CN211308962U - 一种油电混合垂直起降固定翼无人机系统 - Google Patents
一种油电混合垂直起降固定翼无人机系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN211308962U CN211308962U CN201922454384.5U CN201922454384U CN211308962U CN 211308962 U CN211308962 U CN 211308962U CN 201922454384 U CN201922454384 U CN 201922454384U CN 211308962 U CN211308962 U CN 211308962U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wing
- tail
- hanging arm
- brushless motor
- oil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Toys (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种油电混合垂直起降固定翼无人机系统，包括机身，油动驱动装置设在机身的头或尾部，中央机翼设在机身尾段上方，外翼一和外翼二分别位于中央机翼两侧延伸方向且与中央机翼固定，外翼一和外翼二的后缘处分别铰接副翼一和副翼二，副翼一和副翼二分别与驱动装置一、驱动装置二连接；中央机翼两端分别设机翼挂臂一和机翼挂臂二，机翼挂臂一和机翼挂臂二相互平行且均位于中央机翼下方；机翼挂臂一和机翼挂臂二尾部分别设尾翼一和尾翼二，尾翼一和尾翼二顶端固定且其之间的夹角呈钝角；尾翼一和尾翼二上后缘处分别铰接与驱动装置三、驱动装置四连接的升降/方向舵一和升降/方向舵二，机翼挂臂一和机翼挂臂二上对称设置多个旋翼单元。
Description
技术领域
本实用新型属于航空飞行器技术领域，具体涉及一种油电混合垂直起降固定翼无人机系统。
背景技术
目前传统固定翼无人机通常采用轮式滑跑起降方式，对机场跑道依赖性高，在滑跑起降过程中需要专业的无人机飞行员进行保障，起降阶段安全风险高，增加了无人机的使用和维护成本，使得其工程应用受到较大限制，在民用市场很难普及。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种油电混合垂直起降固定翼无人机系统，以解决上述提出的技术问题。
本实用新型的技术方案是：
一种油电混合垂直起降固定翼无人机系统，包括机身、油动驱动装置、中央机翼、外翼一和外翼二，油动驱动装置设置在机身的头部或者尾部，中央机翼设置在机身的尾段上方，外翼一和外翼二分别位于中央机翼的两侧延伸方向且与中央机翼固定，外翼一和外翼二的后缘处分别铰接有副翼一和副翼二，副翼一和副翼二分别与驱动装置一、驱动装置二连接；中央机翼的两端分别设置有机翼挂臂一和机翼挂臂二，机翼挂臂一和机翼挂臂二相互平行且均位于中央机翼的下方；机翼挂臂一和机翼挂臂二的尾部分别固定尾翼一和尾翼二，尾翼一和尾翼二顶端固定，尾翼一和尾翼二之间的夹角呈钝角；尾翼一和尾翼二上后缘处分别铰接有升降/方向舵一和升降/方向舵二，升降/方向舵一和升降/方向舵二分别与驱动装置三、驱动装置四连接；机翼挂臂一和机翼挂臂二上还对称设置有多个旋翼单元。
优选的，旋翼单元包括分别独立设置在机翼挂臂一上的第一无刷电机和第二无刷电机、机翼挂臂二上的第三无刷电机和第四无刷电机、机翼挂臂一内部的第一供电电源、机翼挂臂二内部的第二供电电源，第一供电电源与第一无刷电机和第二无刷电机电连接，第二供电电源与第三无刷电机和第四无刷电机电连接，第一无刷电机、第二无刷电机、第三无刷电机和第四无刷电机的输出轴上分别设置有螺旋桨结构。
优选的，油动驱动装置包括固定在机身前端或者后端的减震装置一，减震装置一背离机身的一面设置有油动发动机，油动发动机的输出轴上设置有螺旋桨五。
优选的，机身上设置有导航飞行控制计算机、GPS/北斗接收天线和数传链路天线，导航飞行控制计算机分别与GPS/北斗接收天线和数传链路天线信号连接。
与现有技术相比，本实用新型提供的一种油电混合垂直起降固定翼无人机系统，针对传统的固定翼无人机过度依赖机场跑道、滑跑起降安全风险高等难题，通过在油动固定翼平台上增加电动多旋翼垂直起降子系统的方案来解决上述问题。
