CN219668500U - 一种可垂直起降的无人机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种可垂直起降的无人机，涉及无人机技术领域。一种可垂直起降的无人机，包括机身、机翼和尾翼，所述机翼连接于所述机身的两侧，所述机翼的底部连接有机臂管，所述机臂管连接有垂直推力系统，所述尾翼连接于所述机身的尾部，所述尾翼连接有尾管，所述尾管连接有水平推力系统。本申请具有提供一种可以垂直起降并且能够长时间飞行的无人机的效果。

Description

一种可垂直起降的无人机

技术领域

本申请涉及无人机领域，尤其是涉及一种可垂直起降的无人机。

背景技术

无人机是无人驾驶飞行器的统称，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行器。无人机可以用于长时间远距离的的控制与飞行，因此被广泛应用于空中运输、侦查、通信、救灾等领域。

无人机分为固定翼无人机、旋翼无人机、扑翼无人机等。固定翼无人机在使用时，需要跑道或者弹射轨道的辅助进行发射，对起飞场地有一定的要求和限制；旋翼无人机虽然具备无需跑道，垂直起降的能力，但旋翼的飞行力效低，因此续航能力差。因此需要一种可以垂直起降并且能够长时间飞行的无人机。

实用新型内容

为了提供一种可以垂直起降并且能够长时间飞行的无人机，本申请提供一种可垂直起降的无人机。

本申请提供的一种可垂直起降的无人机采用如下的技术方案：

一种可垂直起降的无人机，包括机身、机翼和尾翼，所述机翼连接于所述机身的两侧，所述机翼的底部连接有机臂管，所述机臂管连接有垂直推力系统，所述尾翼连接于所述机身的尾部，所述尾翼连接有尾管，所述尾管连接有水平推力系统。

通过采用上述技术方案，垂直推力系统为无人机提供向上的升力，提供垂起动力使得无人机无需在跑道上滑行即可直接实现垂直起降，水平推力系统在无人机水平飞行时提供水平的推动力，机翼相比旋翼的飞行阻力小，能量消耗低，因此无人机的续航时间增加，从而无人机既能垂直起降又可以进行长时间的飞行。

可选的，所述垂直推力系统包括垂直推力电机、垂直推力螺旋桨和垂直推力电机电调，所述垂直推力电机连接于所述机臂管的两端，所述垂直推力螺旋桨连接于所述垂直推力电机的输出端，所述垂直推力电机电调安装于所述机翼内部。

通过采用上述技术方案，垂直推力电机驱动垂直推力螺旋桨运行，为无人机提供垂直起降的动力，通过垂直推力电机电调调整垂直推力电机的转动，从而使得垂起动力发生改变，减少能量损耗。

可选的，所述水平推力系统包括水平推力电机、水平推力螺旋桨和水平推力电机电调，所述水平推力电机连接于所述尾管，所述水平推力螺旋桨连接于所述水平推力电机的输出端，所述水平推力电机电调安装于所述尾管内部。

通过采用上述技术方案，水平推力电机驱动水平推力螺旋桨运行，推动无人机水平飞行，通过水平推力电机电调调整转速，改变推动力，节约能耗。

可选的，所述机翼包括内翼和外翼，所述机臂管和所述垂直推力电机电调均连接于所述内翼，所述内翼和所述外翼之间设置有翻转机构，所述翻转机构将所述外翼翻转至两个工位：在第一工位，所述外翼与所述内翼在同一水平线上；在第二工位，所述外翼向所述内翼的后方翻转一定角度。

通过采用上述技术方案，翻转机构可以驱动外翼进行折叠，当外翼进行折叠后，无人机的宽度缩小，节省了无人机储存和运输的空间。

可选的，所述翻转机构包括直线伸缩件、伸缩转动件和连接件，所述直线伸缩件的两端分别连接于所述内翼和所述连接件，所述伸缩转动件的两端分别连接于所述内翼和所述转动件，所述连接件连接于所述外翼。

通过采用上述技术方案，当外翼翻转到第二工位时，直线伸缩件推动外翼以及连接件水平移动远离内翼，推动过程中伸缩转动件同步伸出，后伸缩转动件转动通过连接件带动外翼进行翻转，从而外翼折叠。

可选的，所述外翼连接有固定件，当所述外翼处于第一工位时，所述固定件插入所述内翼中，所述固定件将所述外翼和所述内翼固定。

通过采用上述技术方案，外翼展开和内翼处于同一水平线时，通过固定件将外翼和内翼固定，从而增强外翼和内翼的连接稳定性。

可选的，所述尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼，所述垂直尾翼连接于所述机身，所述水平尾翼卡接于所述垂直尾翼，所述尾管连接于所述垂直尾翼。

