CN107697281A - 一种涵道垂直起降无人飞行器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无人飞行器技术领域，具体涉及一种涵道垂直起降无人飞行器，主要技术方案包括结构本体，包括飞行器本体，所述的飞行器本体包括飞行器机头、机臂、飞行器机尾、矢量涵道喷口；所述的飞行器机头、飞行器机尾均设有飞行器轮胎；所述的飞行器机尾设有飞行器尾翼；所述的机臂上设置活动涵道装置。本发明提供的无人飞行器本飞行器不仅具备多功能性，还具备更高的安全性能。活动涵道装置设计给高速旋转的活动叶片增加了一道护框，减少了活动叶片与外物接触的面积，提高了安全性能和抗干扰能力。

Description

一种涵道垂直起降无人飞行器
技术领域
本发明涉及一种无人飞行器，尤其是涉及一种涵道垂直起降无人飞行器。
背景技术
在现代，无人机已经渐渐地走进了大多数人的生活当中，无论是群体活动还是个人生活，我们处处都能看到无人机的身影，无人机在方便人们生活的同时也增加了一些趣味，特别是无人直升机，其垂直起降的特点仍是大多数人的选择。目前多数无人直升机都采用旋翼设计，高速旋转的旋翼能给直升机提供上升力，是飞行器的主要动力来源，但高速旋转的旋翼有一定的危险，所以大多数无人直升机在飞行的时候需与障碍物和人体保持一定的距离。
现有技术中的无人机大多分为两种，一种是固定翼无人机，另一种是无人旋翼直升机，这两种无人机各有优缺。比如固定翼无人机有飞行速度快的特点，但起降条件高；无人旋翼直升机速度虽比固定翼慢，但其有垂直起降的特点。所以，随着技术的发展，人们越来越希望有一种能同时具备上述二者共同特点的飞行器。
发明内容
为弥补现有技术的不足，本发明提供一种涵道垂直起降无人飞行器，采取活动涵道设计从而具有使用方便安全和多功能的特点。
本发明的技术方案如下：一种涵道垂直起降无人飞行器，包括飞行器本体，所述的飞行器本体包括飞行器机头、机臂、飞行器机尾、矢量涵道喷口；所述的飞行器机头、飞行器机尾均设有飞行器轮胎；所述的飞行器机尾设有飞行器尾翼；所述的机臂上设置活动涵道装置；
所述的活动涵道装置包括舵机Ⅰ、传动轴、舵机固定框、拉杆Ⅰ、轴承和无刷涵道电机Ⅰ，所述的舵机Ⅰ通过舵机固定框固定在机臂上，舵机Ⅰ上设置有舵机摆臂Ⅰ，舵机摆臂Ⅰ通过拉杆Ⅰ与传动轴摆臂连接；传动轴通过轴承固定在机臂上，无刷涵道电机Ⅰ通过电机固定架与传动轴摆臂连接固定；
所述的矢量涵道喷口固定于飞行器机尾，所述的矢量涵道喷口包括舵机Ⅱ、拉杆Ⅱ、活页、航模舵角、活动叶片、无刷涵道电机Ⅱ、气流通道，所述的舵机Ⅱ、无刷涵道电机Ⅱ固定于气流通道内，所述的舵机Ⅱ设有舵机摆臂Ⅱ，所述的气流通道尾部通过活页连接活动叶片，所述的活动叶片通过航模舵角、拉杆Ⅱ与舵机摆臂Ⅱ连接；所述的矢量涵道喷口为两个，对称分布于飞行器本体两侧；所述的活动涵道装置为两个，对称分布于飞行器本体两侧；所述的飞行器尾翼为双垂直尾翼。
进一步的，所述的飞行器本体内还设有电池、电调、信号接收机和航模陀螺仪。
