CN213620232U - 一种复合式无人机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种复合式无人机,该复合式无人机包括机身以及设置于机身尾部的尾推螺旋桨、驱动装置以及转向装置;驱动装置转动连接于机身的尾部,驱动装置用于驱动尾推螺旋桨转动,以使尾推螺旋桨向复合式无人机提供动力;转向装置用于驱动驱动装置在预设平面内转动,其中,预设平面在复合式无人机垂直起降阶段时为水平面,且复合式无人机的质心位于预设平面。当复合式无人机要进行转向时,可通过转向装置驱动驱动装置在预设平面内转动,使得尾推螺旋桨的作用力方向倾斜于机身轴线,使得尾推螺旋桨提供使复合式无人机旋转的动力,能够提高复合式无人机的航向控制能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机技术领域,具体涉及一种复合式无人机。
背景技术
近几年,伴随着无人驾驶飞机技术的逐渐成熟,以及配套控制设备的进步具备了技术上的多种应用的可行性。目前,无人机按照结构可以分为有多种类型,起降形式区分主要分为垂直起降和需要跑道或弹射起飞两种。垂直起降是飞机不需要滑跑就可以起飞和着陆的技术,从50年代末期开始发展。垂直起降技术的诞生主要是因为飞机滑跑起飞方式的不足,特别是在历次战争中的表现,让飞机的垂直起降进入人们的视线。垂直起降飞机减少或基本摆脱了对跑道的依赖,只需要很小的平地就可以拔地而起和垂直着陆,所以在战争中飞机可以分散配置,便于灵活出击、转移和伪装隐蔽,不易被敌方发现,出勤率也大幅提高,并且对敌方的打击具有很高的突然性,大大提高了飞机的战场生存率。
复合式无人机又称垂直起降固定翼无人机,既具备多旋翼垂直起降的优点,同时又具备固定翼的高效率、长航时航程等优势,具有许多的应用场景。目前随着复合式无人机的兴起,在工程上开始广泛使用,实际应用场景对其航程航时及便携性提出了新的要求。复合式无人机在飞行过程中,垂直起降阶段使用旋翼提供动力,在进入固定翼飞行之前,需要先使用旋翼调整航向,使机头对准航向。目前普遍采用的技术方案为将旋翼偏转一个角度,使用直接力加反扭矩的方式增加控制效果,但这种方式一定程度上会损失一定的垂向力,旋翼偏转角度不能过大,导致旋翼所能提供的使复合式无人机转向的力矩有限,复合式无人机航向控制能力较差。
实用新型内容
本实用新型提供一种复合式无人机,旨在解决现有技术中复合式无人机的航向控制能力较差的问题。
为解决以上技术问题,本实用新型提供一种复合式无人机,所述复合式无人机包括机身以及设置于所述机身尾部的尾推螺旋桨、驱动装置以及转向装置;
所述驱动装置转动连接于所述机身的尾部,所述驱动装置用于驱动所述尾推螺旋桨转动,以使所述尾推螺旋桨向所述复合式无人机提供动力;
所述转向装置用于驱动所述驱动装置在预设平面内转动,其中,所述预设平面在所述复合式无人机垂直起降阶段时为水平面,且所述复合式无人机的质心位于所述预设平面。
其中,所述机身的尾部可拆卸连接有安装底座,所述驱动装置包括第一驱动电机和连接组件,所述连接组件的一端转动连接于所述安装底座上,所述连接组件的另一端固定连接于所述第一驱动电机的底座,所述第一驱动电机的输出端与所述尾推螺旋桨连接,以驱动所述尾推螺旋桨转动,所述转向装置驱动所述连接组件转动,以驱动所述驱动装置在所述预设平面内转动。
其中,所述连接组件包括在预设方向上间隔排布的第一连接件和第二连接件,所述预设方向垂直于所述预设平面,所述第一连接件的一端转动连接于所述安装底座,所述第一连接件的另一端固定连接于所述第一驱动电机的底座,所述第二连接件的一端转动连接于所述安装底座,所述第二连接件的另一端固定连接于所述第一驱动电机的底座。
