CN216861810U - 一种垂直尾翼及无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人机技术领域，公开一种垂直尾翼及无人机。其中垂直尾翼包括：尾翼主体、舵面系统、旋翼系统和减震系统，尾翼主体包括尾翼结构架和蒙皮。舵面系统包括舵机和舵面，舵面与尾翼主的一端连接，用于操纵无人机方向偏转。舵机用于驱动舵面。旋翼系统包括旋翼桨和旋翼电机，旋翼桨使无人机能够垂直起降，旋翼桨与尾翼主体的另一端连接，旋翼电机用于驱动旋翼桨。减震系统与尾翼主体远离旋翼系统的一端连接。当无人机降落时，减震系统能够吸收无人机与地面刚性撞击产生的能量，保护无人机的机身以及内部的电子器件。本实用新型还公开了一种应用了上述垂直尾翼的无人机，该无人机可靠度高。

Description

一种垂直尾翼及无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种垂直尾翼。

背景技术

无人驾驶飞机简称无人机，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。现有技术中的无人机主要分为固定翼无人机、多旋翼无人机和无人机。在实际运用中，固定翼无人机和多旋翼无人机各有千秋。固定翼无人机具有续航时间长、高空飞行的特点，广泛应用在测绘、地质、石油、农林等行业。而多旋翼无人机能够垂直起降、定空悬停，主要适用于低空、低速、有垂直起降和悬停要求的作业类型。

随着无人机技术的高速发展，无人机的功能愈发完善，已经深度融合到了各行业的实际作业中，但是，无人机应用场景的复杂化也对无人机的性能提出了更高的挑战。现阶段，因为无人机兼顾垂直起降能力以及长航时飞行的优点，所以无人机逐渐成为无人机领域的焦点。

无人机虽然兼具了固定翼无人机和多旋翼无人机的优点，但同时也出现了结构冗余，由此产生了诸多问题。本领域公知的是无人机对重量十分敏感，无人机通常具备固定翼和多个旋翼，使得无人机机体相较于普通多旋翼无人机多出了两条机臂，同时也增加无人机结构重量。现有技术中的飞机降落时，采用多旋翼垂直降落，在接近地面一定高度时，会自动停桨，让无人机自由落体，无人机本身自重较大且受地面刚性撞击，无人机结构及电子器件吸收过多冲击能，导致无人机寿命大大降低。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种垂直尾翼和无人机，该垂直尾翼能够吸收飞机降落的冲击能，起到保护飞机的作用，增强无人机的可靠性和使用寿命。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种垂直尾翼，包括：

