一種多涵道垂直起降無(wú)人機(jī)的制作方法

本實(shí)用新型涉及無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種多涵道垂直起降無(wú)人機(jī)。

背景技術(shù)：

電動(dòng)無(wú)人機(jī)具有安全、可靠性高、輕便靈活、使用成本低等優(yōu)點(diǎn)，但存在續(xù)航能力弱這一致命缺點(diǎn)，限制了電動(dòng)無(wú)人機(jī)的發(fā)展。油動(dòng)無(wú)人機(jī)操作復(fù)雜、穩(wěn)定性差。固定翼無(wú)人機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)垂直起降和空中懸停。旋翼無(wú)人機(jī)在載重、航時(shí)、航速、航程上都有很大的限制。固定翼垂直起降無(wú)人機(jī)兼顧固定翼無(wú)人機(jī)的高速飛行、大航程、大載重以及旋翼無(wú)人機(jī)的垂直起降能力。因此，固定翼垂直起降無(wú)人機(jī)在工業(yè)級(jí)和軍用級(jí)無(wú)人機(jī)領(lǐng)域有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。

無(wú)人機(jī)在電力巡檢、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域起著重要的作用，這些領(lǐng)域要求無(wú)人機(jī)既要高機(jī)動(dòng)靈活，又要具備較大的飛行半徑。現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)方案難以兼顧垂直起降、大載荷、長(zhǎng)航時(shí)等性能，無(wú)法解決狹小空間的起飛降落以及電力巡檢、環(huán)境監(jiān)察等場(chǎng)景的持續(xù)監(jiān)視問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種既可以垂直起降、空中懸停，同時(shí)又利用機(jī)翼的升力進(jìn)行高速巡航平飛的多涵道垂直起降無(wú)人機(jī)，用于解決現(xiàn)有無(wú)人機(jī)垂直起降、載重航速航程等無(wú)法滿足現(xiàn)有要求的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種多涵道垂直起降無(wú)人機(jī)，所述多涵道垂直起降無(wú)人機(jī)包括：機(jī)身；起落架，所述起落架為兩個(gè)，設(shè)置在機(jī)身底部前后兩個(gè)位置，且相對(duì)于機(jī)身長(zhǎng)度方向中垂面對(duì)稱；機(jī)翼，所述機(jī)翼設(shè)置于機(jī)身的中后部，固定在機(jī)身的上部；升力涵道風(fēng)扇，所述升力涵道風(fēng)扇為兩個(gè)，且均設(shè)置在機(jī)翼的尖部位置；推進(jìn)螺旋槳，所述推進(jìn)螺旋槳位于機(jī)身的尾部；垂直尾翼，所述垂直尾翼為兩個(gè)，垂直于水平尾翼，分別位于水平尾翼兩端，垂直尾翼后緣設(shè)置有方向舵；水平尾翼，所述水平尾翼后部設(shè)置有升降舵；單向矢量涵道風(fēng)扇，所述單向矢量涵道風(fēng)扇為兩個(gè)，位于水平尾翼中部，機(jī)身的中軸線上。

所述多涵道垂直起降無(wú)人機(jī)在垂直起飛-高速巡航-垂直降落過(guò)程中，所述單向矢量涵道風(fēng)扇用來(lái)提供垂直起降階段縱向俯仰所需的抬頭和低頭力矩，通過(guò)偏轉(zhuǎn)來(lái)提供垂直起降階段的偏航力矩；升力涵道風(fēng)扇用于提供垂直起降時(shí)的升力；推進(jìn)螺旋槳用于提供平飛所需的推力。

優(yōu)選地，所述機(jī)身和機(jī)翼組成大展弦比的上單翼氣動(dòng)布局。

優(yōu)選地，所述機(jī)身為流線型圓柱體。

優(yōu)選地，所述機(jī)翼包括中央機(jī)翼和外段機(jī)翼，所述中央機(jī)翼和外段機(jī)翼之間采用快速拆裝結(jié)構(gòu)連接，所述外段機(jī)翼后部設(shè)置有副翼。

優(yōu)選地，所述外段機(jī)翼和升力涵道風(fēng)扇的外涵道融合在一起，采取一體成形的結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述起落架采用雙π型全碳纖維結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述水平尾翼由兩根平行的尾撐和水平尾翼主體組成，兩根平行尾撐固定在機(jī)翼的中央機(jī)翼前后梁部位。

優(yōu)選地，所述水平尾翼和垂直尾翼構(gòu)成雙垂尾布局，整過(guò)尾翼位于推進(jìn)螺旋槳之后。

優(yōu)選地，所述升力涵道風(fēng)扇和單向矢量涵道風(fēng)扇兩兩相對(duì)于機(jī)身長(zhǎng)度方向中垂面對(duì)稱。

優(yōu)選地，所述升力涵道風(fēng)扇和單向矢量涵道風(fēng)扇采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，推進(jìn)螺旋槳采用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)。

本實(shí)用新型無(wú)人機(jī)的有益效果：該無(wú)人機(jī)采用涵道風(fēng)扇和推進(jìn)螺旋槳為動(dòng)力，可以實(shí)現(xiàn)垂直起降，空中懸停，并且起飛效率高，具有超高機(jī)動(dòng)性；而在巡航飛行時(shí)，具有大載重、較高的飛行速度、長(zhǎng)航時(shí)、大航程以及較高的安全性能。同時(shí)機(jī)翼采用了快速拆裝結(jié)構(gòu)，節(jié)省了存儲(chǔ)空間，運(yùn)輸拆裝方便。較好地解決了狹小空間的起飛降落以及電力巡檢環(huán)境監(jiān)察等場(chǎng)景的持續(xù)監(jiān)視問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1 是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的多涵道垂直起降無(wú)人機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的多涵道垂直起降無(wú)人機(jī)的俯視圖。