进一步的，还包括配合使用航模遥控器。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明设计有活动涵道装置，可以控制无刷涵道电机的倾转方向，依靠无刷涵道电机的倾转方向，本飞行器可以选择垂直起降飞行模式或水平方向飞行模式，因而本发明具备多功能性，使用者可以按照自己的喜好来选择飞行模式。由于采用活动涵道装置设计，本飞行器不仅具备多功能性，还具备很高的安全性。活动涵道装置设计给高速旋转的活动叶片增加了一道护框，减少了旋转活动叶片与外物接触的面积，提高了安全性能和抗干扰能力。
(2)本发明的机体两侧还设计有矢量涵道喷口、无刷涵道电机，两侧的无刷涵道电机不仅可以提升飞行器的动力，矢量涵道喷口还可以增加飞行器的机动性。
(3)本发明具备固定翼飞行器飞行速度快的特点，以及垂直起降飞行器垂直起降的特点。
附图说明
图1为本发明飞行器俯视图；
图2为本发明飞行器右视图；
图3为本发明飞行器主视图；
图4为活动涵道装置俯视图；
图5为活动涵道装置右视图；
图6为活动涵道装置主视图；
图7为矢量涵道喷口俯视图；
图8为矢量涵道喷口右视图；
图9为矢量涵道喷口主视图；
其中：1、飞行器本体，2、飞行器机头，3、飞行器轮胎，4、机臂，5、活动涵道装置，6、无刷涵道电机Ⅰ，7、飞行器机尾，8、飞行器尾翼，9、矢量涵道喷口，5A、舵机Ⅰ，5B、传动轴，5C、舵机固定框，5D、舵机摆臂Ⅰ，5E、拉杆Ⅰ，5F、轴承，5G、传动轴摆臂，5H、电机固定架，9A、舵机Ⅱ，9B、舵机摆臂Ⅱ，9C、拉杆Ⅱ，9D、活页，9E、航模舵角，9F、活动叶片，9G、无刷涵道电机Ⅱ，9H、气流通道。
具体实施方式
下面结合附图1-9对本发明做进一步解释说明：
一种涵道垂直起降无人飞行器，包括飞行器本体1，所述的飞行器本体1包括飞行器机头2、机臂4、飞行器机尾7、矢量涵道喷口9；所述的飞行器机头2、飞行器机尾7均设有飞行器轮胎3；所述的飞行器机尾7设有飞行器尾翼8；所述的机臂4上设置活动涵道装置5；所述的活动涵道装置5包括舵机Ⅰ5A、传动轴5B、舵机固定框5C、拉杆Ⅰ5E、轴承5F和无刷涵道电机Ⅰ6，所述的舵机Ⅰ5A通过舵机固定框5C固定在机臂4上，舵机Ⅰ5A上设置有舵机摆臂Ⅰ5D，舵机摆臂Ⅰ5D通过拉杆Ⅰ5E与传动轴摆臂5G连接；传动轴5B通过轴承5F固定在机臂4上，无刷涵道电机Ⅰ6通过电机固定架5H与传动轴摆臂5G连接固定；所述的矢量涵道喷口9固定于飞行器机尾7，所述的矢量涵道喷口9包括舵机Ⅱ9A、拉杆Ⅱ9C、活页9D、航模舵角9E、活动叶片9F、无刷涵道电机Ⅱ9G、气流通道9H，所述的舵机Ⅱ9A、无刷涵道电机Ⅱ9G固定于气流通道9H内，所述的舵机Ⅱ9A设有舵机摆臂Ⅱ9B，所述的气流通道9H尾部通过活页9D连接活动叶片9F，所述的活动叶片9F通过航模舵角9E、拉杆Ⅱ9C与舵机摆臂Ⅱ9B连接。所述的矢量涵道喷口9为两个，对称分布于飞行器本体1两侧。所述的活动涵道装置5为两个，对称分布于飞行器本体1两侧。所述的飞行器本体1内还设有电池、电调、信号接收机和航模陀螺仪。所述的飞行器尾翼8为双垂直尾翼。还包括配合使用航模遥控器。