尾翼主体，尾翼主体包括尾翼结构架和蒙皮，蒙皮包裹在尾翼结构架的外侧；

舵面系统，舵面系统包括舵机和舵面，舵面与尾翼主体第一方向上的一端连接，舵机与舵面连接并构造为能够驱动舵机；

旋翼系统，旋翼系统包括旋翼桨和旋翼电机，旋翼桨与尾翼主体第二方向上的一端连接，旋翼电机与旋翼桨连接并构造为能够驱动旋翼桨；

减震系统，减震系统与尾翼主体远离旋翼系统的一端连接，减震系统构造为能吸收尾翼主体受到的冲击。

作为一种垂直尾翼的可选方案，尾翼结构架包括尾翼下端板，尾翼下端板的一侧与尾翼主体远离旋翼系统的一端连接；

减震系统包括减震器，尾翼下端板的另一侧与减震器连接，减震器的减震方向为第二方向。

作为一种垂直尾翼的可选方案，减震器完全或部分被包裹在蒙皮内，减震系统包括还包括抱箍，抱箍套接在减震器远离尾翼下端板的一端，并与蒙皮连接。

作为一种垂直尾翼的可选方案，减震器为双筒式减震器，包括外筒和内筒，外筒被包裹在蒙皮内，外筒的一端与尾翼下端板连接，抱箍套接在外筒远离尾翼下端板的一端的外侧。

作为一种垂直尾翼的可选方案，减震系统还包括下支脚，下支脚包括缓冲板和连接架，连接架与减震器远离尾翼下端板的一端铰接，缓冲板远离减震器的一端为弧面。

作为一种垂直尾翼的可选方案，连接架上设有多组不同孔径的装配孔，装配孔用于安装拓展结构。

作为一种垂直尾翼的可选方案，下支脚还包括限位销，限位销与一组装配孔插接，用于限制下支脚的摆动角度。

作为一种垂直尾翼的可选方案，尾翼结构架均设有镂空孔。

作为一种垂直尾翼的可选方案，尾翼结构架还包括尾翼上端板，尾翼上端板的一侧与尾翼主体远离减震系统的一端连接，尾翼上端板的一侧与旋翼系统连接。

一种无人机，包括以上任一方案所述的垂直尾翼。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种垂直尾翼，包括：尾翼主体、舵面系统、旋翼系统和减震系统，尾翼主体包括尾翼结构架和蒙皮，尾翼结构架保障尾翼的结构强度，蒙皮包裹在尾翼结构架的外侧，形成流线型外壳，提升尾翼的动力学性能。舵面系统包括舵机和舵面，舵面与尾翼主体第一方向上的一端连接，用于操纵无人机方向偏转，舵机与舵面连接并构造能够驱动舵面。旋翼系统包括旋翼桨和旋翼电机，旋翼桨使无人机能够垂直起降，旋翼桨与尾翼主体第二方向上的一端连接，旋翼电机与旋翼桨连接并构造为能够驱动旋翼桨。减震系统与尾翼主体远离旋翼系统的一端连接，减震系统构造为能吸收尾翼主体受到的冲击。当无人机降落时，减震系统能够吸收无人机与地面刚性撞击产生的能量，保护无人机的机身以及内部的电子器件，增强无人机的可靠性和使用寿命。

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，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施方式提供的垂直尾翼的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的垂直尾翼的部分结构示意图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的下支脚安装滚轮后的结构示意图。

图中：

1、尾翼主体；11、尾翼结构架；111、尾翼下端板；112、尾翼上端板；12、蒙皮；

2、舵面系统；21、舵机；22、舵面；

3、旋翼系统；31、旋翼桨；32、旋翼电机；

4、减震系统；41、减震器；411、外筒；412、内筒；42、抱箍；43、下支脚；431、缓冲板；432、连接架；4321、装配孔；433、限位销。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，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做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。

图1是本实用新型具体实施方式提供的垂直尾翼的结构示意图，如图1所示，本实施方式提供一种垂直尾翼，包括：尾翼主体1、舵面系统2、旋翼系统3和减震系统4，尾翼主体1包括尾翼结构架11和蒙皮12，蒙皮12包裹在尾翼结构架11的外侧，形成流线型外壳，提升尾翼的动力学性能。优选地，尾翼结构架11和蒙皮12均为碳纤维材料，以实现尾翼轻量化。进一步优选地，尾翼结构架11上均设有镂空孔，进一步减轻尾翼重量。

舵面系统2包括舵机21和舵面22，舵面22与尾翼主体1第一方向上的一端连接，舵面22能绕第二方向轴线摆动，用于操纵无人机方向偏转，舵机21与舵面22连接并构造为能够驱动舵面22。

旋翼系统3包括旋翼桨31和旋翼电机32，旋翼桨31使无人机能够垂直起降，旋翼桨31与尾翼主体1第二方向上的一端连接，旋翼电机32与旋翼桨31连接并构造为能够驱动旋翼桨31。可选地，第一方向和第二方向垂直。具体地，在本实施例中，第一方向为无人机尾翼的长度方向，第二方向为无人机尾翼的高度方向。

减震系统4与尾翼主体1远离旋翼系统3的一端连接，减震系统4构造为能吸收尾翼主体1受到的冲击。当无人机降落时，减震系统4能够吸收无人机与地面刚性撞击产生的能量，保护无人机的机身以及内部的电子器件，增强无人机的可靠性和使用寿命。

具体地，在本实施例中，尾翼结构架11横、纵交叉保证尾翼的结构强度。尾翼结构架11包括尾翼下端板111和尾翼上端板112，尾翼下端板111的一侧与尾翼主体1远离旋翼系统3的一端连接。尾翼下端板111是垂直尾翼与地面接触时的主要承力结构。尾翼上端板112位于尾翼下端板111的对侧，并与尾翼主体1连接，尾翼上端板112用于承载旋翼系统3。

图2是本实用新型具体实施方式提供的垂直尾翼的部分结构示意图，参照图2，减震系统4包括减震器41，尾翼下端板111的另一侧与减震器41连接，减震器41的减震方向为第二方向。优选地，减震器41与尾翼下端板111铰接，防止连接处因应力集中而更容易出现疲劳受损。

具体地，在本实施例中，减震器41为双筒式减震器，包括外筒411、套接在外筒411内侧的内筒412、内部的活塞以及弹性元件。压力介质为油或氮气等。以油介质为例，示例性的进行说明，在受到外力作用时，减震器41中的弹性元件受压缩，外筒411和内筒412相互靠近，此时减震器41内活塞向下移动。活塞下腔室的容积减少，油压升高，油液流经流通阀流到活塞上面的上腔室。此时，活塞杆占据上腔室的部分空间，所以上腔室增加的容积小于下腔室减小的容积，于是油液会推开压缩阀，流回贮油缸。相反地，减震器41在复位时，减震器41受拉伸。这时减震器41的活塞反向移动。活塞上腔室油压升高，流通阀关闭，上腔室内的油液推开伸张阀流入下腔室，实现减震后复位。