圖中標(biāo)記分別為：1、機(jī)身；2、起落架；3、機(jī)翼；4、中央機(jī)翼； 5、快速拆裝結(jié)構(gòu)；6、外段機(jī)翼；7、副翼；8、升力涵道風(fēng)扇；9、推進(jìn)螺旋槳；10、垂直尾翼；11、方向舵；12、水平尾翼；13、升降舵；14、單向矢量涵道風(fēng)扇。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1 圖2所示，本實(shí)施例提供的多涵道垂直起降無(wú)人機(jī)包括：機(jī)身1；起落架2為兩個(gè)，設(shè)置在機(jī)身1底部前后兩個(gè)位置，且相對(duì)于機(jī)身1長(zhǎng)度方向中垂面對(duì)稱；機(jī)翼3設(shè)置于機(jī)身1的中后部，固定在機(jī)身1的上部；升力涵道風(fēng)扇8為兩個(gè)，且均設(shè)置在機(jī)翼3的尖部位置；推進(jìn)螺旋槳9位于機(jī)身1的尾部；垂直尾翼10為兩個(gè)，垂直于水平尾翼12，分別位于水平尾翼12兩端，垂直尾翼10后緣設(shè)置有方向舵11；水平尾翼12后部設(shè)置有升降舵13；單向矢量涵道風(fēng)扇14，分別位于水平尾翼12中部，機(jī)身1的中軸線上。

所述多涵道垂直起降無(wú)人機(jī)在垂直起飛-高速巡航-垂直降落過(guò)程中，所述單向矢量涵道風(fēng)扇14用來(lái)提供垂直起降階段縱向俯仰所需的抬頭和低頭力矩，通過(guò)偏轉(zhuǎn)來(lái)提供垂直起降階段的偏航力矩；升力涵道風(fēng)扇8用于提供垂直起降時(shí)的升力；推進(jìn)螺旋槳9用于提供平飛所需的推力。

在本實(shí)施例中，機(jī)身1和機(jī)翼3組成大展弦比的上單翼氣動(dòng)布局。

在本實(shí)施例中，機(jī)身1為長(zhǎng)1.2m，最大直徑0.4米的流線型圓柱體?？梢岳斫獾氖?，上述的尺寸僅為一個(gè)實(shí)施例中，本申請(qǐng)的多涵道油電混合式垂直起降無(wú)人機(jī)機(jī)身的具體尺寸可以根據(jù)需要而自行設(shè)定。例如，機(jī)身1為長(zhǎng)1.5m，最大直徑0.5米的流線型圓柱體或者其他尺寸。

在本實(shí)施例中，機(jī)翼3包括中央機(jī)翼4和外段機(jī)翼6，中央機(jī)翼4和外段機(jī)翼6之間采用快速拆裝結(jié)構(gòu)5，外段機(jī)翼6后部設(shè)置有副翼7。

在本實(shí)施例中，外段機(jī)翼6和升力涵道風(fēng)扇8的外涵道融合在一起，采取一體成形的結(jié)構(gòu)。

在本實(shí)施例中，無(wú)人機(jī)自機(jī)頭至機(jī)尾的尺寸為2.5米，機(jī)翼翼展4米?？梢岳斫獾氖?，上述的尺寸僅為一個(gè)實(shí)施例中，本申請(qǐng)的多涵道油電混合式垂直起降無(wú)人機(jī)的具體尺寸可以根據(jù)需要而自行設(shè)定。例如，自機(jī)頭至機(jī)尾的尺寸為3米，機(jī)翼翼展5米或者其他尺寸。

在本實(shí)施例中，起落架2采用雙π型全碳纖維結(jié)構(gòu)。

在本實(shí)施例中，水平尾翼9由兩根平行的尾撐和水平尾翼主體組成，兩根平行的尾撐另一端固定在機(jī)翼3的中央機(jī)翼4前后梁部位。

在本實(shí)施例中，水平尾翼12和垂直尾翼10構(gòu)成雙垂尾布局，尾翼位于推進(jìn)螺旋槳9之后。

在本實(shí)施例中，升力涵道風(fēng)扇8和單向矢量涵道風(fēng)扇14兩兩相對(duì)于機(jī)身1長(zhǎng)度方向中垂面對(duì)稱。

在本實(shí)施例中，升力涵道風(fēng)扇和單向矢量涵道風(fēng)扇采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，推進(jìn)螺旋槳采用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)。

采用以上方案的有益效果：由于采用了多涵道風(fēng)扇的固定翼的氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)，無(wú)人機(jī)既可利用升力涵道風(fēng)扇提供的垂直拉力實(shí)現(xiàn)垂直起飛和降落并且起飛效率高，又可利用固定機(jī)翼提供的壓差升力在平飛階段獲得更高的飛行速度和動(dòng)力運(yùn)用效率。使無(wú)人機(jī)集垂直起降、空中懸停和長(zhǎng)航時(shí)、大載重性能于一身。同時(shí)該無(wú)人機(jī)采用涵道風(fēng)扇和推進(jìn)螺旋槳為動(dòng)力，三個(gè)涵道風(fēng)扇采用電動(dòng)方式，垂直起降實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，推進(jìn)螺旋槳采用油動(dòng)方式，續(xù)航能力強(qiáng)，飛行速度快。并且機(jī)翼采用了快速拆裝結(jié)構(gòu)，節(jié)省了存儲(chǔ)空間，運(yùn)輸拆裝方便。較好地解決了狹小空間的起飛降落以及電力巡檢環(huán)境監(jiān)察等場(chǎng)景的持續(xù)監(jiān)視問(wèn)題。

以上實(shí)施例僅用以進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型的技術(shù)方案下得出的其他實(shí)施方式，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。