其中,所述安装底座包括安装底板,所述安装底板的一侧面可拆卸连接于所述机身的尾部,所述安装底板的另一侧面上凸设有在所述预设方向上间隔排布的第一挡板和第二挡板,所述安装底座上设有转动轴,所述转动轴沿所述预设方向穿过所述第一挡板和所述第二挡板并与所述第一挡板和所述第二挡板转动连接,所述第一连接件的一端伸入所述第一挡板和所述第二挡板之间并固定连接于所述转动轴,所述第一挡板和所述第二挡板从所述第一连接件的两侧抵持所述第一连接件。
其中,所述转向装置为第二驱动电机,所述转向装置的底座可拆卸连接于所述机身的尾部,所述转向装置的输出轴与所述转动轴同轴设置且固定连接,以驱动所述转动轴转动。
其中,所述转向装置为气缸或者液压缸,所述转向装置的底座铰接于所述机身的尾部,所述转向装置的输出轴铰接于所述第一连接件,以驱动所述第一连接件绕所述转动轴转动。
其中,所述复合式无人机包括设置于所述机身两侧的第一固定翼和第二固定翼,所述第一固定翼的底部设有第一机臂,所述第二固定翼的底部设有第二机臂,所述第一机臂的两端分别设有第一旋翼螺旋桨和第二旋翼螺旋桨,所述第二机臂的两端分别设有第三旋翼螺旋桨和第四旋翼螺旋桨,在所述复合式无人机处于航向调整阶段时,所述第一旋翼螺旋桨的旋转平面、所述第二旋翼螺旋桨的旋转平面、所述第三旋翼螺旋桨的旋转平面以及所述第四旋翼螺旋桨的旋转平面均位于所述预设平面内。
其中,所述第一旋翼螺旋桨的旋转中心、所述第二旋翼螺旋桨的旋转中心、所述第三旋翼螺旋桨的旋转中心以及所述第四旋翼螺旋桨的旋转中心距离所述复合式无人机的质心的距离相等。
其中,所述第一旋翼螺旋桨的旋转中心距离所述复合式无人机的质心的距离不大于所述尾推螺旋桨的旋转中心距离所述无人机的质心的距离。
其中,所述机身的尾部设有垂直尾翼,所述垂直尾翼的顶部设有水平尾翼。
本实用新型提供一种复合式无人机,该复合式无人机包括机身以及设置于机身尾部的尾推螺旋桨、驱动装置以及转向装置,驱动装置转动连接于机身的尾部,驱动装置用于驱动尾推螺旋桨转动,以使尾推螺旋桨向复合式无人机提供动力;转向装置用于驱动驱动装置在预设平面内转动,当复合式无人机要进行转向时,可通过转向装置驱动驱动装置在预设平面内转动,使得尾推螺旋桨的作用力方向倾斜于机身轴线,使得尾推螺旋桨提供使复合式无人机旋转的动力,能够提高复合式无人机的航向控制能力。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用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实用新型的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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是本实用新型实施例所提供的复合式无人机一实施例的整体结构示意图;
图2是本实用新型实施例所提供的复合式无人机一实施例中驱动装置和转向装置的结构示意图;
图3是本实用新型实施例所提供的复合式无人机一实施例中尾推螺旋桨驱动复合式无人机顺时针转动时的结构示意图;
图4是本实用新型实施例所提供的复合式无人机一实施例中尾推螺旋桨驱动复合式无人机逆时针转向时的结构示意图;
图5是本实用新型实施例所提供的复合式无人机一实施例的俯视结构示意图;
图6是本实用新型实施例所提供的复合式无人机一实施例的前视结构示意图;
图7是本实用新型实施例所提供的复合式无人机一实施例受力示意图。
