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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine verformbare Flugdrohne, insbesondere eine Flugdrohne, bei der abnehmbare Flügel am Rumpf angebracht sind und die über die Fähigkeit verfügt, die Flügel schnell zu zerlegen und zu montieren und verschiedene Flugmodi zu erreichen.
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Stand der Technik
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Bisherige Drohnen setzen häufig auf vertikale Start- und Landefähigkeiten (Vertical Take-off and Landing, VTOL), da sie ohne Beschleunigung auf einer Landebahn starten und direkt landen können, ohne eine Landebahn zum Abbremsen bereitzustellen. Dadurch wird die Unannehmlichkeit reduziert, die durch das Starten und Landen an festen Standorten entsteht. Es gibt mehrere VTOL-Modelle, wie Tricopter, Heckantrieb-Flugzeug, Multicopter oder Quadcopter. Derzeit ist das Hauptmodell der Drohne der Quadcopter, auch bekannt als Quadrotor-Flugzeug.
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Ein Quadcopter ist ein Multicopter, der vier Rotoren verwendet, um Auftrieb zu erzeugen. Durch den Schub der Rotoren kann das Flugzeug vertikal starten und landen, schweben und verschiedene Flugmanöver ausführen. Die vier Rotoren sind in der Regel gleich groß und symmetrisch angeordnet, wobei zwei Rotoren in entgegengesetzte Richtungen drehen als die anderen beiden Rotoren.
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Obwohl Quadcopter auch vertikale Starts und Landungen, Schweben und verschiedene Flugmanöver ermöglichen, gibt es bei der Umstellung von vertikalen Starts auf Vorwärts- und Rückwärtsflüge Einschränkungen. Aufgrund der Rotoren, die an den vier Ecken des Flugzeugs angebracht sind, muss das Flugzeug in einem bestimmten Winkel geneigt werden, um vorwärts und rückwärts zu fliegen. Um diese Neigung zu erreichen und aufrechtzuerhalten, wird zwangsläufig zusätzliche elektrische Energie oder Treibstoff verbraucht, was sich indirekt auf die Geschwindigkeit und Flugzeit des Quadcopters auswirkt. Daher ist das Design des Quadcopters in Bezug auf Energie- oder Treibstoffverbrauch ineffizient.
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Da das Aussehen, die Bedienung und die Fluggeschwindigkeit von Quadcoptem nicht den Erwartungen entsprechen, gibt es derzeit eine Verbesserung, bei der an beiden Seiten des Quadcopters jeweils ein Starrflügel angebracht wird und zusätzliche Rotoren oder Propeller hinzugefügt werden, um die Nachteile des bestehenden Quadcopters in Bezug auf das unzureichend ästhetische Aussehen, mangelnde Aerodynamik, Bedienung und unzureichende Fluggeschwindigkeit zu beheben. Obwohl die Änderung, die Starrflügel hinzufügt, die Fluggeschwindigkeit des Quadcopters verbessern kann, erhöht sie auch das Volumen des Flugzeugs und führt somit zu Unannehmlichkeiten und Schwierigkeiten beim Transport und Tragen.
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Zusammenfassend haben die bestehenden Flugzeuge aufgrund der Verwendung von zwei Starrflügeln immer noch Nachteile, was zu einem dringenden Bedarf an Verbesserungen und Innovationen in der Branche führt.
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Inhalt der Erfindung
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Der Schöpfer dieser Neuentwicklung hat angesichts der oben genannten Mängel der bisherigen Technologie dringend Verbesserungen und Innovationen angestrebt. Nach jahrelangen Forschungs- und Experimentierarbeiten ist es ihm schließlich gelungen, diese neue Art von verformbaren Drohnen zu entwickeln.
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Die verformbare Drohne umfasst einen Rumpf, mehrere Rotoreinheiten, eine Propellereinheit und zwei abnehmbare Tragflächen. Jede Rotoreinheit ist an den Ecken des Rumpfes angebracht und die Propellereinheit ist am Rumpf befestigt. Die abnehmbaren Tragflächen können abnehmbar an beiden Seiten des Rumpfes angebracht werden.
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Die verformbare Drohne umfasst einen Rumpf, mehrere Rotoreinheiten und eine Propellereinheit. Jede Rotoreinheit ist an den Ecken des Rumpfes angebracht, und die Propellereinheit ist am Körper angebracht.
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In einer Ausführungsform sind die beiden abnehmbaren Tragflächen an beiden Seiten des Rumpfes angebracht, wobei jede Tragfläche eine Schnellverbindungseinheit aufweist. An beiden Seiten des Rumpfes befindet sich jeweils eine Schnelllöseeinheit, die mit der entsprechenden Schnellverbindungseinheit gekoppelt ist, um die abnehmbaren Tragflächen abnehmbar am Rumpf zu befestigen.
