CN105857588A - 采用直升机护板式结构的四旋翼植保无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了采用直升机护板式结构的四旋翼植保无人机，主要由机身、动力***、航电***和喷洒吊舱组成，它充分吸收了多旋翼结构简单和易于操控，以及直升机气动效率高和空间利用率高等优点。护板、隔板和拉杆搭建出主机架，支臂固连在护板上，所有器件均放置在护板之间的隔板上以及隔板和拉杆构成的空间内，空间利用率非常高，既简便实用又美观大方，避免了传统水平布局结构的捆绑和独立悬挂现象。另外，直升机护板式结构是立式布局，其受力状态更加合理，气动布局效率明显提高，耗电量显著降低。
Description
技术领域
本发明属于飞行器制造领域，具体涉及一种采用直升机护板式结构的四旋翼植保无人机。
背景技术
四旋翼无人机是一种有4个螺旋桨且螺旋桨呈十字形交叉的飞行器，可以通过挂载不同设备执行不同任务。目前，世界上使用的四旋翼飞行器多为水平布置结构，这种结构的缺点是主承力部件受力不合理，主机身横向跨幅大，气动效率低和整流效果差；各元器件均外悬于上中心板上，美观性和实用性比较差；为了仿形挂装在机身上，不得不开模设计药箱，引起成本增大。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明公开了一种采用直升机护板式结构的四旋翼植保无人机，主要由机身、动力***、航电***和喷洒吊舱组成，它充分吸收了多旋翼结构简单和易于操控，以及直升机气动效率高和空间利用率高等优点。护板、隔板和拉杆搭建出主机架，支臂固连在护板上，所有器件均放置在护板之间的隔板上以及隔板和拉杆构成的空间内，空间利用率非常高，既简便实用又美观大方，避免了传统水平布局结构的捆绑和独立悬挂现象。另外，直升机护板式结构是立式布局，其受力状态更加合理，气动布局效率明显提高，耗电量显著降低。
本发明采用的技术方案是：采用直升机护板式结构的四旋翼植保无人机，其组成包括机身、动力***、航电***、喷洒吊舱；所述机身包括主机架、支臂、起落架和整流罩；所述动力***包括6S电池、电机和螺旋桨；所述航电***包括6S电池、UBEC、定高器、GPS、天线、接收器、无线数传、飞控板、遥控器、无刷电调和LED灯；所述喷洒吊舱包括4S电池、药箱、水泵和喷头。
所述主机架采用直升机护板式框架结构；所述的主机架包括左护板、右护板、一层隔板、二层隔板、三层隔板、四层隔板和拉杆；左护板和右护板是主承力部件，也是构架整个机身的基础；所述拉杆位于左护板和右护板之间，连接和支撑左右护板；隔板均采用带加强筋的铝板，拉杆均采用轻质铝柱；所述一层隔板上用来放置GPS、UBEC、飞控板、无线数传和接收器，二层隔板上用来放置6S电池，三层隔板上用来放置4S电池和四个无刷电调，三层隔板和四层隔板之间用来放置药箱。
所述的支臂包括转接座、机臂和电机座，所述转接座进行了可折叠和快拆设计，转接座上设置有U型缺口和中部螺栓孔；当转接座需要折叠的时候，打开U型口处的卡扣，把支臂往内侧掰即可，当需要快拆的时候，只需要卸掉中部螺栓即可；这样的设计使机体的维护、维修、拆装和运输都变得非常简单。
所述起落架采用仿昆虫设计，这种结构的优点是柔性好，吸振和缓冲能力强，重量很轻，可以承受很大的形变，在降落时缓解大量的冲击力。
所述的整流罩采用流线型设计，材质采用玄武岩纤维和耐油树脂，这种材料性能介于碳纤和玻纤之间，价格却接近玻纤，性价比较高。
所述动力***包括6S电池、电机和螺旋桨。电池和电机可以直接从市面上购买，螺旋桨采用30英寸碳桨，采用基于粗糙集的叶素法进行优化设计，选用进口碳纤维经手糊工艺生产，打磨后喷涂耐磨油漆。
所述航电***包括6S电池、UBEC、定高器、GPS、天线、接收器、无线数传、飞控板、遥控器、无刷电调和LED灯；所述6S电池和UBEC是供电调电模块，定高器、GPS、天线、接收器和无限数传是数据采集模块，飞控板和遥控器是控制模块，无刷电调是执行模块，LED灯是指示模块。