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,本领域技术人员在没有作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。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中,“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本实用新型中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本实用新型,给出了以下描述。在以下描述中,为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是,本领域普通技术人员可以认识到,在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本实用新型。在其它实例中,不会对公知的结构和过程进行详细阐述,以避免不必要的细节使本实用新型的描述变得晦涩。因此,本实用新型并非旨在限于所示的实施例,而是与符合本实用新型所公开的原理和特征的最广范围相一致。
本实用新型实施例提供一种复合式无人机。以下进行详细说明。
首先,本实用新型实施例中提供一种复合式无人机,该复合式无人机包括机身以及设置于机身尾部的尾推螺旋桨、驱动装置以及转向装置;驱动装置转动连接于机身的尾部,驱动装置用于驱动尾推螺旋桨转动,以使尾推螺旋桨向复合式无人机提供动力;转向装置用于驱动驱动装置在预设平面内转动,其中,预设平面在复合式无人机垂直起降阶段时为水平面,且复合式无人机的质心位于预设平面。
参阅图1-6,图1是本实用新型实施例所提供的复合式无人机一实施例的整体结构示意图;图2是本实用新型实施例所提供的复合式无人机一实施例中驱动装置和转向装置的结构示意图;图3是本实用新型实施例所提供的复合式无人机一实施例中尾推螺旋桨驱动复合式无人机顺时针转动时的结构示意图;图4是本实用新型实施例所提供的复合式无人机一实施例中尾推螺旋桨驱动复合式无人机逆时针转向时的结构示意图;图5是本实用新型实施例所提供的复合式无人机一实施例的俯视结构示意图;图6是本实用新型实施例所提供的复合式无人机一实施例的前视结构示意图。
为了便于后续描述,本实用新型先引入机体坐标系,机体坐标系是指固定在无人机上的遵循右手法则的三维正交直角坐标系,其原点位于复合式无人机的质心。OX轴位于复合式无人机飞行参考平面内平行于机身轴线并指向飞行器前方,OY轴垂直于飞行参考平面并指向复合式无人机右方,OZ轴在飞行参考平面内垂直于XOY平面,指向复合式无人机下方。当然,在其他实施例中,可根据实际需求定义机体坐标系,本实用新型对此不作限定。
根据以上定义,本实用新型中飞行参考平面为XOZ,预设平面为垂直于飞行参考平面的XOY平面,OZ轴为复合式无人机垂直起降方向,也即预设方向,OX轴为机身轴线。
参阅图1-图6,本实用新型实施例中,复合式无人机10包括机身17以及设置于机身17尾部的尾推螺旋桨150、驱动装置15以及转向装置18。驱动装置15转动连接于机身17的尾部,驱动装置15用于驱动尾推螺旋桨150转动,以向复合式无人机10提供动力。转向装置18用于驱动驱动装置15在预设平面XOY内转动,其中,预设平面XOY在复合式无人机10垂直起降阶段时为水平面,且复合式无人机10的质心位于预设平面XOY。当复合式无人机10要前进飞行时,可通过转向装置18驱动驱动装置15在预设平面XOY内转动,使得尾推螺旋桨150的作用力方向与机身轴线重合,尾推螺旋桨150提供使复合式无人机10前进的动力,提高复合式无人机10的飞行速度;当复合式无人机10要进行转向时,可通过转向装置18驱动驱动装置15在预设平面XOY内转动,使得尾推螺旋桨150的作用力方向倾斜于机身轴线,使得尾推螺旋桨150提供使复合式无人机10旋转的动力,能够提高复合式无人机10的航向控制能力。
