CN105947192A - 一种倾转双涵道无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种倾转双涵道无人机，属于无人机技术领域。一种倾转双涵道无人机包括：中央翼以及中央翼内部的飞行控制设备、航电设备、电气设备、涵道倾转操纵机构；航电设备、电气设备、涵道倾转操纵机构分别与飞行控制设备相连。中央翼两侧由内到外分布有短臂、涵道、外翼，涵道和外翼连接成一体，并通过短臂与中央翼相连，而且涵道和外翼可绕短臂倾转；涵道内部设置有电机和螺旋桨，后部设置有舵面；中央翼腹部设置有挂载接头，用于挂接并固定挂载模块，中央翼下方安装有起落架。该无人机起降场地需求小，飞行效率高、使用灵活，具有垂直起降、空中悬停和快速巡航能力。

Description

一种倾转双涵道无人机
技术领域
本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种倾转双涵道无人机。
背景技术
近年来，我国无人机技术发展迅速，无人机被广泛应用于军事和民用领域。为了拓展无人机的应用范围，使无人机的使用更加便捷，人们开展了多种新概念无人机方案研究。其中，倾转涵道无人机同时具有垂直起降、空中悬停和快速巡航能力，已成为当今无人机研发领域的热点。
传统倾转涵道无人机一般采用多个涵道(一般三个以上)，并将部分涵道安装在飞机主体内。这种无人机动力分散、效率低、动力***和控制***复杂；由于飞机主体内需安装涵道，因而机内装载空间较小，使用困难。
发明内容
本发明目的：提供一种倾转双涵道无人机，该无人机起降场地需求小、飞行效率高、使用灵活，装载空间大。
本发明的技术方案：一种倾转双涵道无人机，包括：中央翼以及中央翼内部的飞行控制设备、航电设备、电气设备、涵道倾转操纵机构；航电设备、电气设备、涵道倾转操纵机构分别与飞行控制设备相连。
中央翼两侧由内到外分布有短臂、涵道、外翼，涵道和外翼连接成一体，并通过短臂与中央翼相连，涵道和外翼可绕短臂倾转，涵道内部设置有电机和螺旋桨，后部设置有舵面；中央翼腹部设置有挂载接头，用于挂接并固定挂载模块，中央翼下方安装有起落架。
优选地，所述涵道内部设置有结构加强部件。
优选地，所述挂载模块为可拆卸。
优选地，所述起落架为具有缓冲功能的滑橇式起落架。
优选地，所述中央翼后缘部分设置有中央翼后缘舵面。
优选地，所述外翼后缘部分设置有外翼后缘舵面。
本发明技术方案优点：提供一种双涵道无人机，涵道对称分布在中央翼两侧，节省主体安装空间，装载空间大。该无人机起降场地需求小，飞行效率高、使用灵活，具有垂直起降、空中悬停和快速巡航能力。
附图说明
图1为本发明一种倾转双涵道无人机一优选实施例的结构示意图。
图2为本发明一种倾转双涵道无人机的起飞、降落工作状态构型图。
图3为本发明一种倾转双涵道无人机的前飞并转换、减速并转换工作状态构型图。
图4为本发明一种倾转双涵道无人机的固定翼前飞工作状态构型图。
其中，1-结构加强部件，2-涵道，3-螺旋桨，4-电机，5-舵面，6-飞行控制设备，7-中央翼，8-中央翼后缘舵面，9-航电设备，10-短臂，11-外翼后缘舵面，12-外翼，13-电气设备，14-挂载模块，15-挂载接头，16-涵道倾转操纵结构，17-滑橇式起落架。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明，请参阅图1；
一种倾转双涵道无人机，包括：中央翼7以及中央翼内部的飞行控制设备6、航电设备9、电气设备13、涵道倾转操纵机构16；中央翼7尾部设置有中央翼后缘舵面8；中央翼7两侧由内到外分布有短臂10、涵道2、外翼12，涵道2和外翼2连接成一体，并通过短臂10与中央翼7相连，而且涵道2和外翼12可绕短臂10倾转，外翼12后缘设置有外翼后缘舵面11；涵道2内腔前部设有结构加强件1，电机4和螺旋桨3安装于结构加强件1后侧，螺旋桨3与电机转子相连，涵道后部设置有舵面5；中央翼7腹部设置有挂载接头15，挂载模块14挂接并固定在挂载接头15上，在中央翼7下方和挂载模块14外侧安装有滑橇式起落架17。
