在于，包括螺旋桨、发动机、机身、水平控制翼面、垂直控制翼面、主翼和起落架；所述螺旋桨与发动机的一端相连接，发动机的另一端与机身的前端相连接；所述机身的左右两侧均设置有水平控制翼面，水平控制翼面与机身相垂直；所述机身的前后两侧均设置有垂直控制翼面，垂直控制翼面与机身相垂直；所述机身的末端两侧均设置有主翼，机身和主翼的下方均设置有起落架。

优选地，所述水平控制翼面和垂直控制翼面均位于机身的前端。

优选地，所述水平控制翼面包括水平前翼和水平前翼舵面，水平前翼与机身的侧壁相连接，水平前翼上设置有水平前翼舵面；所述垂直控制翼面包括垂直前翼和垂直前翼舵面，垂直前翼与机身的侧壁相连接，垂直前翼上设置有垂直前翼舵面。

优选地，所述水平控制翼面包括水平前翼舵面，水平前翼舵面与机身的侧壁相连接；所述垂直控制翼面包括垂直前翼舵面，垂直前翼舵面与机身的侧壁相连接。

优选地，所述发动机采用内燃式发动机。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点：

（1）本实用新型单旋翼尾座式垂直起降无人机仅采用单台内燃式发动机做为唯一动力，机构简单、便于组装，避免了多台发动机之间的协调控制。

（2）本实用新型单旋翼尾座式垂直起降无人机通过水平控制翼面、垂直控制翼面来实现该无人机垂直起降阶段的精确控制，无多余死重及阻力，做到效率的最大化，也降低无人机的制作成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本实用新型单旋翼尾座式垂直起降无人机的结构示意图。

图2为本实用新型单旋翼尾座式垂直起降无人机的俯视图。

图3为本实用新型无人机实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。

实施例1：

如图1和图2所示，一种单旋翼尾座式垂直起降无人机，包括螺旋桨1、发动机2、机身6、水平控制翼面、垂直控制翼面、主翼7和起落架8；所述螺旋桨1与发动机2的一端相连接，发动机2的另一端与机身6的前端相连接；所述机身6的左右两侧均设置有水平控制翼面，水平控制翼面与机身6相垂直；所述机身6的前后两侧均设置有垂直控制翼面，垂直控制翼面与机身6相垂直；所述水平控制翼面和垂直控制翼面位于机身6的前端；所述机身6的末端两侧均设置有主翼7，机身6和主翼7的下方均设置有起落架8；其中，所述发动机2采用内燃式发动机。

所述水平控制翼面采用后缘可动式翼面，包括水平前翼3和水平前翼舵面5，水平前翼3与机身6的侧壁相连接，水平前翼3上设置有水平前翼舵面5；所述垂直控制翼面包括垂直前翼4和垂直前翼舵面9，垂直前翼4与机身6的侧壁相连接，垂直前翼4上设置有垂直前翼舵面9。

本实用新型单旋翼尾座式垂直起降无人机的工作原理：

本实用新型单旋翼尾座式垂直起降无人机起飞或降落过程中，发动机2正常工作，螺旋桨1达到一定转速，产生的拉力大于该无人机的起飞重量时，整机上升；此时螺旋桨旋转产生一定的扭转力矩使机身6反向于螺旋桨转向旋转，无人机的飞控感知到飞机反向螺旋桨转向开始旋转，于是驱动水平前翼舵面5和垂直前翼舵面9同时做反向偏转，产生的舵效力抵消螺旋桨产生的扭转力矩，使飞机不做水平旋转运动。同时，水平前翼舵面5和垂直前翼舵面9共同作用不仅能够抵消扭转力矩而且可控制机头在水平面内做各向倾斜，以调整飞机姿态。

本实用新型单旋翼尾座式垂直起降无人机平飞时，水平前翼3作为鸭翼使用，与主翼7共同产生升力保证飞机平飞；垂直前翼4此时作为方向舵，用以控制飞机偏航。

实施例2：

如图3所示，一种单旋翼尾座式垂直起降无人机，包括螺旋桨1、发动机2、机身6、水平控制翼面、垂直控制翼面、主翼7和起落架8；所述螺旋桨1与发动机2的一端相连接，发动机2的另一端与机身6的前端相连接；所述机身6的左右两侧均设置有水平控制翼面，水平控制翼面与机身6相垂直；所述机身6的前后两侧均设置有垂直控制翼面，垂直控制翼面与机身6相垂直；所述水平控制翼面和垂直控制翼面位于机身6的前端；所述机身6的末端两侧均设置有主翼7，机身6和主翼7的下方均设置有起落架8；其中，所述发动机2采用内燃式发动机。

所述水平控制翼面采用全动式翼面，包括水平前翼舵面5，水平前翼舵面5与机身6的侧壁相连接；所述垂直控制翼面包括垂直前翼舵面9，垂直前翼舵面9与机身6的侧壁相连接。

综上所述，本实用新型单旋翼尾座式垂直起降无人机仅采用单台内燃式发动机做为唯一动力，机构简单、便于组装，避免了多台发动机之间的协调控制；本实用新型单旋翼尾座式垂直起降无人机通过水平控制翼面、垂直控制翼面来实现该无人机垂直起降阶段的精确控制，无多余死重及阻力，做到效率的最大化，也降低无人机的制作成本。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种单旋翼尾座式垂直起降无人机，其特征在于，包括螺旋桨（1）、发动机（2）、机身（6）、水平控制翼面、垂直控制翼面、主翼（7）和起落架（8）；所述螺旋桨（1）与发动机（2）的一端相连接，发动机（2）的另一端与机身（6）的前端相连接；所述机身（6）的左右两侧均设置有水平控制翼面，水平控制翼面与机身（6）相垂直；所述机身（6）的前后两侧均设置有垂直控制翼面，垂直控制翼面与机身（6）相垂直；所述机身（6）的末端两侧均设置有主翼（7），机身（6）和主翼（7）的下方均设置有起落架（8）。

2.根据权利要求1所述的单旋翼尾座式垂直起降无人机，其特征在于，所述水平控制翼面和垂直控制翼面均位于机身（6）的前端。

3.根据权利要求1或2所述的单旋翼尾座式垂直起降无人机，其特征在于，所述水平控制翼面包括水平前翼（3）和水平前翼舵面（5），水平前翼（3）与机身（6）的侧壁相连接，水平前翼（3）上设置有水平前翼舵面（5）；所述垂直控制翼面包括垂直前翼（4）和垂直前翼舵面（9），垂直前翼（4）与机身（6）的侧壁相连接，垂直前翼（4）上设置有垂直前翼舵面（9）。

4.根据权利要求1或2所述的单旋翼尾座式垂直起降无人机，其特征在于，所述水平控制翼面包括水平前翼舵面（5），水平前翼舵面（5）与机身（6）的侧壁相连接；所述垂直控制翼面包括垂直前翼舵面（9），垂直前翼舵面（9）与机身（6）的侧壁相连接。

5.根据权利要求1所述的单旋翼尾座式垂直起降无人机，其特征在于，所述发动机（2）采用内燃式发动机。

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