在垂直起飞、垂直降落重要飞行阶段采用电动多旋翼模式，任务巡航阶段则采用油动固定翼模式飞行，此阶段电动多旋翼子系统处于待机状态，垂直起降转固定翼巡航、固定翼巡航转垂直降落的关键过渡模态由导航飞行控制系统自主完成。这种复合式垂直起降固定翼起降不需要机场跑道，环境适应能力非常强，同时又具备较长续航时间及续航里程，具有非常好的工程应用价值，实用性好，值得推广。
附图说明
图1为本实用新型的三维结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1对本实用新型提供的一种油电混合垂直起降固定翼无人机系统的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
实施例1
如图1所示，本实用新型提供的一种油电混合垂直起降固定翼无人机系统，包括机身1、油动驱动装置、中央机翼2.1、外翼一2.2和外翼二2.3，所述油动驱动装置设置在机身1的头部或者尾部，所述中央机翼2.1设置在机身1的尾段上方，所述外翼一2.2和外翼二2.3分别位于中央机翼2.1的两侧延伸方向且与中央机翼2.1固定，所述外翼一2.2和外翼二2.3的后缘处分别铰接有副翼一7.1和副翼二7.2，所述副翼一7.1和副翼二7.2分别与驱动装置一、驱动装置二连接；所述中央机翼2.1的两端分别设置有机翼挂臂一3.1和机翼挂臂二3.2，所述机翼挂臂一3.1和机翼挂臂二3.2相互平行且均位于中央机翼2.1的下方；所述机翼挂臂一3.1和机翼挂臂二3.2的尾部分别固定尾翼一4.1和尾翼二4.2，所述尾翼一4.1和尾翼二4.2顶端固定，尾翼一4.1和尾翼二4.2之间的夹角呈钝角；所述尾翼一4.1和尾翼二4.2上后缘处分别铰接有升降/方向舵一7.3和升降/方向舵二7.4，所述升降/方向舵一7.3和升降/方向舵二7.4分别与驱动装置三、驱动装置四连接；所述机翼挂臂一3.1和机翼挂臂二3.2上还对称设置有多个旋翼单元。
进一步的，所述旋翼单元包括分别独立设置在机翼挂臂一3.1上的第一无刷电机5.1和第二无刷电机5.2、机翼挂臂二3.2上的第三无刷电机5.3和第四无刷电机5.4、机翼挂臂一3.1内部的第一供电电源8.1、机翼挂臂二3.2内部的第二供电电源8.2，所述第一供电电源8.1与第一无刷电机5.1和第二无刷电机5.2电连接，第二供电电源8.2与第三无刷电机5.3和第四无刷电机5.4电连接，所述第一无刷电机5.1、第二无刷电机5.2、第三无刷电机5.3和第四无刷电机5.4的输出轴上分别设置有螺旋桨结构。
其中，第一供电电源8.1和第二供电电源8.2优选为锂电池。
本实施例中的无刷电机一5.1、无刷电机二5.2、无刷电机三5.3和无刷电机四5.4分别对称的设置在中央机翼2.1的前后方，上述无刷电机一5.1和无刷电机二5.2、无刷电机三5.3和无刷电机四5.4分别与机翼挂臂一3.1、机翼挂臂二3.2的前后端通过螺栓固连。
具体的，本实施例中有四个螺旋桨结构，分别是螺旋桨一6.1、螺旋桨二6.2、螺旋桨三6.3和螺旋桨四6.4。
上述螺旋桨一6.1、螺旋桨二6.2、螺旋桨三6.3和螺旋桨四6.4分别与无刷电机一5.1、无刷电机二5.2、无刷电机三5.3和无刷电机四5.4通过螺栓定位固连。
进一步的，所述油动驱动装置包括固定在机身1前端或者后端的减震装置一，所述减震装置一背离机身的一面设置有油动发动机9，所述油动发动机9的输出轴上设置有螺旋桨五10。
其中，减震装置一优选为二级减震架11。
进一步的，所述机身1上设置有导航飞行控制计算机13.1、GPS/北斗接收天线13.2和数传链路天线13.3，所述导航飞行控制计算机13.1分别与GPS/北斗接收天线13.2和数传链路天线13.3信号连接。
如图1所示，本实用新型的一种油电混合垂直起降固定翼无人机系统，主要包括：
机身1、安装在机身尾段上方的中央机翼2.1、对称安装在中央机翼2.1两侧的外翼一2.2和外翼二2.3、对称安装在中央机翼2.1上外侧的机翼挂臂一3.1和机翼挂臂二3.2、分别对称安装在机翼挂臂一3.1和机翼挂臂二3.2尾端的尾翼一4.1和尾翼二4.2、分别对称安装在机翼挂臂一3.1和机翼挂臂二3.2前端及尾端的无刷电机一5.1、无刷电机二5.2、无刷电机三5.3和无刷电机四5.4，分别安装在无刷电机一5.1、无刷电机二5.2、无刷电机三5.3和无刷电机四5.4上的螺旋桨一6.1、螺旋桨二6.2、螺旋桨三6.3和螺旋桨四6.4，安装在外翼一2.2后缘处的副翼一7.1和安装在外翼二2.3后缘处的副翼二7.2、安装在尾翼一4.1后缘的的升降方向舵一7.3和安装在尾翼二4.2后缘的升降方向舵二7.4、安装在机翼挂臂一3.1电池舱里的第一供电电源8.1、安装在机翼挂臂二3.2电池舱里面的第二供电电源8.2、安装在机身前端或者后端的油动发动机9、安装在油动发动机9的输出轴前端的螺旋桨五10、安装在油动发动机9尾部固定座上的二级减震架11、安装在机身中段下部的燃油箱12、安装在机身尾部设备舱里面的导航飞行控制计算机13.1、安装在中段顶部的GPS/北斗接收天线13.2、安装在机身尾端顶部的数传链路天线13.3。