中央翼内部的航电设备9、电气设备13、涵道倾转操纵机构16分别与飞行控制设备6相连。涵道倾转操纵机构16可操纵涵道2和外翼12绕短臂10倾转。电气设备13为电机4提供电能，并向电机4输出控制信号，电机4带动螺旋桨3旋转。航电设备9为飞行控制设备6提供飞行控制所需的无人机位置、姿态和飞行状态信号。飞行控制设备6依据接收到的控制指令控制无人机飞行。
此新型无人机的涵道布局，具有动力集中、飞行效率高、动力***和控制***实用灵活的优点；由于涵道对称分布在中央翼两侧，节省主体安装空间，装载空间较大。该无人机起降场地需求小，使用灵活，具有垂直起降、空中悬停和快速巡航能力。
本发明倾转无人机的五种典型的工作状态构型描述如下：
1、无人机起飞：如图2所示，无人机处于起降构型，涵道垂直向上，两个涵道内的螺旋桨以相反方向旋转，提供向上推力，无人机起飞。在该状态下，通过两个涵道推力不对称控制飞机滚转，通过两个涵道后部的舵面控制飞机俯仰和偏航。需要时，可使无人机在空中悬停。
2、无人机前飞并转换：如图3所示，通过涵道倾转操纵机构控制涵道与外翼一同绕短臂向前倾转一定角度，倾转过程中保持中央翼处于水平姿态。此时，无人机处于转换构型，涵道同时产生向上推力和向前拉力，无人机向前加速，翼面产生升力。在该状态下，通过左右涵道推力不对称控制飞机滚转和偏航，通过涵道后部舵面控制飞机俯仰和偏航。
3、无人机以固定翼前飞构型快速巡航：如图4所示，当无人机速度达到一定值时，翼面升力与重力平衡，通过涵道倾转操纵机构控制涵道与外翼一同倾转，直至涵道水平。此时，无人机处于固定翼前飞构型，涵道提供前飞拉力，无人机快速巡航。在该状态下，通过左右涵道拉力不对称控制飞机偏航，通过中央翼后缘舵面控制飞机俯仰，通过外翼后缘舵面控制飞机滚转。
4、无人机减速并转换：如图3所示，无人机降落前，通过涵道倾转操纵机构控制涵道与外翼一同绕短臂向上倾转一定角度，倾转过程中保持中央翼处于水平姿态。此时，无人机处于转换构型，涵道同时产生向上推力和向前拉力，无人机速度减小。在该状态下，通过左右涵道推力不对称控制飞机滚转和偏航，通过涵道后部舵面控制飞机俯仰和偏航。
5、无人机降落：如图2所示，当无人机接近降落地点时，通过涵道倾转操纵机构控制涵道与外翼一同绕短臂倾转，直至涵道垂直向上。此时，无人机处于起降构型，涵道提供向上推力。在该状态下，通过两个涵道的推力不对称控制飞机滚转，通过两个涵道后部的舵面控制飞机俯仰和偏航。到达降落地点上方后，逐渐减小涵道推力，无人机缓慢降落并着陆。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种倾转双涵道无人机，其特征在于，包括：中央翼(7)以及中央翼内部的飞行控制设备(6)、航电设备(9)、电气设备(13)、涵道倾转操纵机构(16)；航电设备(9)、电气设备(13)、涵道倾转操纵机构(16)分别与飞行控制设备(6)相连；
中央翼(7)两侧由内到外分布有短臂(10)、涵道(2)、外翼(12)，涵道(2)和外翼(12)连接成一体，并通过短臂(10)与中央翼(7)相连，而且涵道(2)和外翼(12)绕短臂(10)倾转，涵道(2)内部设置有电机(4)和螺旋桨(3)，后部设置有舵面(5)；中央翼(7)腹部设置有挂载接头(15)，挂载接头(15)用于挂接并固定挂载模块(14)，中央翼(7)下方安装有起落架(17)。
2.根据权利要求1所述的一种倾转双涵道无人机，其特征在于:所述涵道(2)内部设置有结构加强部件(1)。
3.根据权利要求1所述的一种倾转双涵道无人机，其特征在于:所述挂载模块(14)为可拆卸箱体。
4.根据权利要求1所述的一种倾转双涵道无人机，其特征在于:所述起落架(17)为具有缓冲功能的滑橇式起落架。
5.根据权利要求1所述的一种倾转双涵道无人机，其特征在于:所述中央翼(7)后缘部分设置有中央翼后缘舵面(8)。
6.根据权利要求1所述的一种倾转双涵道无人机，其特征在于:所述外翼(12)后缘部分设置有外翼后缘舵面(11)。
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