本实用新型实施例中,机身17的尾部可拆卸连接有安装底座19,驱动装置15包括第一驱动电机153和连接组件。第一驱动电机153可以是无刷直流电机和有刷直流电机等。连接组件的一端转动连接于安装底座19上,连接组件的另一端固定连接于第一驱动电机153的底座,第一驱动电机153的输出端与尾推螺旋桨150连接,以驱动尾推螺旋桨150转动,转向装置18驱动连接组件转动,以驱动驱动装置15在预设平面XOY内转动。
在一个具体的实施例中,连接组件包括在预设方向OZ上间隔排布的第一连接件151和第二连接件152。预设方向OZ垂直于预设平面XOY,第一连接件151的一端转动连接于安装底座19,第一连接件151的另一端固定连接于第一驱动电机153的底座,第二连接件152的一端转动连接于安装底座19,第二连接件152的另一端固定连接于第一驱动电机153的底座。通过竖向间隔排布第一连接件151和第二连接件152,能够提高连接组件在飞行参考平面内抵抗弯矩的能力,避免连接组件损坏导致第一驱动电机153脱落。
在一个优选的实施例中,第一连接件151位于第二连接件152的上方,第一连接件151的横截面小于第二连接件152的横截面积。在尾推螺旋桨150推动复合式无人机10时,第一连接件151承受的轴向荷载一般小于第二连接件152承受的轴向荷载,针对不同荷载设计不同尺寸的第一连接件151和第二连接件152,可优化复合式无人机10的结构。当然,在其他实施例中,第一连接件151和第二连接件152也可采用相同的部件。第一连接件151和第二连接件152可以为杆件、条形板等,第一连接件151和第二连接件152的延伸方向垂直于尾推螺旋桨150的旋转面。
在其他实施例中,连接组件也可以1个连接件或3个或更多个在预设方向OZ上间隔排布的连接件,例如,连接组件仅包括第一连接件151。
进一步的,安装底座19包括安装底板191,安装底板191的一侧面可拆卸连接于机身17的尾部,安装底板191的另一侧面上凸设有在预设方向OZ上间隔排布的第一挡板192和第二挡板193,安装底座19上设有转动轴194,转动轴194沿预设方向OZ穿过第一挡板192和第二挡板193并与第一挡板192和第二挡板193转动连接,第一连接件151的一端伸入第一挡板192和第二挡板193之间并固定连接于转动轴194,第一挡板192和第二挡板193从第一连接件151的两侧抵持第一连接件151。通过第一挡板192和第二挡板193的抵持,能够从竖向上稳定第一连接件151,避免第一连接件151晃动造成尾推螺旋桨150的动力方向发生偏移。
进一步的,安装底座19上凸设有在预设方向OZ上间隔排布的第三挡板195和第四挡板196,第二连接件152的一端伸入第三挡板195和第四挡板196之间并与第三挡板195和第四挡板196转动连接。第三挡板195和第四挡板196从第二连接件152的两侧抵持第二连接件152。通过第三挡板195和第四挡板196的抵持,能够从竖向上稳定第二连接件152,避免第二连接件152晃动造成尾推螺旋桨150的动力方向发生偏移。
在一个具体的实施例中,转向装置18为第二驱动电机,转向装置18的底座可拆卸连接于机身17的尾部,转向装置18的输出轴与转动轴194同轴设置且固定连接。转向装置18的输出轴旋转以驱动转动轴194转动,带动驱动装置15绕转动轴194转动。
在另一个具体的实施例中,转向装置18为气缸或者液压缸,转向装置18的底座铰接于机身17的尾部,转向装置18的输出轴铰接于第一连接件151。转向装置18的输出端伸缩以驱动第一连接件151绕转动轴194转动,带动驱动装置15绕转动轴194转动。