上述中央机翼2.1与机身1的中段采用4个锥度螺栓进行定位连接；
上述外翼一2.2与中央机翼2.1的左侧端面通过两个碳纤维插管进行定位和传力，并利用便携式拆装金属卡扣进行固连；
上述外翼二2.3与中央机翼2.1的右侧端面通过两个碳纤维插管进行定位和传力，并利用便携式拆装金属卡扣进行固连；
上述机翼挂臂一3.1中部与中央机翼2.1的左侧下部通过四个锥度螺栓进行定位连接，尾部与尾翼一4.1前端通过手拧快锁螺母进行锁紧连接；
上述机翼挂臂二3.2中部与中央机翼2.1的左侧下部通过四个锥度螺栓进行定位连接，尾部与尾翼二4.2前端通过手拧快锁螺母进行锁紧连接；
其中，驱动装置一、驱动装置二、驱动装置三、驱动装置四为电动/液压舵机。
上述副翼一7.1和副翼二7.2分别与外翼一2.2后缘、外翼二2.3后缘通过铰链连接，并利用相互独立的电动/液压舵机进行驱动和控制，副翼一7.1和副翼二7.2差动偏转用于控制飞机滚转运动，副翼一7.1和副翼二7.2后缘向下同向偏转可起到襟翼的作用，即增加机翼的升力。
上述升降/方向舵一7.3和升降/方向舵二7.4分别与尾翼一4.1后缘、尾翼二4.2后缘通过铰链连接，并利用相互独立的电动/液压舵机进行驱动和控制，升降/方向舵一7.3和升降/方向舵二7.4后缘同向偏转用于控制飞机俯仰运动，升降/方向舵一7.3和升降/方向舵二7.4差动偏转用于控制飞机偏航及滚转运动；
上述第一供电电源8.1安装在机翼挂臂一3.1电池舱内，并通过快插接头串联后给无刷电机一5.1和无刷电机二5.2独立供电；
上述第二供电电源8.2安装在机翼挂臂二3.2电池舱内，并通过快插接头串联后给无刷电机三5.3和无刷电机四5.4独立供电；
上述油动发动机9与二级减震架11通过螺栓定位固连后，再与机身1前端通过螺栓定位固连；
上述螺旋桨五10与发动机9的转轴通过螺栓固连；
上述燃油箱12安装在机身1的中段下部，并利用机身1的内部格框和海绵进行限位和缓冲减震；
上述导航飞行控制计算机13.1通过减震装置二安装在机身1的尾部设备舱内；
上述GPS/北斗接收天线13.2通过螺母固连在机身1的中段顶部；
上述数传链路天线13.3通过螺母固连在机身1的尾端顶部。
本实用新型提供的一种油电混合垂直起降固定翼无人机系统，机翼分为三段设计，采用锥度螺栓和双碳纤维插管定位连接，保证飞机结构件定位准确，确保机体结构安全，且安装拆卸快捷；多旋翼动力单元及动力电源集成安装在机翼挂臂上，通过锥度螺栓与中央机翼定位连接，动力电源为80V-100V高压设计，与机身内部设备进行隔离和屏蔽，并且左右挂臂上的多旋翼动力单元供电相互独立，电磁兼容性好；尾翼一和尾翼二分别与挂臂采用免工具手拧螺母连接，便携可靠。
固定翼的动力装置可根据使用需求安装在机身前端或者后端，起落架装置可根据任务设备需求进行安装或拆卸，任务适应能力强，无人机平台拆装、运输及维护等非常方便。
本实用新型通过在其平台上增加电动多旋翼垂直起降子系统，并借助于智能导航飞行控制系统可以实现固定翼无人机的自主起降，且不再依赖机场跑道，大幅降低对地面操控人员的的技术要求。在垂直起飞、垂直降落重要飞行阶段采用电动多旋翼模式，任务巡航阶段则采用油动固定翼模式飞行，此阶段电动多旋翼子系统处于待机状态，垂直起降转固定翼巡航、固定翼巡航转垂直降落的关键过渡模态由机载导航飞行控制系统自主完成。
本实用新型的油电混合垂直起降固定翼无人机机体采用模块化设计，电动多旋翼动力电池组采用80V-100V高压锂电池，安装在机翼挂臂内部，不占用机身内部空间，对安装在机身内部的机载设备的电磁兼容性好，维护保养便捷，可对机翼起到卸载的作用，有利于减轻飞机结构重量，改善飞机飞行性能。
本实用新型的油电混合垂直起降固定翼无人机系统可以根据使用需求，起降不需要机场跑道，环境适应能力非常强，续航时间及续航里程较长，工程应用价值和市场前景非常好，实用性好，值得推广。
