CN211139664U - 一种单发式太阳能垂直起降固定翼无人机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及种单发式太阳能垂直起降固定翼无人机，属于新型无人机技术领域。本实用新型包括：柔性太阳板、垂直安定面、GPS定位导航仪、螺旋桨、电机、机翼、舵机、机身、巡航设备、舵机连杆、舵角、副翼连杆、垂直起降托板、副翼。所述机翼水平安装在机身两侧，柔性太阳能板固定在机翼上表面，垂直安定面竖直安装在机翼上表面的中部，GPS定位导航仪固定在机身上，电机固定在机身的正前端，螺旋桨固定在电机上，舵机固定在机翼下表面的中部，巡航设备固定在机身下方的前端，舵角通过连杆与舵机连接，副翼通过副翼连杆与机翼连接，垂直起降托板固定在机翼的末端。本实用新型巡航时间长，节能环保，可在有限的场地内实现垂直起降。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种单发式太阳能垂直起降固定翼无人机，属于新型无人机技术领域。
背景技术
随着科技的发展，无人机正在走进人们的生活，且越来越重要，为了参与到很多日常复杂工作中，无人机要能够做到反应速度快、易于移动转场，对复杂的环境有很好的适应力，能够较长时间的飞行，并且可以减小环境污染，不仅可以满足传统的无人机的飞行工作，更可以进行一系列的简单改进，便可完成巡航、航测等的工作。目前四旋翼飞行器均采用电池驱动，由于单位质量电池所能存储的能量远小于汽油等化石燃料，所以目前四旋翼飞行器的飞行时间都十分有限，正常负载情况下巡航时间仅为20分钟以内；另外固定翼无人机续航能力强，现有的垂直起降，要不就是多旋翼类，要不就有至少2-3个螺旋桨，而且，摆放也大多是平放，但对起降场地要求大。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供一种单发式太阳能垂直起降固定翼无人机。
本单发式太阳能垂直起降固定翼无人机包括：柔性太阳能板1、垂直安定面2、GPS定位导航仪3、螺旋桨4、电机5、机翼6、舵机7、机身8、巡航设备9、舵机连杆10、舵角11、副翼连杆12、垂直起降托板13和副翼14；
其中机翼6水平安装在机身8两侧，柔性太阳能板1固定在机翼6上表面，垂直安定面2竖直安装在机翼6上表面的中部，GPS定位导航仪3固定在机身8上，电机5固定在机身8的正前端，螺旋桨4固定在电机5上，舵机7固定在机翼6下表面的中部，巡航设备9固定在机身8下方的前端，舵角11通过连杆与舵机7连接，副翼14通过副翼连杆12与机翼6连接，垂直起降托板13固定在机翼6的末端。
其中垂直起降托板13为一平板状的支撑板，主要起支撑作用。
本实用新型的工作原理：使用太阳能垂直起降固定翼无人巡航机时：动力由一个前置的无刷电机、柔性太阳能板、锂电池组成。由锂电池对无刷电机提供电能，用于无人机的前进以及起降，同时柔性太阳能板将一定的光能转化为电能储存在锂电池中，辅助锂电池提供电能给电机和其他设备。垂直起降部分主要由垂直起降托板、无刷电机、飞行控制器、陀螺仪、副翼等控制装置组成，由于材料较轻，所以无刷电机可以以极低的速度配合提供升力，垂直起降托板其支撑作用使得机身和机翼可以立放，所需场地得到了最大限度的缩小，在降落时，也可实现较低速的降落。
本实用新型的有益效果是：
1、利用机身前端电机结合机身特殊的布局，可以在复杂的环境下实现顺利的垂直起降，解决了普通固定翼无人机对起降场地要求大的问题。
2、在运用太阳能蓄电储能技术配合上辅助电池的情况下实现较长时间的巡航。
3、三角翼的气动布局相对于多旋翼垂直起降无人机飞行速度更快、灵活性更好，使用范围更加广泛。
4、采用柔性太阳能电池板作为辅助续航设备，充分使用太阳能的能量，尽可能多的持续供能续航，更加节能环保。
附图说明
图1是本实用新型的俯视图；
图2为本实用新型的仰视图；