所述喷洒吊舱包括4S电池、药箱、水泵和喷头，各组成部件均可从市场上直接购买，所述药箱可直接塞在护板、搁板和拉杆构成的空间内，且从市面上直接购买的水箱即可满足使用，不需要专门开模设计，降低了制造成本。
所述的电调、天线和接收机等均固定在隔板上，一方面能够快速拆装，另一方面能够减轻震动。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
本发明充分吸收了多旋翼结构简单和易于操控，以及直升机气动效率高和空间利用率高等优点；护板、隔板和拉杆搭建出主机架，支臂固连在护板上，所有器件均放置在护板之间的隔板上以及隔板和拉杆构成的空间内，空间利用率非常高，既简便实用又美观大方，避免了传统水平布局结构的捆绑和独立悬挂现象。另外，直升机护板式结构是立式布局，其受力状态更加合理，气动布局效率明显提高，耗电量显著降低。
本发明借鉴了直升机护板式结构，碳板受力情况明显改善，抗拉能力得到更充分的发挥；结构紧凑，强度和刚度高，振动小；布局形式优化，气动效率高、整流效果好，耗电量和成本低，其最长航时可达40min，在同级别飞行器中具有较高的性价比。
附图说明
图1 为本发明的总体结构示意图；
图2 为机身的结构示意图；
图3 为主机架的结构示意图；
图4 为支臂的结构示意图；
图5 为动力***的结构示意图；
图6 为航电***的结构示意图；
图7为喷洒***的结构示意图；
图中：1、机身，2、动力***，3、航电***，4、喷洒吊舱，5、主机架，6、支臂、7、起落架，8、整流罩，9、左护板，10、右护板，11、一层搁板，12、二层搁板，13、三层搁板，14、四层搁板，15、拉杆，16、转接座，17、机臂，18、电机座，19、6S电池，20、电机，21、螺旋桨，22、UBEC，23、定高器，24、GPS，25、天线，26、接收器，27、无线数传，28、飞控板，29、无刷电调，30、LED灯，31、药箱，32、水泵，33、喷头，34、4S电池。
具体实施方式
本发明采用的技术方案是：一种采用直升机护板式结构的四旋翼植保无人机，其组成包括机身1、动力***2、航电***3、喷洒吊舱4；所述机身1包括主机架5、支臂6、起落架7和整流罩8；所述动力***2包括6S电池19、电机20和螺旋桨21；所述航电***3包括6S电池19、UBEC22、定高器23、GPS24、天线25、接收器26、无线数传27、飞控板28、遥控器、无刷电调29和LED灯30；所述喷洒吊舱4包括4S电池34、药箱31、水泵32和喷头33。
所述主机架5采用直升机护板式框架结构；所述的主机架5包括左护板9、右护板10、一层隔板11、二层隔板12、三层隔板13、四层隔板14和拉杆15；左护板9和右护板10是主承力部件，也是构架整个机身1的基础；所述拉杆15位于左护板9和右护板10之间，连接和支撑左右护板；隔板均采用带加强筋的铝板，拉杆15均采用轻质铝柱；所述一层隔板11上用来放置GPS24、UBEC22、飞控板28、无线数传27和接收器26，二层隔板12上用来放置6S电池19，三层隔板13上用来放置4S电池34和四个无刷电调29，三层隔板13和四层隔板14之间用来放置药箱31。
所述的支臂6包括转接座16、机臂17和电机座18，所述转接座16进行了可折叠和快拆设计，转接座16上设置有U型缺口和中部螺栓孔；当转接座16需要折叠的时候，打开U型口处的卡扣，把支臂6往内侧掰即可，当需要快拆的时候，只需要卸掉中部螺栓即可；这样的设计使机体的维护、维修、拆装和运输都变得非常简单。
所述起落架7采用仿昆虫设计，这种结构的优点是柔性好，吸振和缓冲能力强，重量很轻，可以承受很大的形变，在降落时缓解大量的冲击力。
所述的整流罩8采用流线型设计，材质采用玄武岩纤维和耐油树脂，这种材料性能介于碳纤和玻纤之间，价格却接近玻纤，性价比较高。