于其他实施例中，根据实际需要，减震器41也可采用单筒式减震器或采用多种减震器的组合。

在装配时，减震器41完全或部分被包裹在蒙皮12内，以减小减震器41的空气阻力。作为一种优选的技术方案，将减震器41的外筒411包裹在蒙皮12内，外筒411的一端与尾翼下端板111铰接。减震系统4包括还包括抱箍42，抱箍42套接在外筒411远离尾翼下端板111的一端的外侧，并与蒙皮12连接，从而对外筒411进行定位，限制外筒411的摆动。

继续参照图2，减震系统4还包括下支脚43，下支脚43包括缓冲板431和连接架432。连接架432与减震器41远离尾翼下端板111的一端铰接，使尾翼触地过程中，即使尾翼整体不是正对底面，下支脚43也能旋转至正对底面的位置。优选地，缓冲板431远离减震器41的一端为弧面。

作为一种优选地技术方案，连接架432上设有多组不同孔径的装配孔4321，下支脚43还包括限位销433，限位销433与一组装配孔4321插接，用于限制下支脚43的摆动角度。装配孔4321还可用于安装拓展结构。示例性地指出，如图3所示，装配孔4321可用于装配滚轮结构或者其他可移动结构，使无人机在能够地面上移动。

一种无人机，包括以上任一方案所述的垂直尾翼，且具有以上任一技术方案所述的有益效果。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

Claims (10)

1.一种垂直尾翼，其特征在于，包括：

尾翼主体(1)，所述尾翼主体(1)包括尾翼结构架(11)和蒙皮(12)，所述蒙皮(12)包裹在所述尾翼结构架(11)的外侧；

舵面系统(2)，所述舵面系统(2)包括舵机(21)和舵面(22)，所述舵面(22)与所述尾翼主体(1)第一方向上的一端连接，所述舵机(21)与所述舵面(22)连接并构造为能够驱动所述舵面(22)；

旋翼系统(3)，所述旋翼系统(3)包括旋翼桨(31)和旋翼电机(32)，所述旋翼桨(31)与所述尾翼主体(1)第二方向上的一端连接，所述旋翼电机(32)与所述旋翼桨(31)连接并构造为能够驱动所述旋翼桨(31)；

减震系统(4)，所述减震系统(4)与所述尾翼主体(1)远离所述旋翼系统(3)的一端连接，所述减震系统(4)构造为能吸收所述尾翼主体(1)受到的冲击。

2.根据权利要求1所述的垂直尾翼，其特征在于，所述尾翼结构架(11)包括尾翼下端板(111)，所述尾翼下端板(111)的一侧与所述尾翼主体(1)远离所述旋翼系统(3)的一端连接；

所述减震系统(4)包括减震器(41)，所述尾翼下端板(111)的另一侧与所述减震器(41)连接，所述减震器(41)的减震方向为所述第二方向。

3.根据权利要求2所述的垂直尾翼，其特征在于，所述减震器(41)完全或部分被包裹在所述蒙皮(12)内，所述减震系统(4)还包括抱箍(42)，所述抱箍(42)套接在所述减震器(41)远离所述尾翼下端板(111)的一端，并与所述蒙皮(12)连接。

4.根据权利要求3所述的垂直尾翼，其特征在于，所述减震器(41)为双筒式减震器，包括外筒(411)和内筒(412)，所述外筒(411)被包裹在所述蒙皮(12)内，所述外筒(411)的一端与所述尾翼下端板(111)连接，所述抱箍(42)套接在所述外筒(411)远离所述尾翼下端板(111)的一端的外侧。

5.根据权利要求2所述的垂直尾翼，其特征在于，所述减震系统(4)还包括下支脚(43)，所述下支脚(43)包括缓冲板(431)和连接架(432)，所述连接架(432)与所述减震器(41)远离所述尾翼下端板(111)的一端铰接，所述缓冲板(431)远离所述减震器(41)的一端为弧面。

6.根据权利要求5所述的垂直尾翼，其特征在于，所述连接架(432)上设有多组不同孔径的装配孔(4321)，所述装配孔(4321)用于安装拓展结构。

7.根据权利要求6所述的垂直尾翼，其特征在于，所述下支脚(43)还包括限位销(433)，所述限位销(433)与一组所述装配孔(4321)插接，用于限制所述下支脚(43)的摆动角度。

8.根据权利要求1所述的垂直尾翼，其特征在于，所述尾翼结构架(11)均设有镂空孔。

9.根据权利要求1所述的垂直尾翼，其特征在于，尾翼结构架(11)还包括尾翼上端板(112)，所述尾翼上端板(112)的一侧与所述尾翼主体(1)远离所述减震系统(4)的一端连接，所述尾翼上端板(112)的一侧与所述旋翼系统(3)连接。

10.一种无人机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的垂直尾翼。

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