本实用新型实施例中,复合式无人机10包括设置于机身17两侧的第一固定翼11和第二固定翼12。第一固定翼11的底部设有第一机臂135,第二固定翼12的底部设有第二机臂136,第一机臂135的两端分别设有第一旋翼螺旋桨131和第二旋翼螺旋桨132,第二机臂136的两端分别设有第三旋翼螺旋桨133和第四旋翼螺旋桨134,在复合式无人机10处于航向调整阶段时,第一旋翼螺旋桨131的旋转平面、第二旋翼螺旋桨132的旋转平面、第三旋翼螺旋桨133的旋转平面以及第四旋翼螺旋桨134的旋转平面均位于预设平面XOY内。显然,由于本实用新型中尾推螺旋桨150能够提供转向力,因此,在复合式无人机10处于航向调整阶段时第一旋翼螺旋桨131、第二旋翼螺旋桨132、第三旋翼螺旋桨133以及第四旋翼螺旋桨134无需再提供转向力,可以将全部动力用来提供使复合式无人机10上升的力,因此能够提升复合式无人机10的垂直升降效率。
具体的,第一固定翼11和第二固定翼12在复合式无人机10飞行参考平面的两侧对称设置,有利于复合式无人机10飞行稳定性。第一机臂135可拆卸连接于第一固定翼11,和/或第二机臂136可拆卸连接于第二固定翼12。可拆卸连接可以是螺栓连接、卡接等可拆卸连接方式。第一机臂135的延伸方向和第二机臂136的延伸方向以及机身17的机身轴线平行,能够减小复合式无人机10飞行时的阻力,提高复合式无人机10的巡航效率。其中,第一机臂135和第二机臂136可以为圆柱体、棱柱等。
进一步的,第一旋翼螺旋桨131的旋转中心、第二旋翼螺旋桨132的旋转中心、第三旋翼螺旋桨133的旋转中心以及第四旋翼螺旋桨134的旋转中心距离复合式无人机10的质心的距离相等。便于复合式无人机10通过调节4个螺旋桨的转速进行姿态调整。
进一步的,第一旋翼螺旋桨131的旋转中心距离复合式无人机10的质心的距离不大于尾推螺旋桨150的旋转中心距离无人机的质心的距离。优选地,第一旋翼螺旋桨131的旋转中心距离复合式无人机10的质心的距离小于尾推螺旋桨150的旋转中心距离无人机的质心的距离。在尾推螺旋桨150推力一定时,能够提高尾推螺旋桨150提供的使复合式无人机10转向的力矩,提高复合式无人机10航向控制能力。
本实用新型实施例中,机身17的尾部设有垂直尾翼161,垂直尾翼161的顶部设有水平尾翼162。水平尾翼162简称平尾,是飞机纵向平衡、稳定和操纵的翼面。垂直尾翼161简称垂尾,起保持飞机的航向平衡、稳定和操纵作用。在其他实施例中,机身17的尾部可设置V型尾翼。
本实用新型实施例中,机身17的底部设有间隔排布的第一支撑件171、第二支撑件172以及第三支撑件173,第一支撑件171、第二支撑件172以及第三支撑件173形成降落架对复合式无人机10进行支撑。第一机臂135的两端底部分别设有第一旋翼螺旋桨131和第二旋翼螺旋桨132,第二机臂136的两端底部分别设有第三旋翼螺旋桨133和第四旋翼螺旋桨134。
在另一个实施例中,第一机臂135的两端顶部分别设有第一旋翼螺旋桨131和第二旋翼螺旋桨132。本实用新型中,部件的顶部是复合式无人机10垂直起降时部件的上部,部件的底部是复合式无人机10垂直起降时部件的下部,两端顶部指的是第一旋翼螺旋桨131和第二旋翼螺旋桨132分别位于第一机臂135的两端,且位于第一机臂135的顶部。第二机臂136的两端顶部分别设有第三旋翼螺旋桨133和第四旋翼螺旋桨134。机身17的底部与预设平面XOY的距离不大于第一机臂135的底部与预设平面XOY的距离,机身17的底部与复合式无人机10上预设平面XOY的距离不大于第二机臂136的底部与预设平面XOY的距离。此时,复合式无人机10可以不设置第一支撑件171、第二支撑件172以及第三支撑件173,由第一机臂135和第二机臂136作为降落架。