CN216186039U - 用于垂直起降固定翼无人机的结构功能一体化起落架 - Google Patents

Abstract

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种空气阻力较小且质量较轻的用于垂直起降固定翼无人机的结构功能一体化起落架。该起落架，包括旋翼臂、第一支腿、第二支腿，所述旋翼臂的上表面中部设置有电气连接件，所述旋翼臂上设置有用于将旋翼臂固定在机翼下表面的金属连接件，该起落架主体结构具有良好的气动外形，可以大大减小起落架的空气阻力，经过试验验证，其空气阻力相比于现有的起落架减少了40％，另外，由碳纤维复合材料制成的旋翼臂、第一支腿、第二支腿其重量大大减轻，同时还保证了足够的支撑强度，经过实际验证，使用本发明所述起落架的固定翼无人机其续航能力大幅增加。适合在无人机技术领域推广应用。

Description

用于垂直起降固定翼无人机的结构功能一体化起落架

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种用于垂直起降固定翼无人机的结构功能一体化起落架。

背景技术

无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机由于其可以通过远程遥控的方式来完成航拍监测、高空侦察、电力巡线、物流运输等工作。无人机在这些行业以其工作效率高，成本较低，驾驶人员工作环境安全性高等优势成为近年来发展即为迅速的一种技术。

无人机分为多旋翼无人机、固定翼无人机和复合翼无人机，其中固定翼无人机的起落架包括旋翼臂、第一支腿、第二支腿，所述第一支腿的上端、第二支腿的上端分别固定在旋翼臂的下表面且关于旋翼臂的中心左右对称，现有的多旋翼无人机的起落架大都只考虑了支撑强度方面，对于起落架的空气阻力以及自身重量几乎没有涉及，而起落架的空气阻力和自重在多旋翼无人机飞行过程中是不可忽视的影响因素，对于多旋翼无人机的续航能力有较大的影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种空气阻力较小且质量较轻的用于垂直起降固定翼无人机的结构功能一体化起落架。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：该用于垂直起降固定翼无人机的结构功能一体化起落架，包括旋翼臂、第一支腿、第二支腿，所述第一支腿的上端、第二支腿的上端分别固定在旋翼臂的下表面且关于旋翼臂的中心左右对称，所述旋翼臂的上表面中部设置有电气连接件，所述旋翼臂上设置有用于将旋翼臂固定在机翼下表面的金属连接件，所述旋翼臂的左端、右端在水平面内的投影均为长轴等于157.6mm、短轴等于101.6mm的椭圆弧形，所述旋翼臂的左端、右端在竖直平面内的投影均为长轴等于95.8mm，短轴等于20.4mm的椭圆弧形，所述旋翼臂表面光滑过渡无缝连接成一个整体，所述第一支腿的上端、第二支腿的上端分别与旋翼臂的下表面圆弧过渡无缝连接成一个整体，所述旋翼臂、第一支腿、第二支腿均为中空结构，所述旋翼臂的左端中空腔体内设置有第一电机安装底座，所述第一电机安装底座上通过螺栓固定安装有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴向上伸出旋翼臂外侧，所述旋翼臂的右端中空腔体内设置有第二电机安装底座，所述第二电机安装底座上通过螺栓固定安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴向上伸出旋翼臂外侧，所述旋翼臂内靠近左端的中空腔体内设置有第一电调安装座，所述第一电调安装座上通过螺栓固定安装有第一电调，所述第一电调的一端与电气连接件电相连，所述第一电调的另一端与第一驱动电机电连接，所述旋翼臂内靠近右端的中空腔体内设置有第二电调安装座，所述第二电调安装座上通过螺栓固定安装有第二电调，所述第二电调的一端与电气连接件电相连，所述第二电调的另一端与第二驱动电机电连接，所述旋翼臂、第一支腿、第二支腿均采用碳纤维复合材料制成，所述碳纤维复合材料由八层碳纤维材料以此层叠铺设而成，所述八层碳纤维材料从外向内以此为90°碳纤维层、-45°碳纤维层、45°碳纤维层、0°碳纤维层、0°碳纤维层、45°碳纤维层、-45°碳纤维层、90°碳纤维层。

