CN214451817U - 一种具有尾推动力的多旋翼飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有尾推动力的多旋翼飞行器，包括机身、机臂、旋翼臂、安装在旋翼臂上的旋翼，机身顶部设有水平放置的机臂，机身的两侧分别设置有一根水平放置的旋翼臂，机臂位于两根旋翼臂之间并且机臂的两端分别与同侧的旋翼臂连接固定，每根旋翼臂的两端均安装有旋翼，机身的尾部安装有水平推进动力系统，水平推进动力系统包括螺旋桨、驱动螺旋桨旋转的动力系统，螺旋桨的中心轴与机身头部至其尾部方向上的中心轴平行，螺旋桨与其两侧相邻的旋翼臂之间的间距相等。本实用新型解决了现有技术中多旋翼飞行器通过机身倾斜同时加大旋翼动力而进行高速机动飞行时，电机效率不断减小，导致整机能效比降低的问题。

Description

一种具有尾推动力的多旋翼飞行器

技术领域

本实用新型涉及一种飞行器，具体涉及一种具有尾推动力的多旋翼飞行器。

背景技术

常规的多旋翼飞行器，在水平方向上进行位移时，前进方向上的前两个电机螺旋桨会降低转速，同时后面两个电机螺旋桨会提高转速，使多旋翼飞行器后部的升力大于多旋翼飞行器前部，多旋翼飞行器的姿态会向前进方向倾斜，这时螺旋桨产生的升力除了在竖直方向上抵消多旋翼飞行器重力外，还在水平方向上有一个分力，这个分力就让多旋翼飞行器有了水平方向上的加速度，多旋翼飞行器也因而能向前飞行。

根据这个原理可知，如果要满足飞行器在水平方向上高速机动飞行的话，不加额外动力系统的情况下，只有两种方式能实现高速机动飞行：一是增大倾斜角度，使电机螺旋桨的动力在水平方向上的分力更大，但为了保持飞行器不掉高，需要增大电机螺旋桨的输出动力，以保证在水平方向上的升力与重力的比保持稳定，这个方法会损失很多动力，极大的降低输出效率；二是选择强动力系统，在基础的高动力输出使飞行器高速机动飞行，这个方法会使飞行器的动力不匹配，而导致飞行过程不稳定。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中多旋翼飞行器通过机身倾斜同时加大旋翼动力而进行高速机动飞行时，电机效率不断减小，导致整机能效比降低的问题，目的在于提供一种具有尾推动力的多旋翼飞行器，解决上述问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种具有尾推动力的多旋翼飞行器，包括机身、机臂、旋翼臂、安装在旋翼臂上的旋翼，机身顶部设有水平放置的机臂，机臂与机身头部至机身尾部的中心轴垂直，机身的两侧分别设置有一根水平放置的旋翼臂，两根旋翼臂位于同一平面上且旋翼臂与机身头部至机身尾部的中心轴平行，机臂位于两根旋翼臂之间并且机臂的两端分别与同侧的旋翼臂连接固定，每根旋翼臂的两端均安装有旋翼，机身的尾部安装有水平推进动力系统，所述水平推进动力系统包括螺旋桨、驱动螺旋桨旋转的动力系统，螺旋桨的中心轴与机身头部至其尾部方向上的中心轴平行，螺旋桨与其两侧相邻的旋翼臂之间的间距相等。

本实用新型在机尾设置水平推进动力系统，保证多旋翼飞行器在高速机动飞行时，垂直方向上的升阻比保持恒定，无须倾斜机身提高动力输出便能获得水平方向上的推进动力，本实用新型基于现有的多旋翼飞信器，在其尾部上增加了额外的水平方向上的动力解决了现有技术中多旋翼飞行器通过机身倾斜同时加大旋翼动力而进行高速机动飞行时，电机效率不断减小，导致整机能效比降低的问题。