以上公开的仅为本实用新型的较佳的具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种油电混合垂直起降固定翼无人机系统，包括机身(1)、油动驱动装置、中央机翼(2.1)、外翼一(2.2)和外翼二(2.3)，其特征在于，所述油动驱动装置设置在机身(1)的头部或者尾部，所述中央机翼(2.1)设置在机身(1)的尾段上方，所述外翼一(2.2)和外翼二(2.3)分别位于中央机翼(2.1)的两侧延伸方向且与中央机翼(2.1)固定，所述外翼一(2.2)和外翼二(2.3)的后缘处分别铰接有副翼一(7.1)和副翼二(7.2)，所述副翼一(7.1)和副翼二(7.2)分别与驱动装置一、驱动装置二连接；
所述中央机翼(2.1)的两端分别设置有机翼挂臂一(3.1)和机翼挂臂二(3.2)，所述机翼挂臂一(3.1)和机翼挂臂二(3.2)相互平行且均位于中央机翼(2.1)的下方；
所述机翼挂臂一(3.1)和机翼挂臂二(3.2)的尾部分别固定尾翼一(4.1)和尾翼二(4.2)，所述尾翼一(4.1)和尾翼二(4.2)顶端固定，尾翼一(4.1)和尾翼二(4.2)之间的夹角呈钝角；所述尾翼一(4.1)和尾翼二(4.2)上后缘处分别铰接有升降/方向舵一(7.3)和升降/方向舵二(7.4)，所述升降/方向舵一(7.3)和升降/方向舵二(7.4)分别与驱动装置三、驱动装置四连接；
所述机翼挂臂一(3.1)和机翼挂臂二(3.2)上还对称设置有多个旋翼单元。
2.根据权利要求1所述的一种油电混合垂直起降固定翼无人机系统，其特征在于，所述旋翼单元包括分别独立设置在机翼挂臂一(3.1)上的第一无刷电机(5.1)和第二无刷电机(5.2)、机翼挂臂二(3.2)上的第三无刷电机(5.3)和第四无刷电机(5.4)、机翼挂臂一(3.1)内部的第一供电电源(8.1)、机翼挂臂二(3.2)内部的第二供电电源(8.2)，所述第一供电电源(8.1)与第一无刷电机(5.1)和第二无刷电机(5.2)电连接，第二供电电源(8.2)与第三无刷电机(5.3)和第四无刷电机(5.4)电连接，所述第一无刷电机(5.1)、第二无刷电机(5.2)、第三无刷电机(5.3)和第四无刷电机(5.4)的输出轴上分别设置有螺旋桨结构。
3.根据权利要求1所述的一种油电混合垂直起降固定翼无人机系统，其特征在于，所述油动驱动装置包括固定在机身(1)前端或者后端的减震装置一，所述减震装置一背离机身的一面设置有油动发动机(9)，所述油动发动机(9)的输出轴上设置有螺旋桨五(10)。
4.根据权利要求1所述的一种油电混合垂直起降固定翼无人机系统，其特征在于，所述机身(1)上设置有导航飞行控制计算机(13.1)、GPS/北斗接收天线(13.2)和数传链路天线(13.3)，所述导航飞行控制计算机(13.1)分别与GPS/北斗接收天线(13.2)和数传链路天线(13.3)信号连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922454384.5U CN211308962U (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种油电混合垂直起降固定翼无人机系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922454384.5U CN211308962U (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种油电混合垂直起降固定翼无人机系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211308962U true CN211308962U (zh) | 2020-08-21 |
Family
ID=72075834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201922454384.5U Active CN211308962U (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种油电混合垂直起降固定翼无人机系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211308962U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113335517A (zh) * | 2021-08-09 | 2021-09-03 | 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 | 一种双机身串列旋翼复合翼飞行器布局 |