优选地,机身17的底部与预设平面XOY的距离、第一机臂135的底部与预设平面XOY的距离、第二机臂136的底部与预设平面XOY的距离相同。当复合式无人机10停留在地面上时,可由机身17、第一机臂135以及第二机臂136共同承担复合式无人机10的重力,从而可以减小第一机臂135以及第二机臂136所要承担的力,可以减小第一机臂135以及第二机臂136的尺寸,从而降低复合式无人机10的飞行阻力,提高复合式无人机10巡航效率。另外,机身17的底部与预设平面XOY的距离、第一机臂135的底部与预设平面XOY的距离、第二机臂136的底部与预设平面XOY的距离相同,有助于降低复合式无人机10的机高,减小复合式无人机10的尺寸。
为了具体说明本实用新型对复合式无人机10的航向控制能力,参阅图7,图7是本实用新型实施例所提供的复合式无人机一实施例受力示意图。
在本实用新型复合式无人机10的布局形式下,固定翼模式的推重比一般为0.3左右,旋翼模式的推重比一般为2左右。因此,单个旋翼螺旋桨直接力产生的最大偏航力矩为:
其中,M为单个旋翼螺旋桨对复合式无人机10质心O的力矩,m为复合式无人机10的质量,R为旋翼螺旋桨的旋转中心与复合式无人机10质心O的距离,α为旋翼螺旋桨与预设平面XOY的夹角。
理论上旋翼螺旋桨产生最大偏航力矩时,由对角线上的两个旋翼螺旋桨产生全部拉力,因此所有旋翼螺旋桨直接力产生的最大总偏航力矩为:
M旋翼=m*g*R*sinα
尾推螺旋桨150直接力产生的偏航力矩为:
M尾推=m*g*0.3*L
其中,L为旋转轴194与复合式无人机10质心O距离
取α=10°,L=1.5*R,则
经过计算,在该布局形式下,若采用此方案,尾推螺旋桨150直接力产生的航向控制力矩大约为旋翼螺旋桨直接力产生的航向控制力矩的2.6倍,该布局形式下复合式无人机10的航向控制能力相对于现有技术依靠旋翼螺旋桨进行航向控制有了大幅度的提高。
无人机飞行主要靠旋翼螺旋桨产生的拉力。当旋翼螺旋桨由发动机通过旋转轴带动旋转时,旋翼螺旋桨给空气以作用力矩,空气必然在同一时间以大小相等、方向相反的反作用力矩作用于旋翼螺旋桨(或称反扭矩),从而再通过旋翼螺旋桨将这一反作用力矩传递到无人机机身上。如果不采取措施予以平衡,那么这个反作用力矩就会使无人机旋翼螺旋桨转动方向旋转。
进一步的,考虑加上旋翼螺旋桨的反扭矩提供的控制力拒。假设固定翼模式的推重比为0.3,旋翼模式的推重比为2,飞机起飞重量为38kg,旋翼电机最大扭矩为6.6N·m,R为0.85m,L为1.3m,旋翼倾角为10°。
经过计算,旋翼螺旋桨直接力产生的最大偏航力矩为:
M=54.9N·m
旋翼螺旋桨反扭矩产生的最大偏航力矩为:
M=13.2N·m
因此旋翼螺旋桨产生的最大偏航力矩为
M旋翼=68N·m
尾推螺旋桨150可产生的最大偏航力矩为:
M尾推=145N·m
复合式无人机10在旋翼阶段的航向控制能力提升至原来的2.1倍,因此,即时加上旋翼螺旋桨的反扭矩提供的控制力拒,仍然可以大幅提升该布局形式下复合式无人机10的航向控制能力。
本实用新型提供一种复合式无人机,该复合式无人机包括机身以及设置于机身尾部的尾推螺旋桨、驱动装置以及转向装置,驱动装置转动连接于机身的尾部,驱动装置用于驱动尾推螺旋桨转动,以使尾推螺旋桨向复合式无人机提供动力;转向装置用于驱动驱动装置在预设平面内转动,当复合式无人机要进行转向时,可通过转向装置驱动驱动装置在预设平面内转动,使得尾推螺旋桨的作用力方向倾斜于机身轴线,使得尾推螺旋桨提供使复合式无人机旋转的动力,能够提高复合式无人机的航向控制能力。