进一步的是，所述第一支腿的中空腔体内、第二支腿内中空腔体内均填充有聚甲基丙烯酰亚胺泡沫。

进一步的是，所述碳纤维复合材料的厚度为0.8mm。

进一步的是，所述旋翼臂的上表面与第一电调、第二电调对应的位置均开设有散热孔。

进一步的是，所述第一支腿的下端端面固定设置有第一支脚，所述第一支脚的下端面为长轴等于40mm、短轴等于11.3mm的椭圆，所述第一支脚的横截面面积从下往上逐渐缩小，所述第一支脚的上端面与第一支腿的下端面大小相同且无缝连接成一个整体，所述第二支腿的下端端面固定设置有第二支脚，所述第二支脚的下端面为长轴等于40mm、短轴等于11.3mm的椭圆，所述第二支脚的横截面面积从下往上逐渐缩小，所述第二支脚的上端面与第二支腿的下端面大小相同且无缝连接成一个整体。

进一步的是，所述第一支脚的下端面、第二支脚的下端面均固定设置有缓冲垫。

进一步的是，所述缓冲垫为5mm厚的橡胶块。

本实用新型的有益效果：该用于垂直起降固定翼无人机的结构功能一体化起落架通过将旋翼臂的左端、右端设计为在水平面内的投影均为长轴等于157.6mm、短轴等于101.6mm的椭圆弧形，在竖直平面内的投影均为长轴等于95.8mm，短轴等于20.4mm的椭圆弧形，同时将旋翼臂表面光滑过渡无缝连接成一个整体，将第一支腿的上端、第二支腿的上端分别与旋翼臂的下表面圆弧过渡无缝连接成一个整体，所述第一支腿的横截面、第二支腿的横截面均为长轴等于21.5mm、短轴等于6mm的椭圆，这样可以保证起落架主体结构具有良好的气动外形，可以大大减小起落架的空气阻力，经过试验验证，其空气阻力相比于现有的起落架减少了40％，另外，所述旋翼臂、第一支腿、第二支腿均为中空结构且均采用碳纤维复合材料制成，由碳纤维复合材料制成的旋翼臂、第一支腿、第二支腿其重量大大减轻，同时还保证了足够的支撑强度，经过实际验证，使用本发明所述起落架的垂直起降固定翼无人机其续航能力大幅增加。

附图说明

图1是本实用新型所述用于垂直起降固定翼无人机的结构功能一体化起落架的整体结构示意图；

图2是本实用新型所述用于垂直起降固定翼无人机的结构功能一体化起落架的整体结构透视图；

图中标记说明：旋翼臂1、第一支腿2、第二支腿3、电气连接件4、金属连接件5、第一电机安装底座6、第一驱动电机7、第二电机安装底座8、第二驱动电机9、第一电调安装座10、第一电调11、第二电调安装座12、第二电调13、散热孔14、第一支脚15、第二支脚16。