本实用新型中机身、机臂、旋翼臂、安装在旋翼臂上的旋翼为现有技术，是现有多旋翼飞行器的组成部分；水平推进动力系统为飞行器提供水平方向的飞行动力，水平推进动力系统包括螺旋桨及驱动螺旋桨的动力系统，螺旋桨在动力系统的驱动下旋转对飞行器产生推力；本实用新型借鉴固定翼的飞行方式，通过在机身尾部加上一套推进动力系统，供水平飞行时的动力提供，使飞行器现有的电机螺旋桨不用分担水平方向的推进动力，仅需以稳定的动力输出来平衡飞行器在垂直方向上的力，同时飞行器在水平方向上的机动能力完全取决于机尾的水平推进动力系统，飞行器需要进行高速移动时，仅需启动并加大机尾螺旋桨的动力输出，不影响飞行器的姿态稳定。

驱动螺旋桨旋转的动力系统采用电驱动系统。本实用新型中飞行器尾部增加的螺旋桨动力系统为电驱动系统，主要采用的电机驱动，电机驱动方式技术成熟，操作简单，所使用的设备拆装方便。

机身两侧安装的旋翼总数量为偶数个并且机身两侧安装的旋翼总数量至少为4个，所有旋翼平均分布在机身的两侧。现有的多旋翼飞行器主要是4轴4桨、6轴6桨、4轴8桨等，多旋翼飞行器是一个飞行器上同时具有多个正迎角旋翼来产生升力，并按照不同方向转动来克服反扭力的飞行器，因为多个旋翼向不同方向转动，这样扭矩就是零，甚至可以实现撒手悬停，手控起来也操作自如，在缩短飞行员培训时间的同时，安定性也得到提高，旋翼数量越多就意味着更大的载重能力和飞行稳定性。

机臂采用带有锁紧结构的管状伸缩杆，机臂沿着其轴向方向伸缩。机臂采用伸缩式结构，便于缩短机臂的长度，机臂从机身上拆卸下来后，能够调节机臂的长度，有利于飞行器的收纳。

螺旋桨为两叶螺旋桨。两叶好配平，生产简单。

机身顶部设有至少两条水平放置的机臂，所有机臂在机身头部至机身尾部的方向上逐一平行排列，所有机臂均位于两根旋翼臂之间并且所有机臂的两端分别与同侧的旋翼臂连接固定。

机臂数量相对较多稳定性及平衡性好，但是机臂数量过多就会加大机臂与机身的拆装难度，因此，在实际使用过程中根据需要及生产难度选择数量合适的机臂。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种具有尾推动力的多旋翼飞行器基于现有的多旋翼飞信器，在其尾部上增加了额外的水平方向上的动力解决了现有技术中多旋翼飞行器通过机身倾斜同时加大旋翼动力而进行高速机动飞行时，电机效率不断减小，导致整机能效比降低的问题；

2、本实用新型一种具有尾推动力的多旋翼飞行器机臂采用伸缩式结构，便于缩短机臂的长度，有利于飞行器的收纳；

3、本实用新型一种具有尾推动力的多旋翼飞行器采用电机驱动，操作简单。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型尾部平面结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-机身，2-机臂，3-旋翼臂，4-螺旋桨，5-旋翼。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1、图2所示，本实用新型一种具有尾推动力的多旋翼飞行器，包括机身1、机臂2、旋翼臂3、安装在旋翼臂3上的旋翼5，机身1顶部设有水平放置的机臂2，机臂2与机身1头部至机身1尾部的中心轴垂直，机身1的两侧分别设置有一根水平放置的旋翼臂3，两根旋翼臂3位于同一平面上且旋翼臂3与机身1头部至机身1尾部的中心轴平行，机臂2位于两根旋翼臂3之间并且机臂2的两端分别与同侧的旋翼臂3连接固定，每根旋翼臂3的两端均安装有旋翼5，机身1的尾部安装有水平推进动力系统，所述水平推进动力系统包括螺旋桨4、驱动螺旋桨4旋转的动力系统，螺旋桨4的中心轴与机身1头部至其尾部方向上的中心轴平行，螺旋桨4与其两侧相邻的旋翼臂3之间的间距相等。驱动螺旋桨4旋转的动力系统采用电驱动系统。机身1两侧安装的旋翼5总数量为偶数个并且机身1两侧安装的旋翼5总数量至少为4个。螺旋桨4为两叶螺旋桨。机身1顶部设有至少两条水平放置的机臂2，所有机臂2在机身1头部至机身1尾部的方向上逐一平行排列，所有机臂2均位于两根旋翼臂3之间并且所有机臂2的两端分别与同侧的旋翼臂3连接固定。