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In einer Ausführungsform sind die Schnellwechseleinheit und die Schnellverbindungseinheit Schraubenelemente, Verriegelungselemente, Steckelemente, Schnellwechselstecker, Schnellwechselschrauben, Schnellverschlussverschlüsse oder Schnellwechselstrukturen.
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In einer Ausführungsform enthält jede der abnehmbaren Tragflächen ein Querruder, während die Propellereinheit an der Vorder- oder Hinterseite des Rumpfes angebracht ist.
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In einer Ausführungsform umfasst der Rumpf eine Kammer, die einen Steuerungsblock enthält, der mit dem Querruder gekoppelt ist und elektrisch mit den Rotoreinheiten und der Propellereinheit verbunden ist. Die Rotoreinheiten umfassen die erste Rotoreinheit, die zweite Rotoreinheit, die dritte Rotoreinheit und die vierte Rotoreinheit.
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In einer Ausführungsform enthält der Rumpf mindestens einen Stabilisator Flügel und mehrere Stützträger auf der Unterseite. Der Stabilisator Flügel enthält ein Seitenruder.
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Durch die oben beschriebene verformbare Flugdrohne des vorliegenden Werks in Kombination mit dem Propellerteam und den abnehmbaren Tragflächen kann die Drohne nach dem Start die Flugleistung eines herkömmlichen Flugzeugs erreichen. Daher verfügt die verformbare Flugdrohne des vorliegenden Werks über die Flugfunktionen eines Hubschraubers und eines Flugzeugs. Die abnehmbaren Tragflächen können durch die Schnellverbindungseinheit und die Schnelllöseeinheit der Drohne abgenommen werden, wodurch die Transportfähigkeit der Drohne verbessert wird. Darüber hinaus kann die verformbare Flugdrohne des vorliegenden Werks auch verschiedene Flugmodi wie Mehrachsen (Rotoreinheiten) oder Festflügel (mit abnehmbaren Tragflächen am Rumpf) erreichen, so dass sie je nach Bedarf unterschiedliche Flugmodi auswählen kann.
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Figurenliste
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- 1 eine Draufsicht einer teilweise zerlegten verformbaren Flugdrohne gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- 2 eine Draufsicht einer verformbaren Flugdrohne gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- 3 eine Stereogramm einer verformbaren Flugdrohne gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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Um sicherzustellen, dass Fachleute in diesem Bereich die technischen Merkmale, Inhalte und Vorteile dieser neuen Technologie vollständig verstehen können und welche Wirkungen damit erzielt werden können, werden im Folgenden detailliert die Zeichnungen und Ausdrucksformen von Ausführungsbeispielen erläutert. Die verwendeten Zeichnungen dienen lediglich der Veranschaulichung und Unterstützung des Textes und müssen nicht unbedingt das genaue Verhältnis und die genaue Anordnung nach der Umsetzung dieser neuen Technologie darstellen. Daher sollten die Proportionen und Anordnungen der Zeichnungen nicht zur Einschränkung des Umfangs der tatsächlichen Umsetzung dieser neuen Technologie herangezogen werden.
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Bitte beachten Sie 1, eine teilweise aufgeschlüsselte schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Verformbare Flugdrohne. Bitte beachten Sie 2, eine zerlegte schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Verformbare Flugdrohne. Bitte beachten Sie 3, eine dreidimensionale schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Verformbare Flugdrohne. Wie in der Abbildung gezeigt, umfasst sie ein Rumpf 10, eine Kontrolleinheit 11, eine Rotoreinheit 12, eine Propellereinheit 13 und zwei abnehmbare Flügel 14.
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Der Rumpf 10 enthält eine hohle Kammer, wobei auf beiden Seiten des Rumpfs 10 eine Schnelllöseeinheit 100 angebracht ist. Die Steuereinheit 11 ist innerhalb der Kammer angebracht und enthält eine Energieversorgungseinheit, eine elektronische Steuerungseinheit und eine Mechanik-Einheit. Die Energieversorgungseinheit kann eine Batterieeinheit, eine Ölspeichereinheit oder eine Brennstoffzelle sein. Die elektronische Steuerungseinheit kann eine Funkempfangs- und -sendeeinheit und eine zentrale Steuerungseinheit sein. Die Mechanik-Einheit kann eine Motoranordnung oder eine entsprechende Antriebsanordnung sein. Das Signal der Mechanik-Einheit ist mit der elektronischen Steuerungseinheit verbunden. Die Energieversorgungseinheit ist elektrisch mit der elektronischen Steuerungseinheit und der Mechanik-Einheit verbunden. Der Rumpf 10 enthält auch mindestens einen Stabilisator-Flügel 16 und mehrere Stützträger 15. Der Stabilisator-Flügel 16 befindet sich an einem Ende der Oberseite des Rumpfs 10 und kann optional ein Seitenruder (nicht gezeigt in der Abbildung) enthalten, das mit der Mechanik-Einheit gekoppelt ist, um das Seitenruder zu betreiben. Das Seitenruder steuert die Richtung des Verformbare Flugdrohne während des Fluges durch seine Drehung und bestimmt so die Flugrichtung des Verformbare Flugdrohne. Die Funktionsweise des Seitenruders ist allgemein bekannt und wird hier nicht weiter beschrieben. Die Stützträger 15 sind auf der Unterseite des Rumpfs 10 angebracht, und in diesem Ausführungsbeispiel kann ihre Anzahl drei betragen, um eine stabile Landung des Verformbare Flugdrohne zu ermöglichen.