所述动力***2包括6S电池19、电机20和螺旋桨21。6S电池19和电机20可以直接从市面上购买，螺旋桨21采用30英寸碳桨，采用基于粗糙集的叶素法进行优化设计，选用进口碳纤维经手糊工艺生产，打磨后喷涂耐磨油漆。
所述航电***3包括6S电池19、UBEC22、定高器23、GPS24、天线25、接收器26、无线数传27、飞控板28、遥控器、无刷电调29和LED灯30；所述6S电池19和UBEC22是供电调电模块，定高器23、GPS24、天线25、接收器26和无限数传27是数据采集模块，飞控板28和遥控器是控制模块，无刷电调29是执行模块，LED灯30是指示模块。
所述喷洒吊舱4包括4S电池34、药箱31、水泵32和喷头33，各组成部件均可从市场上直接购买，所述药箱31可直接塞在护板、隔板和拉杆15构成的空间内，且从市面上直接购买的水箱即可满足使用，不需要专门开模设计，降低了制造成本。
所述的无刷电调29、天线25和接收机26等均固定在隔板上，一方面能够快速拆装，另一方面能够减轻震动。
Claims (8)
1.采用直升机护板式结构的四旋翼植保无人机，其特征在于，其组成包括机身、动力***、航电***、喷洒吊舱；所述机身包括主机架、支臂、起落架和整流罩；所述主机架采用直升机护板式框架结构，所述主机架包括左护板、右护板、一层隔板、二层隔板、三层隔板、四层隔板和拉杆；左护板和右护板是主承力部件，也是构架整个机身的基础；所述一层隔板、二层隔板、三层隔板、四层隔板从上至下依次分布于左护板和右护板之间；所述拉杆位于左护板和右护板之间，连接和支撑左右护板；所述动力***包括6S电池、电机和螺旋桨；所述航电***包括6S电池、UBEC、定高器、GPS、天线、接收器、无线数传、飞控板、遥控器、无刷电调和LED灯；所述喷洒吊舱包括4S电池、药箱、水泵和喷头。
2.根据权利要求1所述的采用直升机护板式结构的四旋翼植保无人机，其特征在于：所述支臂包括转接座、机臂和电机座。
3.根据权利要求2所述的采用直升机护板式结构的四旋翼植保无人机，其特征在于：所述转接座进行了可折叠和快拆设计，转接座上设置有U型缺口和中部螺栓孔。
4.根据权利要求1所述的采用直升机护板式结构的四旋翼植保无人机，其特征在于：所述一层隔板、二层隔板、三层隔板和四层隔板均采用带加强筋的铝板，所述拉杆采用轻质铝柱。
5.根据权利要求1所述的采用直升机护板式结构的四旋翼植保无人机，其特征在于：所述一层隔板上放置GPS、UBEC、飞控、无线数传和接收器，二层隔板上放置6S电池，三层隔板上放置4S电池和四个无刷电调，三层隔板和四层隔板之间放置药箱。
6.根据权利要求1所述的采用直升机护板式结构的四旋翼，其特征在于：所述的整流罩采用流线型设计，材质采用玄武岩纤维和耐油树脂。
7.根据权利要求1所述的采用直升机护板式结构的四旋翼植保无人机，其特征在于：所述起落架外形采用仿昆虫设计。
8.根据权利要求1所述的采用直升机护板式结构的四旋翼植保无人机，其特征在于：所述的螺旋桨采用30英寸碳桨，并涂覆有耐磨油漆。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Jiang Wenhui Inventor after: Guo Xiangqun Inventor after: Zhang He Inventor before: Jiang Wenhui Inventor before: Chen Hao Inventor before: Guo Xiangqun Inventor before: Zhang Yongwei Inventor before: Zhang He Inventor before: Zhang Kuiwen Inventor before: Lv Hui Inventor before: Gan Zidong |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160817 |