本实用新型中机身、机臂、旋翼臂、安装在旋翼臂上的旋翼为现有技术，是现有多旋翼飞行器的组成部分；水平推进动力系统为飞行器提供水平方向的飞行动力，水平推进动力系统包括螺旋桨及驱动螺旋桨的动力系统，螺旋桨在动力系统的驱动下旋转对飞行器产生推力；本实用新型借鉴固定翼的飞行方式，通过在机身尾部加上一套推进动力系统，供水平飞行时的动力提供，使飞行器现有的电机螺旋桨不用分担水平方向的推进动力，仅需以最低的动力输出来稳定飞行器在垂直方向上的稳定，同时飞行器在水平方向上的机动能力完全取决于机尾的水平推进动力系统，飞行器需要进行高速移动时，仅需启动并加大机尾螺旋桨的动力输出，不影响飞行器的姿态稳定。

当飞行器处于悬停状态或者执行上升/下降过程时，水平推进动力系统停止运作，当飞行器需要在水平方向上移动时，水平推进动力系统启动，并根据需要加大/减小动力输出。

本实用新型在机尾设置水平推进动力系统，保证多旋翼飞行器在高速机动飞行时，垂直方向上的升阻比保持恒定，无须倾斜机身提高动力输出便能获得水平方向上的推进动力，本实用新型基于现有的多旋翼飞行器，在其尾部上增加了额外的水平方向上的动力解决了现有技术中多旋翼飞行器通过机身倾斜同时加大旋翼动力而进行高速机动飞行时，电机效率不断减小，导致整机能效比降低的问题。

实施例2

基于实施例1，机臂2采用带有锁紧结构的管状伸缩杆，机臂2沿着其轴向方向伸缩。机臂采用伸缩式结构，便于缩短机臂的长度，有利于飞行器的收纳。带有锁紧结构的管状伸缩杆为现有技术，例如现有的伸缩式拖把杆、撑衣杆、晾衣杆，本实用新型直接将现有的伸缩杆用于了飞行器中，只是根据飞行器的需求调节了伸缩杆的尺寸、材料，没有对伸缩杆进行原理上的改变。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、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方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，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 (1)

1.一种具有尾推动力的多旋翼飞行器，包括机身(1)、机臂(2)、旋翼臂(3)、安装在旋翼臂(3)上的旋翼(5)，机身(1)顶部设有水平放置的机臂(2)，机臂(2)与机身(1)头部至机身(1)尾部的中心轴垂直，机身(1)的两侧分别设置有一根水平放置的旋翼臂(3)，两根旋翼臂(3)位于同一平面上且旋翼臂(3)与机身(1)头部至机身(1)尾部的中心轴平行，机臂(2)位于两根旋翼臂(3)之间并且机臂(2)的两端分别与同侧的旋翼臂(3)连接固定，每根旋翼臂(3)的两端均安装有旋翼(5)，其特征在于，机身(1)的尾部安装有水平推进动力系统，所述水平推进动力系统包括螺旋桨(4)、驱动螺旋桨(4)旋转的动力系统，螺旋桨(4)的中心轴与机身(1)头部至其尾部方向上的中心轴平行，螺旋桨(4)与其两侧相邻的旋翼臂(3)之间的间距相等；

驱动螺旋桨(4)旋转的动力系统采用电驱动系统；

机身(1)两侧安装的旋翼(5)总数量为偶数个并且机身(1)两侧安装的旋翼(5)总数量至少为4个，所有旋翼(5)平均分布在机身(1)的两侧；

机臂(2)采用带有锁紧结构的管状伸缩杆，机臂(2)沿着其轴向方向伸缩；

螺旋桨(4)为两叶螺旋桨；

机身(1)顶部设有至少两条水平放置的机臂(2)，所有机臂(2)在机身(1)头部至机身(1)尾部的方向上逐一平行排列，所有机臂(2)均位于两根旋翼臂(3)之间并且所有机臂(2)的两端分别与同侧的旋翼臂(3)连接固定。

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