本发明飞行器本体1采用塑料材质，并用泡沫材料进行填充，可采用注塑成型及切割的方法加工得到，气流通道9H出口为矩形，设置的活动叶片9F有三片，每片对应一个舵机Ⅱ9A。当无刷涵道电机Ⅱ9G旋翼高速转动时，在气流通道9H中形成向尾部喷出的气流，在喷口处设置有三片活动叶片9F，每片活动叶片9F连接一个舵机Ⅱ9A，可通过控制活动叶片9F来改变喷出气流的方向。即喷口的活动叶片9F可以向不同方向转动以产生不同方向的加速度。
本发明为活动涵道飞行器，当使用者使用时，可以通过遥控器来控制飞行器上的活动涵道装置5和矢量涵道喷口9。活动涵道装置5工作时，无刷涵道电机Ⅰ6可以向前倾转和向后倾转，向前倾转时无刷涵道电机Ⅰ6动力方向向前，向后倾转时无刷涵道电机Ⅰ6动力方向向后，无刷涵道电机Ⅰ6垂直向上时动力方向垂直向上。矢量涵道喷口9设置在飞行器本体两侧，其工作时喷口的活动叶片9F可以向不同方向转动以产生不同方向的加速度。当上下两片活动叶片9F同时上偏转时飞行器机尾7产生向下的加速度，同时向下偏转时飞行器机尾7产生向上的加速度，当左右两片活动叶片9F同时向左偏转时飞行器机尾7产生向右的加速度，同时向右偏转时飞行器机尾7产生向左的加速度。当飞行器需要悬停时，可以控制活动涵道装置5的无刷涵道电机Ⅰ6向后倾转来抵消来自矢量涵道喷口9的无刷涵道电机Ⅱ9G的推力。

Claims (3)

1.一种涵道垂直起降无人飞行器，其特征在于，包括飞行器本体(1)，所述的飞行器本体(1)包括飞行器机头(2)、机臂(4)、飞行器机尾(7)、矢量涵道喷口(9)；所述的飞行器机头(2)、飞行器机尾(7)均设有飞行器轮胎(3)；所述的飞行器机尾(7)设有飞行器尾翼(8)；所述的机臂(4)上设置活动涵道装置(5)；
所述的活动涵道装置(5)包括舵机Ⅰ(5A)、传动轴(5B)、舵机固定框(5C)、拉杆Ⅰ(5E)、轴承(5F)和无刷涵道电机Ⅰ(6)，所述的舵机Ⅰ(5A)通过舵机固定框(5C)固定在机臂(4)上，舵机Ⅰ(5A)上设置有舵机摆臂Ⅰ(5D)，舵机摆臂Ⅰ(5D)通过拉杆Ⅰ(5E)与传动轴摆臂(5G)连接；传动轴(5B)通过轴承(5F)固定在机臂(4)上，无刷涵道电机Ⅰ(6)通过电机固定架(5H)与传动轴摆臂(5G)连接固定；
所述的矢量涵道喷口(9)固定于飞行器机尾(7)，所述的矢量涵道喷口(9)包括舵机Ⅱ(9A)、拉杆Ⅱ(9C)、活页(9D)、航模舵角(9E)、活动叶片(9F)、无刷涵道电机Ⅱ(9G)、气流通道(9H)，所述的舵机Ⅱ(9A)、无刷涵道电机Ⅱ(9G)固定于气流通道(9H)内，所述的舵机Ⅱ(9A)设有舵机摆臂Ⅱ(9B)，所述的气流通道(9H)尾部通过活页(9D)连接活动叶片(9F)，所述的活动叶片(9F)通过航模舵角(9E)、拉杆Ⅱ(9C)与舵机摆臂Ⅱ(9B)连接；所述的矢量涵道喷口(9)为两个，对称分布于飞行器本体(1)两侧；所述的活动涵道装置(5)为两个，对称分布于飞行器本体(1)两侧；所述的飞行器尾翼(8)为双垂直尾翼。
2.如权利要求1所述的涵道垂直起降无人飞行器，其特征在于，所述的飞行器本体(1)内还设有电池、电调、信号接收机和航模陀螺仪。
3.如权利要求1所述的涵道垂直起降无人飞行器，其特征在于，还包括配合使用航模遥控器。
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