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Die Rotoreinheit 12 besteht aus der ersten Rotoreinheit 120, der zweiten Rotoreinheit 121, der dritten Rotoreinheit 122 und der vierten Rotoreinheit 123, die jeweils an den vier Ecken des Rumpfs 10 angebracht sind. Die erste Rotoreinheit 120, die zweite Rotoreinheit 121, die dritte Rotoreinheit 122 und die vierte Rotoreinheit 123 sind elektrisch mit der Steuereinheit 11 verbunden. Die Propellereinheit 13 ist an der Vorder- oder Hinterseite des Rumpfs 10 angebracht, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die Propellereinheit 13 an der Hinterseite des Rumpfs 10 angebracht ist. Die Propellereinheit 13 ist elektrisch mit der Steuereinheit 11 verbunden.
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Die abnehmbaren Flügel 14 sind jeweils an beiden Seiten des Rumpfs 10 angebracht. Jeder abnehmbare Flügel 14 umfasst ein Querruders 141 und eine Schnellverbindungseinheit 140. Die Schnellverbindungseinheit 140 ist mit der Schnelllöseeinheit 100 gekoppelt, um den abnehmbaren Flügel 14 am Rumpf 10 zu befestigen. Die Schnellverbindungseinheit 140 und die Schnelllöseeinheit 100 können Schraubenelemente, Verriegelungselemente, Steckelemente, Schnellwechselstecker, Schnellwechselschrauben, Schnellverschlussverschlüsse oder Schnellwechselstrukturen sein. Die Querruders 141 sind an einer Seite des abnehmbaren Flügels 14 angeordnet und mit dem Mechanismusmodul gekoppelt, um von diesem angetrieben zu werden.
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Bei der tatsächlichen Verwendung wird der abnehmbare Flügel 14 durch die Schnellverbindungseinheit 140 und die Schnelllöseeinheit 100 am Rumpf 10 befestigt. Das Steuermodul 11 erhält ein Fernsteuersignal, um die Rotoreinheit 12 zu steuern und Strom oder Leistung an die Rotoreinheit 12 zu liefern. Die Rotoreinheit 12 ermöglicht es dem Rumpf 10, vertikal zu starten oder zu landen. Das Steuermodul 11 steuert daher die Rotoreinheit 12 entsprechend dem Fernsteuersignal, um den Rumpf 10 vertikal starten oder landen zu lassen.
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Wenn der Rumpf 10 durch die Rotoreinheit 12 in die Luft gehoben wird, erhält das Steuermodul 11 ein weiteres Fernsteuersignal, um die Propellereinheit 13 zu steuern, die dem in der Luft befindlichen Rumpf 10 einen Schub verleiht und damit die Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Rumpfs 10 ermöglicht. Durch die Propellereinheit 13 kann der Rumpf 10 ohne eine bestimmte Neigung vorwärts oder rückwärts fliegen. Das Steuermodul 11 kann auch die Propellereinheit 13 steuern und Strom oder Leistung an die Propellereinheit 13 liefern.
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Beispielsweise, wenn die Propellereinheit 13 und die Rotoreinheit 12 elektrisch betrieben werden, haben sie jeweils rotierende Rotorblätter und Motoren. Das Energieversorgungsmodul der Steuereinheit 11 ist in der Lage, Energie für die Motoren der Propellereinheit 13 oder Rotoreinheit 12 bereitzustellen und die Steuereinheit 11 zu betreiben.
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Beispielsweise, wenn die Propellereinheit 13 und die Rotoreinheit 12 mit Kraftstoff betrieben werden, haben sie jeweils rotierende Rotorblätter und Motoren. Das Energieversorgungsmodul der Steuereinheit 11 ist in der Lage, Energie für die Motoren der Propellereinheit 13 oder Rotoreinheit 12 bereitzustellen und Energie für die Steuereinheit 11 zu liefern.
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Um den Anstellwinkel oder Nickwinkel des veränderlichen Flugdrohne während des Vorwärts- oder Rückwärtsflugs zu ändern, empfängt die Steuereinheit 11 ein Fernsteuersignal, das die Bewegungsrichtung des Querruders 141 des abnehmbaren Flügels 14 durch den Mechanismus der Steuereinheit 11 steuert. Die Bewegungsrichtung des Querruders 141 des abnehmbaren Flügels 14 kann den Nickwinkel des Flugdrohne während des Fluges ändern.