通过采用上述技术方案，水平尾翼用于保持无人机的纵向俯仰稳定，垂直尾翼用于保持无人机水平方向的稳定性。

可选的，所述机身内部设置有油电混合模块和动力电池，油电混合模块和动力电池共同为垂直推力系统供电，油电混合模块为水平推力系统供电。

通过采用上述技术方案，当无人机进行垂直起降时，油电混合模块驱动自带发电机和动力电池共同发电，提供较大的功率，在巡航飞行模式时，所需功率小，因此动力电池停止工作，减少能源的浪费。动力电池同步作为备用能源，以应对突发情况。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1.垂直推力系统为无人机提供向上的升力，提供垂起动力使得无人机无需在跑道上滑行即可直接实现垂直起降，水平推力系统在无人机水平飞行时提供水平的推动力，机翼相比旋翼的飞行阻力小，能量消耗低，因此无人机的续航时间增加，从而无人机既能垂直起降又可以进行长时间的飞行。

2.翻转机构可以驱动外翼进行折叠，当外翼进行折叠后，无人机的宽度缩小，节省了无人机储存和运输的空间。

附图说明

图1为本申请实施例整体的结构示意图；

图2为本申请实施例外翼折叠的结构示意图；

图3为本申请实施例外翼展开的结构示意图。

附图标记说明：1、机身；2、机翼；21、内翼；22、外翼；23、翻转机构；3、机臂管；31、固定座；32、垂直推力电机；33、垂直推力螺旋桨；34、垂直推力电机电调；4、尾翼；41、水平尾翼；42、垂直尾翼；5、尾管；51、水平推力电机；52、水平推力螺旋桨；53、水平推力电机电调；6、翻转结构；61、直线伸缩件；62、伸缩转动件；63、连接件；64、固定件；65；球铰座。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种可垂直起降的无人机。参照图1，一种可垂直起降的无人机包括机身1、机翼2和尾翼4，机身1呈现长条流线型结构，机翼2设置在机身1的两侧，尾翼4设置在机身1的尾部。无人机设置有垂直起降模式和巡航飞行模式，机翼2底部设置有机臂管3，机臂管3连接有垂直推力系统，垂直推力系统为无人机的垂直起降模式提供垂起动力，从而无人机在起降时无需跑道，可以适应多种飞行场地；尾翼4连接有尾管5，尾管5连接有水平推力系统，水平推力系统为无人机的巡航飞行模式提供水平推动力，从而无人机可以进行长时间的飞行。

机身1腹部设置有能源动力，包括油电混合模块和一块动力电池，油电混合模块采用汽油机加装发电机混合而来，动力电池为大容量锂电池。当无人机处于垂直起降模式时，油电混合模块和动力电池共同发电，为垂直推力系统提供动力，具有较大的功率；当无人机处于巡航飞行模式时所需功率降低，此时关闭动力电池，由油电混合模块对水平推力系统进行供电，水平推力推动机翼2前行，减少能耗，提高续航能力，并且一部分电量为动力电池充电，动力电池储能用于特殊情况，提高无人机的安全性。

垂直推力系统包括垂直推力电机32、垂直推力螺旋桨33和垂直推力电机电调34，机臂管3的两端连接有固定座31，垂直推力电机32连接于固定座31，垂直推力螺旋桨33连接于垂直推力电机32的输出端，从而垂直推力电机32驱动垂直推力螺旋桨33转动，为无人机提供垂起动力。垂直推力电机电调34用于调整垂直推力电机32的转速，设置有两个，同一个机臂管3连接的两个垂直推力电机32共用一台垂直推力电机电调34。垂直推力电机电调34连接于机翼2内部的座，且垂直推力电机电调34的散热齿外露至下翼面，方便进行散热。

水平推力系统包括设置于尾管5的水平电机，水平推力电机51的输出端连接有水平推力螺旋桨52，通过水平推力电机51驱动水平推力螺旋桨52转动驱动无人机水平飞行，尾管5内部的安装座安装有水平推力电机电调53，用于调整水平推力电机51的转速，水平推力电机电调53的散热齿外露方便散热。

参照图2，机翼2为可折叠机翼2，包括内翼21和外翼22，内翼21连接于机身1，机臂管3和垂直推力电机电调34均连接于内翼21，外翼22通过翻转机构23连接于内翼21。通过翻转机翼2，可以将外翼22进行折叠和展开，从而外翼22具有两个工位，第一工位：展开状态，外翼22与内翼21成同一水平线上；第二工位：折叠状态，外翼22相对于内翼21成一定角度。

翻转机构23包括直线伸缩件61、伸缩转动件62和连接件63，连接件63固定连接于外翼22，通过连接件63带动外翼22进行翻转，直线伸缩件61的一端固定连接于内翼21，直线伸缩件61远离内翼21的一端通过球铰座65与连接件63进行转动连接，伸缩转动件62的两端分别通过球铰座65与内翼21、连接件63进行转动连接。在本申请实施例中，直线伸缩件61设置为水平推杆，伸缩转动件62设置为翻转推杆，连接件63设置为直角翻转支架。