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本实用新型的技术方案。

如图1-2所示，该用于垂直起降固定翼无人机的结构功能一体化起落架，包括旋翼臂1、第一支腿2、第二支腿3，所述第一支腿2的上端、第二支腿3的上端分别固定在旋翼臂1的下表面且关于旋翼臂1的中心左右对称，所述旋翼臂1的上表面中部设置有电气连接件4，所述旋翼臂1上设置有用于将旋翼臂1固定在机翼下表面的金属连接件5，所述旋翼臂1的左端、右端在水平面内的投影均为长轴等于157.6mm、短轴等于101.6mm的椭圆弧形，所述旋翼臂1的左端、右端在竖直平面内的投影均为长轴等于95.8mm，短轴等于20.4mm的椭圆弧形，所述旋翼臂1表面光滑过渡无缝连接成一个整体，所述第一支腿2的上端、第二支腿3的上端分别与旋翼臂1的下表面圆弧过渡无缝连接成一个整体，所述旋翼臂1、第一支腿2、第二支腿3均为中空结构，所述旋翼臂1的左端中空腔体内设置有第一电机安装底座6，所述第一电机安装底座6上通过螺栓固定安装有第一驱动电机7，所述第一驱动电机7的输出轴向上伸出旋翼臂1外侧，所述旋翼臂1的右端中空腔体内设置有第二电机安装底座8，所述第二电机安装底8座上通过螺栓固定安装有第二驱动电机9，所述第二驱动电机9的输出轴向上伸出旋翼臂1外侧，所述旋翼臂1内靠近左端的中空腔体内设置有第一电调11安装座10，所述第一电调11安装座10上通过螺栓固定安装有第一电调11，所述第一电调11的一端与电气连接件4电相连，所述第一电调11的另一端与第一驱动电机7电连接，所述旋翼臂1内靠近右端的中空腔体内设置有第二电调13安装座12，所述第二电调13安装座12上通过螺栓固定安装有第二电调13，所述第二电调13的一端与电气连接件4电相连，所述第二电调13的另一端与第二驱动电机9电连接，所述旋翼臂1、第一支腿2、第二支腿3均采用碳纤维复合材料制成，所述碳纤维复合材料由八层碳纤维材料以此层叠铺设而成，所述八层碳纤维材料从外向内以此为90°碳纤维层、-45°碳纤维层、45°碳纤维层、0°碳纤维层、0°碳纤维层、45°碳纤维层、-45°碳纤维层、90°碳纤维层。该用于垂直起降固定翼无人机的结构功能一体化起落架通过将旋翼臂1的左端、右端设计为在水平面内的投影均为长轴等于157.6mm、短轴等于101.6mm的椭圆弧形，在竖直平面内的投影均为长轴等于95.8mm，短轴等于20.4mm的椭圆弧形，同时将旋翼臂1表面光滑过渡无缝连接成一个整体，将第一支腿2的上端、第二支腿3的上端分别与旋翼臂1的下表面圆弧过渡无缝连接成一个整体，所述第一支腿2的横截面、第二支腿3的横截面均为长轴等于21.5mm、短轴等于6mm的椭圆，这样可以保证起落架主体结构具有良好的气动外形，可以大大减小起落架的空气阻力，经过试验验证，其空气阻力相比于现有的起落架减少了40％，另外，所述旋翼臂1、第一支腿2、第二支腿3均为中空结构且均采用碳纤维复合材料制成，由碳纤维复合材料制成的旋翼臂1、第一支腿2、第二支腿3其重量大大减轻，同时还保证了足够的支撑强度，经过实际验证，使用本发明所述起落架的垂直起降固定翼无人机其续航能力大幅增加。

为了进一步增强第一支腿2、第二支腿3的结构强度，所述第一支腿2的中空腔体内、第二支腿3内中空腔体内均填充有聚甲基丙烯酰亚胺泡沫，填充的聚甲基丙烯酰亚胺泡沫质量较轻，不会对起落架的重量产生较大影响，同时在第一支腿2的中空腔体内、第二支腿3内中空腔体内均填充聚甲基丙烯酰亚胺泡沫可以避免支腿在降落阶段受到冲击，且避免薄壁结构轴向受压易失稳的情况发生。

进一步的是，为了保证碳纤维复合材料具有较好的结构强度，所述碳纤维复合材料的厚度为0.8mm。

由于第一电调11、第二电调13在使用过程中会产生大量的热量，为了保证第一电调11、第二电调13的温度不至于过高，所述旋翼臂1的上表面与第一电调11、第二电调13对应的位置均开设有散热孔14。

为了保证起落架具有较好的支撑效果，所述第一支腿2的下端端面固定设置有第一支脚15，所述第一支脚15的下端面为长轴等于40mm、短轴等于11.3mm的椭圆，所述第一支脚15的横截面面积从下往上逐渐缩小，所述第一支脚15的上端面与第一支腿2的下端面大小相同且无缝连接成一个整体，所述第二支腿3的下端端面固定设置有第二支脚16，所述第二支脚16的下端面为长轴等于40mm、短轴等于11.3mm的椭圆，所述第二支脚16的横截面面积从下往上逐渐缩小，所述第二支脚16的上端面与第二支腿3的下端面大小相同且无缝连接成一个整体。这样不但可以提高起落架的支撑效果，同时气动外形的设计也会减小起落架的空气阻力。

进一步的是，为了减小冲击力，所述第一支脚15的下端面、第二支脚16的下端面均固定设置有缓冲垫。进一步的是，所述缓冲垫为5mm厚的橡胶块。

Claims (7)