-
2019
- 2019-12-30 CN CN201922454384.5U patent/CN211308962U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113335517A (zh) * | 2021-08-09 | 2021-09-03 | 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 | 一种双机身串列旋翼复合翼飞行器布局 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2760739B1 (en) | Control of an unmanned aerial vehicle | |
| US10005554B2 (en) | Unmanned aerial vehicle | |
| CN202728576U (zh) | 可变形的固定翼与电动多旋翼组成的复合飞行器 | |
| CN202728575U (zh) | 固定翼与电动多旋翼组成的复合飞行器 | |
| CN202754143U (zh) | 旋转发动机垂直起降飞机 | |
| CN105173073A (zh) | 一种复合升力垂直起降无人机 | |
| CN204750564U (zh) | 一种y型三旋翼垂直起降无人机 | |
| CN202728574U (zh) | 固定翼与电动多桨组成的具有直升机功能的复合飞行器 | |
| CN104015925A (zh) | 一种多用途垂直起降无人飞行器 | |
| CN205675239U (zh) | 混合动力四同轴反转螺旋桨倾转旋翼机 | |
| CN103600843A (zh) | 手掷起飞的无人机 | |
| CN110217391B (zh) | 一种油电混合动力垂直起降前掠固定翼无人机 | |
| CN211308962U (zh) | 一种油电混合垂直起降固定翼无人机系统 | |
| CN110816806A (zh) | 一种集群式仿生太阳能无人机 | |
| CN203698647U (zh) | 低风阻高平衡性轻型飞翼式无人机 | |
| RU2532672C1 (ru) | Беспилотный тяжелый электроконвертоплан | |
| CN112407269A (zh) | 一种固定翼旋翼混合飞行器 | |
| CN207450221U (zh) | 一种可变气动布局的无人机 | |
| CN203714177U (zh) | 一种串列式倾转翼飞机 | |
| CN216332756U (zh) | 一种分布式电动尾桨直升机 | |
| CN201753104U (zh) | 单桨碟形无人飞行器 | |
| CN211252991U (zh) | 一种变体倾转旋翼机 | |
| CN209535458U (zh) | 一种基于多组合式动力系统的无人机 | |
| CN204548481U (zh) | 超小型单涵道风扇式飞行器 | |
| CN210284611U (zh) | 一种飞翼布局太阳能无人机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230926 Address after: 215000, 2nd Floor, 11 #, No. 36 Dalian East Road, Taicang City, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee after: Interstellar Intelligent Aviation (Taicang) Aviation Technology Co.,Ltd. Address before: No.1289, Huanghe West Road, Xinbei District, Changzhou City, Jiangsu Province 213022 Patentee before: Star (Jiangsu) Aviation Technology Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |