CN216943543U - 无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种无人机，该无人机包括：翼身、升力系统和推力系统，翼身包括机身、及分别连接机身左右两侧的两个机翼，升力系统包括设于翼身的旋翼组件，旋翼组件包括第一升力螺旋桨、及设于第一升力螺旋桨下方的第二升力螺旋桨，第一升力螺旋桨与第二升力螺旋桨相对设置，推力系统包括设于翼身的推力螺旋桨。本实用新型的技术方案旨在降低无人机对起飞场地的需求。

Description

无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机。

背景技术

近年来，无人机发展迅猛，受到各行业的青睐，例如农业和物流行业等，无人机甚至在军事领域也得到广泛应用，目前的无人机依靠推力系统提供起飞的动力再借助起飞场地如跑道或发射筒等进行起飞，该无人机对起飞场所要求较高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种无人机，旨在降低无人机对起飞场地的需求。

为实现上述目的，本实用新型提出的无人机包括：

翼身，包括机身、及分别连接所述机身左右两侧的两个机翼；

升力系统，包括设于所述翼身的旋翼组件，所述旋翼组件包括第一升力螺旋桨、及设于所述第一升力螺旋桨下方的第二升力螺旋桨，所述第一升力螺旋桨与所述第二升力螺旋桨相对设置；以及

推力系统，包括设于所述翼身的推力螺旋桨。

可选地，所述第一升力螺旋桨的转动方向与所述第二升力螺旋桨的转动方向相反。

可选地，所述第一升力螺旋桨的旋转中心与所述第二升力螺旋桨的旋转中心的间距范围为150mm-400mm。

可选地，所述升力系统包括多组所述旋翼组件，多组所述旋翼组件以所述翼身的重心呈中心对称设置。

可选地，多组所述旋翼组件对称分布于所述机身的左右两侧，所述第一升力螺旋桨的旋转平面在远离所述机身的方向上朝远离对应的所述第二升力螺旋桨，所述第二升力螺旋桨的旋转平面在远离所述机身的方向上朝远离对应的所述第一升力螺旋桨倾斜设置。

可选地，所述第一升力螺旋桨的倾斜角度的范围为3°-30°，所述第二升力螺旋桨的倾斜角度的范围为3°-30°。

可选地，在所述机身的周向方向上，任意相邻的两所述第一升力螺旋桨的旋转方向相反，任意相邻的两所述第二升力螺旋桨的旋转方向相反。

可选地，所述无人机还包括用以连接所述机翼和所述旋翼组件的两个撑杆，一所述撑杆对应设于一所述机翼，所述撑杆沿所述机身的前后方向延伸以具有超出所述机翼的两个安装部，一所述安装部对应安装有一所述旋翼组件。

可选地，所述无人机还包括尾翼，两所述撑杆位于所述机翼后侧的端部分别连接所述尾翼的两端。

可选地，所述推力螺旋桨设于所述机身的尾部，所述无人机还包括设于所述机身后方的尾翼，在所述机身的尾部朝所述机身的头部的方向上所述尾翼的投影与所述推力螺旋桨的旋转面的投影间隔设置。

可选地，所述尾翼呈倒V设置，所述尾翼高于所述推力螺旋桨设置。

可选地，所述尾翼具有分别设于所述推力螺旋桨左右两侧的两个翼面，所述翼面在靠近所述机身的方向上朝上倾斜20°-70°。

可选地，所述机身设有储物仓，所述储物仓具有抛物口。

可选地，所述推力螺旋桨高于所述抛物口设置。

可选地，所述旋翼组件高于所述抛物口设置。

可选地，所述机翼的展弦比的范围为10-20。

可选地，所述机翼的梢根比的范围为0.3-0.5。

本实用新型的技术方案中，翼身作为无人机的基本架构之一，翼身包括机身和连接翼身左右两侧的两个机翼，为了便于无人机升降，将升力系统的旋翼组件设于翼身，通过驱动旋翼组件转动为翼身提供升力，如此，翼身无需借助起飞场地如跑道或发射筒等即可起飞，降低了对起飞场地的需求，便于无人机升降，其中旋翼组件包括第一升力螺旋桨、及设于第一升力螺旋桨下方的第二升力螺旋桨，第一升力螺旋桨和第二升力螺旋桨相对设置，如此与单个螺旋桨相较，旋翼组件的旋转平面的半径可以做得更小以此达到相同的升力，有利于减小旋翼组件投影在水平面上的尺寸，有利于无人机小型化，减小无人机的占地面积，还有利于减少旋翼组件伤人的概率，另外即便第一升力螺旋桨和第二升力螺旋桨中的一者损坏，另一者还能继续提供升力，无人机具有较高的安全性；可以理解，旋翼组件在起降方面有着优异的性能，但对于在航程和航时方面还需要补足，为此通过在翼身上设置推力系统，以延长无人机的航程和航时，具体而言，无人机在起飞的过程中，升力系统提供的升力逐渐降低，而推力系统提供的推力逐渐加大，直至机翼提供的升力等于重力，关闭升力系统，使得无人机进行平飞，进而使得无人机的航程较大以及航时较长。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型无人机一实施例的轴视图；

图2为图1中无人机的俯视图；

图3为图1中无人机的侧视图；

图4为图1中无人机的后视图；

图5为图1中右侧的一旋翼组件的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	翼身	313	第二升力螺旋桨
110	机身	510	推力螺旋桨
				130	机翼	700	撑杆
300	升力系统	900	尾翼
				310	旋翼组件	910	翼面
311	第一升力螺旋桨

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

近年来，无人机发展迅猛，受到各行业的青睐，例如农业和物流行业等，无人机甚至在军事领域也得到广泛应用，目前的无人机依靠推力系统提供起飞的动力再借助起飞场地如跑道或发射筒等进行起飞，该无人机对起飞场所要求较高。为此，本实用新型提出一种无人机。该无人机可但不限于应用于军事领域。参照图1至4，在本实用新型一实施例中，该无人机包括：

翼身100，包括机身110、及分别连接所述机身110左右两侧的两个机翼130；

升力系统300，包括设于所述翼身100的旋翼组件310，所述旋翼组件310包括第一升力螺旋桨311、及设于所述第一升力螺旋桨311下方的第二升力螺旋桨313，所述第一升力螺旋桨311与所述第二升力螺旋桨313相对设置；以及

推力系统，包括设于所述翼身100的推力螺旋桨510。

本实用新型的技术方案中，翼身100作为无人机的基本架构之一，翼身100包括机身110和连接翼身100左右两侧的两个机翼130，为了便于无人机升降，将升力系统300的旋翼组件310设于翼身100，通过驱动旋翼组件310转动为翼身100提供升力，如此，翼身100无需借助起飞场地如跑道或发射筒等即可起飞，降低了对起飞场地的需求，便于无人机升降，其中旋翼组件310包括第一升力螺旋桨311、及设于第一升力螺旋桨311下方的第二升力螺旋桨313，第一升力螺旋桨311和第二升力螺旋桨313相对设置，如此与单个螺旋桨相较，旋翼组件310的旋转平面的半径可以做得更小以此达到相同的升力，有利于减小旋翼组件310投影在水平面上的尺寸，有利于无人机小型化，减小无人机的占地面积，还有利于减少旋翼组件310伤人的概率，另外即便第一升力螺旋桨311和第二升力螺旋桨313中的一者损坏，另一者还能继续提供升力，无人机具有较高的安全性；可以理解，旋翼组件310在起降方面有着优异的性能，但对于在航程和航时方面还需要补足，为此通过在翼身100上设置推力系统，以延长无人机的航程和航时，具体而言，无人机在起飞的过程中，升力系统300提供的升力逐渐降低，而推力系统提供的推力逐渐加大，直至机翼130提供的升力等于重力，关闭升力系统300，使得无人机进行平飞，进而使得无人机的航程较大以及航时较长。

需要说明的是，第一升力螺旋桨311和第二升力螺旋桨313均为可为翼身100提供升力的螺旋桨，而不论第一升力螺旋桨311和第二升力螺旋桨313的外形或转向，只要它们在各种因素影响下能提供升力即可。推力系统亦然，推力系统为可为翼身100提供推力的螺旋桨，而不论推力螺旋桨510的外形或转向，只要它在各种因素影响下能提供推力即可。当然，通常而言，第一升力螺旋桨311和第二升力螺旋桨313的转动轴线沿上下方向延伸，可以理解，上下方向延伸指的是该轴线基本沿上下方向延伸，允许该轴线与上下方向呈一定角度，推力螺旋桨510的轴线沿前后方向延伸，可以理解，前后方向延伸指的是该轴线基本沿前后方向延伸，允许该轴线与前后方向呈一定的角度。

需要指出的使，本文所指的上方向意指机身110的底部朝机身110的顶部的方向，下方向意指机身110的顶部朝机身110的底部的方向，左方向意指机身110的右侧朝机身110的左侧的方向，右方向意指机身110的左侧朝机身110的右侧的方向，前方向意指机身110的尾部朝机身110的头部的方向，后方向意指机身110的头部朝机身110的尾部的方向。

值得一提的是，无人机采用升力系统300和推力系统有利于省去倾转机构，无需通过倾转机构控制倾转角度、速度，控制原理简单，研发周期短，实现难度低，且由于省去倾转机构，无人机的可靠性高，且成本少，结构重量低。

在一实施例中，所述第一升力螺旋桨311的转动方向与所述第二升力螺旋桨313的转动方向相反，这可以减小由于第一升力螺旋桨311和第二升力螺旋桨313的洗流的相互影响，进而减小拉力损失，相比于第一升力螺旋桨311和第二升力螺旋桨313同向转动的布局可以减小第二升力螺旋桨313的旋转气流对第一升力螺旋桨311的干扰，提高旋翼组件310的气动效率；可以理解，在其他实施例中，若有必要，则第一升力螺旋桨311和第二升力螺旋桨313同向转动。

在一实施例中，所述第一升力螺旋桨311的旋转中心与所述第二升力螺旋桨313的旋转中心的间距范围为150mm-400mm，如图5的L所示，可以理解，该间距范围越小，则第一升力螺旋桨311和第二升力螺旋桨313可能会发生碰撞，容易发生安装事故；该间距范围越大，则旋翼组件310运行时受到的阻力较大，且不利于无人机小型化，如此，当该间距的范围为150mm-400mm时，既降低第一升力螺旋桨311和第二升力螺旋桨313发生碰撞的可能性、避免安全事故的概率，且减小旋翼组件310运行时收到的阻力，使得无人机小型化。

在一实施例中，所述升力系统300包括多组所述旋翼组件310，多组所述旋翼组件310以所述翼身100的重心呈中心对称设置，如此，降低控制无人机航行方向的复杂性，降低研发无人机的成本。然本设计不限于此，于其他实施例中，旋翼组件310设有一个，该旋翼组件310的旋转轴线穿过该翼身100的重心。

为了提高无人机的抗风性能，在一实施例中，多组所述旋翼组件310对称分布于所述机身110的左右两侧，所述第一升力螺旋桨311的旋转平面在远离所述机身110的方向上朝远离对应的所述第二升力螺旋桨313倾斜设置倾斜设置，所述第二升力螺旋桨313的旋转平面在远离所述机身110的方向上朝远离对应的所述第一升力螺旋桨311倾斜设置。如此使得旋翼组件310在旋转时产生的合力及合力矩存在水平方向的分量，在无人机需要偏航或者抗侧风飞行时可通过调整旋翼组件310的输出信号，产生偏航力矩或水平方向的分力，这可以提高抗侧风性能及侧向操纵性。当然，在其他实施例中，所述第二升力螺旋桨313的旋转平面在远离所述机身110的方向上朝上倾斜，所述第一升力螺旋桨311的旋转平面在远离所述机身110的方向上朝下倾斜。

可以理解，若倾角过大旋翼组件310则为无人机提供升力的效率较低，若倾角过小则旋翼组件310为无人机提供的抗侧风的效果偏弱，具体地，在一实施例中，所述第一升力螺旋桨311的倾斜角度的范围为3°-30°如图5的θ所示，所述第二升力螺旋桨313的倾斜角度的范围为3°-30°如图5的α所示，如此可使得旋翼组件310为无人机提供的升力的效率较高的同时还为无人机提供较好的抗侧风的效果。在一实施例中，在所述机身110的周向方向上，任意相邻的两所述第一升力螺旋桨311的旋转方向相反，任意相邻的两所述第二升力螺旋桨313的旋转方向相反，如此能提高无人机高效地将动力源提供的动力转化为无人机的升力。然本设计不限于此，于其他实施例中，在所述机身110的周向方向上，任意相邻的两所述第一升力螺旋桨311的旋转方向相同。

在一实施例中，所述无人机还包括用以连接所述机翼130和所述旋翼组件310的两个撑杆700，一所述撑杆700对应设于一所述机翼130，所述撑杆700沿所述机身110的前后方向延伸以具有超出所述机翼130的两个安装部，一所述安装部对应安装有一所述旋翼组件310，一方面有利于降低操控无人机的复杂性，另一方面撑杆700沿前后方向延伸有利于降低无人机沿前后方向飞行时的阻力。然本设计不限于此，于其他实施例中，撑杆700可以设有多个，撑杆700的一端朝翼身100的重心延伸至机身110，另一端连接旋翼组件310。

在一实施例中，所述无人机还包括尾翼900，两所述撑杆700位于所述机翼130后侧的端部分别连接所述尾翼900的两端，如此，尾翼900和旋翼组件310共用撑杆700，无人机具备较高的结构利用效率，这极大的减少了结构重量及气动阻力。

在一实施例中，所述推力螺旋桨510设于所述机身110的尾部，所述无人机还包括设于所述机身110后方的尾翼900，在所述机身110的尾部朝所述机身110的头部的方向上所述尾翼900的投影与所述推力螺旋桨510的旋转面的投影间隔设置，可以理解推力螺旋桨510的旋转平面在朝后的方向上形成有滑流区，尾翼900的投影与推力螺旋桨510的旋转平面的投影之间具有间隔，可以使得避开尾翼900的滑流区，使得无人机飞行顺畅。当然，在其他实施例中，推力系统包括多个推力螺旋桨510，两个机翼130均设有推力螺旋桨510，具体地，两个机翼130的下方设有推力螺旋桨510，如此减少对尾翼900设计的限制。值得一提的是，推力螺旋桨510的中部设有桨罩，使得无人机具备一定的整流功能，使得无人机飞行得更流畅。

在一实施例中，所述尾翼900呈倒V设置，如此尾翼900兼有垂尾和平尾的功能，所述尾翼900高于所述推力螺旋桨510设置，如此，充分利用无人机的上方的空间，避免无人机降落时，尾翼900与地面碰撞，具体而言，尾翼900的V口自上朝下与推力螺旋桨510相对。进一步地，为尽避开尾翼900形成的滑流区的同时做到无人机小型化，在一实施例中，所述尾翼900具有分别设于所述推力螺旋桨510左右两侧的两个翼面910，所述翼面910在靠近所述机身110的方向上朝上倾斜20°-70°，一方面避免倾角过小时使得尾翼900在机身100的左右方向上的尺寸较大，另一方面避免倾角过大时使得尾翼900在机身100的上下方向上的尺寸过大，如此有利于无人机小型化。然本设计不限于此，于其他实施例中，尾翼900还可以呈正V设置，只要该尾翼900能避让推力螺旋桨510的即可。

在一实施例中，所述机身110设有储物仓，所述储物仓具有抛物口，如此，无人机具有输送货物的功能，具体而言，储物仓设于机身110的下方，然本设计不限于此，在其他实施例中，机身110内可以设置储物腔，储物腔具有抛物口。

当然，在其他实施例中，机身110的下方可以设置挂部用以供货物挂扣，从而实现无人机输送货物的功能。

在一实施例中，所述推力螺旋桨510高于所述抛物口设置，如此有利于避免在抛送货物的过程中货物击打推力螺旋桨510，有利于提高无人机的安全性。

在一实施例中，所述旋翼组件310高于所述抛物口设置，如此有利于避免在抛送货物的过程中货物击打推力螺旋桨510，有利于提高无人机的安全性。可以理解，在一实施例中，机翼130高于抛物口设置，从而使得设于机翼130的旋翼组件310高于抛物口，具体而言机翼130设置为上单翼，上单翼是置于机身110顶部的机翼130布局形式。

为了提高无人机的航行时间，在一实施例中，所述机翼130的展弦比的范围为10-20，可以理解，无人机具备有较大的展弦比，有利于无人机长时间飞行。

为了降低无人机的飞行的诱导阻力，在一实施例中，所述机翼130的梢根比的范围为0.3-0.5，根梢比的数值过大或过小均会使得无人机的诱导阻力过大，根梢比在0.3-0.5取值时可获得较小的诱导阻力。

在一实施例中，机身110与机翼130呈平滑过渡设置，有利于降低无人机飞行时的阻力，另外，在一实施例中，机翼130与撑杆700、尾撑与撑杆700也是平滑过渡，有利于提高巡航升阻比，从而大大提高无人机续航能力。

具体地，在一实施例中，机翼130与机身110一体成型，当然，在其他实施例中，机翼130与机身110可以分体设置。

最后，需要指出的是，在一实施例中，旋翼组件310还包括用以驱动第一升力螺旋桨311的第一电机、及驱动第二升力螺旋桨313的第二电机，第一电机和第二电机均设于撑杆700，推力系统还包括驱动推力螺旋桨510的发动机，该发动机可以但不限于为油发动机，油发动机具有较大的驱动力，有利于获得较长的航行时间，该发动机高于抛物口设置，从而使推力螺旋桨510高于抛物口。当然，在其他实施例中，驱动第一升力螺旋桨311、第二升力螺旋桨313和推力螺旋桨510的方式还可以是其他方式，只要能为他们提供动力即可。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种无人机，其特征在于，包括：

翼身，包括机身、及分别连接所述机身左右两侧的两个机翼；

升力系统，包括设于所述翼身的旋翼组件，所述旋翼组件包括第一升力螺旋桨、及设于所述第一升力螺旋桨下方的第二升力螺旋桨，所述第一升力螺旋桨与所述第二升力螺旋桨相对设置；以及

推力系统，包括设于所述翼身的推力螺旋桨。

2.如权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述第一升力螺旋桨的转动方向与所述第二升力螺旋桨的转动方向相反；

和/或，所述第一升力螺旋桨的旋转中心与所述第二升力螺旋桨的旋转中心的间距范围为150mm-400mm。

3.如权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述升力系统包括多组所述旋翼组件，多组所述旋翼组件以所述翼身的重心呈中心对称设置。

4.如权利要求3所述的无人机，其特征在于，多组所述旋翼组件对称分布于所述机身的左右两侧，所述第一升力螺旋桨的旋转平面在远离所述机身的方向上朝远离对应的所述第二升力螺旋桨倾斜设置，所述第二升力螺旋桨的旋转平面在远离所述机身的方向上朝远离对应的所述第一升力螺旋桨倾斜设置。

5.如权利要求4所述的无人机，其特征在于，所述第一升力螺旋桨的倾斜角度的范围为3°-30°，所述第二升力螺旋桨的倾斜角度的范围为3°-30°。

6.如权利要求3所述的无人机，其特征在于，在所述机身的周向方向上，任意相邻的两所述第一升力螺旋桨的旋转方向相反，任意相邻的两所述第二升力螺旋桨的旋转方向相反。

7.如权利要求3所述的无人机，其特征在于，所述无人机还包括用以连接所述机翼和所述旋翼组件的两个撑杆，一所述撑杆对应设于一所述机翼，所述撑杆沿所述机身的前后方向延伸以具有超出所述机翼的两个安装部，一所述安装部对应安装有一所述旋翼组件。

8.如权利要求7所述的无人机，其特征在于，所述无人机还包括尾翼，两所述撑杆位于所述机翼后侧的端部分别连接所述尾翼的两端。

9.如权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述推力螺旋桨设于所述机身的尾部，所述无人机还包括设于所述机身后方的尾翼，在所述机身的尾部朝所述机身的头部的方向上所述尾翼的投影与所述推力螺旋桨的旋转面的投影间隔设置。

10.如权利要求9所述的无人机，其特征在于，所述尾翼呈倒V设置，所述尾翼高于所述推力螺旋桨设置。

11.如权利要求10所述的无人机，其特征在于，所述尾翼具有分别设于所述推力螺旋桨左右两侧的两个翼面，所述翼面在靠近所述机身的方向上朝上倾斜20°-70°。

12.如权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述机身设有储物仓，所述储物仓具有抛物口。

13.如权利要求12所述的无人机，其特征在于，所述推力螺旋桨高于所述抛物口设置；

和/或，所述旋翼组件高于所述抛物口设置。

14.如权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述机翼的展弦比的范围为10-20；

和/或，所述机翼的梢根比的范围为0.3-0.5。

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