当对展开的外翼22进行折叠时，直线伸缩件61和伸缩转动件62的伸缩端伸出带动连接件63及外翼22水平移动远离内翼21，伸缩转动件62的伸缩端全部伸出后，直线伸缩件61的伸缩端继续伸出，此时伸缩转动件62围绕与内翼21的连接处进行转动，带动连接件63及外翼22进行翻转，直线伸缩件61的伸缩端全部伸出，停止翻转，实现外翼22的折叠。外翼22进行折叠后，无人机的整体宽度减小，节省了无人机存储和运输的宝贵时间。

参照图3，当折叠的外翼22进行展开时，直线伸缩件61的伸缩端缩回，伸缩转动件62驱动直角翻转支架转动至外翼22与内翼21在同一水平线上，直线伸缩件61和伸缩转动件62的伸出端缩回至外翼22和内翼21的侧面接触。外翼22上安装有固定件64，固定件64为水平电插销，当外翼22和外翼22的侧面接触时，水平电插销插入内翼21的插槽处，水平电插销开设有插孔，内翼21连接有竖直方向的锁定电插销，锁定电插销插入插孔内，从而实现内翼21和外翼22的固定连接。

参照图1，尾翼4包括水平尾翼41和垂直尾翼42，垂直尾翼42连接在机身1的尾部，尾管5连接于垂直尾翼42，垂直尾翼42上卡设有卡接孔，水平尾翼41通过卡接孔卡接于垂直尾翼42并关于垂直尾翼42对称设置。水平尾翼41和垂直尾翼42共同保护无人机在纵向和水平方向的稳定性。

本申请实施例一种垂直起降的无人机的实施原理为：当面临的飞行场地没有跑道时，油电混合模块和动力电池一同为垂直推力电机32供电，垂直推力电机32驱动垂直推力螺旋桨33转动产生升力，驱动无人机进行垂直起降。当飞机处于水平巡航飞行时，油电混合模块为水平推力电机51供电，水平推力电机51驱动水平推力螺旋桨52转动，为无人机提供水平推动力。通过翻转机构23折叠收纳外翼22，方便对无人机进行运输和存储。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种可垂直起降的无人机，包括机身(1)、机翼(2)和尾翼(4)，其特征在于：所述机翼(2)连接于所述机身(1)的两侧，所述机翼(2)的底部连接有机臂管(3)，所述机臂管(3)连接有垂直推力系统，所述尾翼(4)连接于所述机身(1)的尾部，所述尾翼(4)连接有尾管(5)，所述尾管(5)连接有水平推力系统。

2.根据权利要求1所述的一种可垂直起降的无人机，其特征在于：所述垂直推力系统包括垂直推力电机(32)、垂直推力螺旋桨(33)和垂直推力电机电调(34)，所述垂直推力电机(32)连接于所述机臂管(3)的两端，所述垂直推力螺旋桨(33)连接于所述垂直推力电机(32)的输出端，所述垂直推力电机电调(34)安装于所述机翼(2)内部。

3.根据权利要求1所述的一种可垂直起降的无人机，其特征在于：所述水平推力系统包括水平推力电机(51)、水平推力螺旋桨(52)和水平推力电机电调(53)，所述水平推力电机(51)连接于所述尾管(5)，所述水平推力螺旋桨(52)连接于所述水平推力电机(51)的输出端，所述水平推力电机电调(53)安装于所述尾管(5)内部。

4.根据权利要求2所述的一种可垂直起降的无人机，其特征在于：所述机翼(2)包括内翼(21)和外翼(22)，所述机臂管(3)和所述垂直推力电机电调(34)均连接于所述内翼(21)，所述内翼(21)和所述外翼(22)之间设置有翻转机构(23)，所述翻转机构(23)将所述外翼(22)翻转至两个工位：在第一工位，所述外翼(22)与所述内翼(21)在同一水平线上；在第二工位，所述外翼(22)向所述内翼(21)的后方翻转一定角度。

5.根据权利要求4所述的一种可垂直起降的无人机，其特征在于：所述翻转机构(23)包括直线伸缩件(61)、伸缩转动件(62)和连接件(63)，所述直线伸缩件(61)的两端分别连接于所述内翼(21)和所述连接件(63)，所述伸缩转动件(62)的两端分别连接于所述内翼(21)和所述转动件，所述连接件(63)连接于所述外翼(22)。

6.根据权利要求5所述的一种可垂直起降的无人机，其特征在于：所述外翼(22)连接有固定件(64)，当所述外翼(22)处于第一工位时，所述固定件(64)插入所述内翼(21)中，所述固定件(64)将所述外翼(22)和所述内翼(21)固定。

7.根据权利要求1所述的一种可垂直起降的无人机，其特征在于：所述尾翼(4)包括水平尾翼(41)和垂直尾翼(42)，所述垂直尾翼(42)连接于所述机身(1)，所述水平尾翼(41)卡接于所述垂直尾翼(42)，所述尾管(5)连接于所述垂直尾翼(42)。

8.根据权利要求3所述的一种可垂直起降的无人机，其特征在于：所述机身(1)内部设置有油电混合模块和动力电池，油电混合模块和动力电池共同为垂直推力系统供电，油电混合模块为水平推力系统供电。