以上对本实用新型实施例所提供的一种复合式无人机进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种复合式无人机,其特征在于,所述复合式无人机包括机身以及设置于所述机身尾部的尾推螺旋桨、驱动装置以及转向装置;
所述驱动装置转动连接于所述机身的尾部,所述驱动装置用于驱动所述尾推螺旋桨转动,以使所述尾推螺旋桨向所述复合式无人机提供动力;
所述转向装置用于驱动所述驱动装置在预设平面内转动,其中,所述预设平面在所述复合式无人机垂直起降阶段时为水平面,且所述复合式无人机的质心位于所述预设平面。
2.如权利要求1所述的复合式无人机,其特征在于,所述机身的尾部可拆卸连接有安装底座,所述驱动装置包括第一驱动电机和连接组件,所述连接组件的一端转动连接于所述安装底座上,所述连接组件的另一端固定连接于所述第一驱动电机的底座,所述第一驱动电机的输出端与所述尾推螺旋桨连接,以驱动所述尾推螺旋桨转动,所述转向装置驱动所述连接组件转动,以驱动所述驱动装置在所述预设平面内转动。
3.如权利要求2所述的复合式无人机,其特征在于,所述连接组件包括在预设方向上间隔排布的第一连接件和第二连接件,所述预设方向垂直于所述预设平面,所述第一连接件的一端转动连接于所述安装底座,所述第一连接件的另一端固定连接于所述第一驱动电机的底座,所述第二连接件的一端转动连接于所述安装底座,所述第二连接件的另一端固定连接于所述第一驱动电机的底座。
4.如权利要求3所述的复合式无人机,其特征在于,所述安装底座包括安装底板,所述安装底板的一侧面可拆卸连接于所述机身的尾部,所述安装底板的另一侧面上凸设有在所述预设方向上间隔排布的第一挡板和第二挡板,所述安装底座上设有转动轴,所述转动轴沿所述预设方向穿过所述第一挡板和所述第二挡板并与所述第一挡板和所述第二挡板转动连接,所述第一连接件的一端伸入所述第一挡板和所述第二挡板之间并固定连接于所述转动轴,所述第一挡板和所述第二挡板从所述第一连接件的两侧抵持所述第一连接件。
5.如权利要求4所述的复合式无人机,其特征在于,所述转向装置为第二驱动电机,所述转向装置的底座可拆卸连接于所述机身的尾部,所述转向装置的输出轴与所述转动轴同轴设置且固定连接,以驱动所述转动轴转动。
6.如权利要求4所述的复合式无人机,其特征在于,所述转向装置为气缸或者液压缸,所述转向装置的底座铰接于所述机身的尾部,所述转向装置的输出轴铰接于所述第一连接件,以驱动所述第一连接件绕所述转动轴转动。
7.如权利要求1-6任意一项所述的复合式无人机,其特征在于,所述复合式无人机包括设置于所述机身两侧的第一固定翼和第二固定翼,所述第一固定翼的底部设有第一机臂,所述第二固定翼的底部设有第二机臂,所述第一机臂的两端分别设有第一旋翼螺旋桨和第二旋翼螺旋桨,所述第二机臂的两端分别设有第三旋翼螺旋桨和第四旋翼螺旋桨,在所述复合式无人机处于航向调整阶段时,所述第一旋翼螺旋桨的旋转平面、所述第二旋翼螺旋桨的旋转平面、所述第三旋翼螺旋桨的旋转平面以及所述第四旋翼螺旋桨的旋转平面均位于所述预设平面内。
8.如权利要求7所述的复合式无人机,其特征在于,所述第一旋翼螺旋桨的旋转中心、所述第二旋翼螺旋桨的旋转中心、所述第三旋翼螺旋桨的旋转中心以及所述第四旋翼螺旋桨的旋转中心距离所述复合式无人机的质心的距离相等。
9.如权利要求8所述的复合式无人机,其特征在于,所述第一旋翼螺旋桨的旋转中心距离所述复合式无人机的质心的距离不大于所述尾推螺旋桨的旋转中心距离所述无人机的质心的距离。
10.如权利要求7所述的复合式无人机,其特征在于,所述机身的尾部设有垂直尾翼,所述垂直尾翼的顶部设有水平尾翼。
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