图中各标号为：1-柔性太阳能板、2-垂直安定面、3-GPS定位导航仪、4-螺旋桨、5-电机、6-机翼、7-舵机、8-机身、9-巡航设备、10-舵机连杆、11-舵角、12-副翼连杆、13-垂直起降托板、14-副翼。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1：如图1-2所示，本单发式太阳能垂直起降固定翼无人机包括柔性太阳能板1、垂直安定面2、GPS定位导航仪3、螺旋桨4、电机5、机翼6、舵机7、机身8、巡航设备9、舵机连杆10、舵角11、副翼连杆12、垂直起降托板13和副翼14；
其中机翼6水平安装在机身8两侧，柔性太阳能板1固定在机翼6上表面，垂直安定面2竖直安装在机翼6上表面的中部，GPS定位导航仪3固定在机身8上，电机5固定在机身8的正前端，螺旋桨4固定在电机5上，舵机7固定在机翼6下表面的中部，巡航设备9固定在机身8下方的前端，舵角11通过连杆与舵机7连接，副翼14通过副翼连杆12与机翼6连接，垂直起降托板13固定在机翼6的末端。
其中垂直起降托板13为一平板状的支撑板，主要起支撑作用。
本实施例中各部件均采用市售的零部件和材料按常规方法制作而成。
使用本单发式太阳能垂直起降固定翼无人巡航机时：动力由一个前置的电机5、柔性太阳能板1和锂电池组成，由锂电池对电机5提供电能，用于无人机的前进以及起降，同时柔性太阳能板1将一定的光能转化为电能储存在锂电池中，辅助锂电池提供电能给电机5和其他设备，极大地减慢电能消耗速度，大幅度延长续航时间。在无人机飞行的过程中只需要电机提供少许的动能就能满足飞行条件，使锂电池的电能能够用的更加持久，在提高了无人机的完全性、平稳性的同时，也增大了无人机的灵活性机动性和实用性，便于更好更精确的完成飞行任务，也使得该无人机的运用范围更加广泛。
垂直起降部分主要由垂直起降托板13、电机5、飞行控制器、陀螺仪、副翼14等控制装置组成，在无人机起飞时，由操控人员发送起降指令给起降系统，起降系统收到指令后，进行起飞参数的调试，并传给电机5、陀螺仪、副翼14等控制装置，各装置得到参数信号后，完成相应的动作，配合起飞和降落，同时回传实时数据信号参数给起降系统，随时更新参数信号；由于材料较轻，所以电机5可以以极低的速度配合提供升力，垂直起降托板13起支撑作用使得机身和机翼可以立放，所需场地得到了最大限度的缩小，在降落时，也可实现较低速的降落，这就使得该无人机可以完成类似多旋翼无人机的垂直起降动作，同时，如果场地复杂多变，还可由人工独立完成起降任务，灵活多变，更好的保障了起降时的安全。
本实用新型完全满足设计要求，能通过太阳能电池板将光能转化成电能，并将电能储存于辅助电池内，从而保证了设备的持续运作；该无人机采用三角翼布局，具有良好的飞行机动性，同时也有足够的表面积来布置柔性太阳能板1，搭配单发电机5，动力足够的情况下，减小了耗能装置，达到了超长续航的目的。
以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (2)
1.一种单发式太阳能垂直起降固定翼无人机，其特征在于：包括柔性太阳能板（1）、垂直安定面（2）、GPS定位导航仪（3）、螺旋桨（4）、电机（5）、机翼（6）、舵机（7）、机身（8）、巡航设备（9）、舵机连杆（10）、舵角（11）、副翼连杆（12）、垂直起降托板（13）和副翼（14）；
所述机翼（6）水平安装在机身（8）两侧，柔性太阳能板（1）固定在机翼（6）上表面，垂直安定面（2）竖直安装在机翼（6）上表面的中部，GPS定位导航仪（3）固定在机身（8）上，电机（5）固定在机身（8）的正前端，螺旋桨（4）固定在电机（5）上，舵机（7）固定在机翼（6）下表面的中部，巡航设备（9）固定在机身（8）下方的前端，舵角（11）通过连杆与舵机（7）连接，副翼（14）通过副翼连杆（12）与机翼（6）连接，垂直起降托板（13）固定在机翼（6）的末端。
2.根据权利要求1所述的一种单发式太阳能垂直起降固定翼无人机，其特征在于：所述垂直起降托板（13）为一平板状的支撑板。
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