1.用于垂直起降固定翼无人机的结构功能一体化起落架，包括旋翼臂(1)、第一支腿(2)、第二支腿(3)，所述第一支腿(2)的上端、第二支腿(3)的上端分别固定在旋翼臂(1)的下表面且关于旋翼臂(1)的中心左右对称，所述旋翼臂(1)的上表面中部设置有电气连接件(4)，所述旋翼臂(1)上设置有用于将旋翼臂(1)固定在无人机机翼下表面的金属连接件(5)，其特征在于：所述旋翼臂(1)的左端、右端在水平面内的投影均为长轴等于157.6mm、短轴等于101.6mm的椭圆弧形，所述旋翼臂(1)的左端、右端在竖直平面内的投影均为长轴等于95.8mm，短轴等于20.4mm的椭圆弧形，所述旋翼臂(1)表面光滑过渡无缝连接成一个整体，所述第一支腿(2)的上端、第二支腿(3)的上端分别与旋翼臂(1)的下表面圆弧过渡无缝连接成一个整体，所述第一支腿(2)的横截面、第二支腿(3)的横截面均为长轴等于21.5mm、短轴等于6mm的椭圆，所述旋翼臂(1)、第一支腿(2)、第二支腿(3)均为中空结构，所述旋翼臂(1)的左端中空腔体内设置有第一电机安装底座(6)，所述第一电机安装底座(6)上通过螺栓固定安装有第一驱动电机(7)，所述第一驱动电机(7)的输出轴向上伸出旋翼臂(1)外侧，所述旋翼臂(1)的右端中空腔体内设置有第二电机安装底座(8)，所述第二电机安装底座上通过螺栓固定安装有第二驱动电机(9)，所述第二驱动电机(9)的输出轴向上伸出旋翼臂(1)外侧，所述旋翼臂(1)内靠近左端的中空腔体内设置有第一电调安装座(10)，所述第一电调安装座(10)上通过螺栓固定安装有第一电调(11)，所述第一电调(11)的一端与电气连接件(4)电相连，所述第一电调(11)的另一端与第一驱动电机(7)电连接，所述旋翼臂(1)内靠近右端的中空腔体内设置有第二电调安装座(12)，所述第二电调安装座(12)上通过螺栓固定安装有第二电调(13)，所述第二电调(13)的一端与电气连接件(4)电相连，所述第二电调(13)的另一端与第二驱动电机(9)电连接，所述旋翼臂(1)、第一支腿(2)、第二支腿(3)均采用碳纤维复合材料制成，所述碳纤维复合材料由八层碳纤维材料以此层叠铺设而成，所述八层碳纤维材料从外向内以此为90°碳纤维层、-45°碳纤维层、45°碳纤维层、0°碳纤维层、0°碳纤维层、45°碳纤维层、-45°碳纤维层、90°碳纤维层。

2.根据权利要求1所述用于垂直起降固定翼无人机的结构功能一体化起落架，其特征在于：所述第一支腿(2)的中空腔体内、第二支腿(3)内中空腔体内均填充有聚甲基丙烯酰亚胺泡沫。

3.根据权利要求2所述用于垂直起降固定翼无人机的结构功能一体化起落架，其特征在于：所述碳纤维复合材料的厚度为0.8mm。

4.根据权利要求3所述用于垂直起降固定翼无人机的结构功能一体化起落架，其特征在于：所述旋翼臂(1)的上表面与第一电调(11)、第二电调(13)对应的位置均开设有散热孔(14)。

5.根据权利要求4所述用于垂直起降固定翼无人机的结构功能一体化起落架，其特征在于：所述第一支腿(2)的下端端面固定设置有第一支脚(15)，所述第一支脚(15)的下端面为长轴等于40mm、短轴等于11.3mm的椭圆，所述第一支脚(15)的横截面面积从下往上逐渐缩小，所述第一支脚(15)的上端面与第一支腿(2)的下端面大小相同且无缝连接成一个整体，所述第二支腿(3)的下端端面固定设置有第二支脚(16)，所述第二支脚(16)的下端面为长轴等于40mm、短轴等于11.3mm的椭圆，所述第二支脚(16)的横截面面积从下往上逐渐缩小，所述第二支脚(16)的上端面与第二支腿(3)的下端面大小相同且无缝连接成一个整体。

6.根据权利要求5所述用于垂直起降固定翼无人机的结构功能一体化起落架，其特征在于：所述第一支脚(15)的下端面、第二支脚(16)的下端面均固定设置有缓冲垫。

7.根据权利要求6所述用于垂直起降固定翼无人机的结构功能一体化起落架，其特征在于：所述缓冲垫为5mm厚的橡胶块。

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