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Wenn das Flugdrohne ein Seitenruder hat, kann die Richtung (Flugrichtung) des veränderlichen Flugdrohne durch die Drehung des Seitenruders gesteuert werden. Wenn das Flugdrohne kein Seitenruder hat, kann die Richtung des veränderlichen Flugdrohne durch die Steuerung des Rotoreinheit 12 gesteuert werden.
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Wenn das veränderliche Flugdrohne für den Transport verwendet wird, kann der abnehmbare Flügel 14 vom Rumpf 10 abgebaut werden, indem die Schnelllöseeinheit 140 von der Schnellverbindungseinheit 100 getrennt wird. Dadurch kann das Gesamtvolumen des veränderlichen Flugdrohne reduziert werden, um den Transport zu erleichtern.
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Um die Neigungs- oder Aufwärtswinkel des Verformbare Flugdrohne bei Vorwärts- oder Rückwärtsflug zu ändern, empfängt die Steuerungseinheit 11 ein Fernsteuersignal und steuert die Schwenkrichtung des Querruders 141 der abnehmbaren Flügel 14 über das Mechanikmodul der Steuerungseinheit 11. Die Schwenkrichtung des Querruders 141 der abnehmbaren Flügel 14 kann den Neigungswinkel des Rumpfs 10 während des Fluges verändern.
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Wenn der Rumpf 10 über ein Seitenruder verfügt, kann die Steuerung der Flugrichtung (Reiserichtung) des Verformbare Flugdrohne durch die Drehung des Seitenruders gesteuert werden. Wenn der Rumpf 10 kein Seitenruder hat, kann die Flugrichtung des Verformbare Flugdrohne durch die Steuerung der Rotoreinheit 12 gesteuert werden.
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Wenn das Verformbare Flugdrohne für den Transport verwendet wird, kann die abnehmbaren Flügel 14 durch Trennen der Schnellverbindungseinheit 140 und der Schnelllöseeinheit 100 vom Rumpf 10 abgenommen werden. Dadurch kann die Gesamtgröße des Verformbare Flugdrohne verringert werden, um den Transport zu erleichtern.
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Wenn der abnehmbare Flügel 14 am Rumpf 10 nicht angebracht ist, kann der Verformbare Flugdrohne 10 mit Hilfe der Rotoreinheit 12 die gleichen Bewegungen ausführen wie ein herkömmlicher Quadrocopter. Die Propellereinheit 13 gibt der Drohne nach dem Abheben einen Schub, so dass sie vorwärts oder rückwärts fliegen kann. Da der Entwurf dieses Modells die Bewegung durch die Propellereinheit 13 ermöglicht, ohne dass die Drohne in einem bestimmten Neigungswinkel gehalten werden muss, wie es bei herkömmlichen Quadrocoptern der Fall ist, kann es die Nachteile von herkömmlichen Quadrocoptern, wie geringere Fluggeschwindigkeit oder -zeit, beseitigen.
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Zusammenfassend ermöglicht es die Schnellverbindungseinheit 140 und die Schnelllöseeinheit 100, den abnehmbaren Flügel 14 schnell und einfach am Rumpf 10 zu befestigen und abzunehmen, so dass die Verformbare Flugdrohne schnell montiert oder demontiert werden kann, was die Transportfähigkeit erhöht. Die Zusammenarbeit zwischen der Propellereinheit 13 und dem abnehmbaren Flügel 14 ermöglicht es der Verformbare Flugdrohne, nach dem Abheben die gleiche Leistung wie herkömmliche Flugzeuge zu erbringen, so dass sie sowohl die Funktionen eines Hubschraubers als auch eines Flugzeugs erfüllen kann. So kann die Verformbare Flugdrohne verschiedene Flugmodi wie Mehrachsen (Rotoreinheit 12) oder Festflügel (Rumpf 10 mit abnehmbarem Flügel 14) erreichen, um den Anforderungen entsprechend den gewünschten Flugmodus auszuwählen.
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Dies wurde nur als Beispiel angeführt, um die Durchführbarkeit einer konkreten Umsetzung des technischen Inhalts dieser neuen Technologie zu erläutern, und nicht zur Einschränkung dieser neuen Technologie. Im Fachgebiet dieser neuen Technologie ist es allgemeines Wissen, dass Äquivalenzsubstitutionen, Änderungen oder Modifikationen auf der Grundlage der Offenbarung in der Beschreibung vorgenommen werden können, die alle im Schutzumfang dieser neuen Technologie liegen und nicht außerhalb des Bereichs der Rechte dieser neuen Technologie liegen.
