CN110282123A - 一种用于自然灾害情况巡查的可垂直起降的复合翼电动无人机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于自然灾害情况巡查的可垂直起降的复合翼电动无人机，包括机身、环形翼、尾翼、起落装置、涵道式推进风扇、飞行操控***及电动力源***，机身的纵向设有水平对称、且嵌于机身内的涵道式升力旋翼，涵道式升力旋翼的个数为大于或等于2的偶数；机身内分别设有驾驶舱及承载舱，飞行操控***及电动力源***分别安装在驾驶舱及电池舱内，电池舱安装在机身内、并分别与飞行操控***及电动力源***电连接；机身上设有环形翼，尾翼及涵道式推进风扇分别安装在机身上，在机身的下方设有所述起落装置；本发明具有适应性强、安全、经济、环保、操纵简便等特点。

Description

一种用于自然灾害情况巡查的可垂直起降的复合翼电动无 人机

技术领域

本发明属于无人机领域，具体地说是一种用于自然灾害情况巡查的可垂直起降的复合翼电动无人机。

背景技术

随着人类生活破坏自然环境的日益加剧，导致自然灾害时有发生，例如山洪灾害、洪涝灾害、地震灾害等。自然灾害发生后，往往会导致通信中断，外界无法及时了解灾区内部具体情况，救援人员不能盲目进入，对救援工作造成延误。

发明内容

为了解决自然灾害发生后不能及时了解灾区内部情况而导致救援迟缓的问题，本发明的目的在于提供一种用于自然灾害情况巡查的可垂直起降的复合翼电动无人机。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括机身、环形翼、尾翼、起落装置、涵道式推进风扇、飞行操控***及电动力源***，其中机身的纵向设有水平对称、且嵌于所述机身内的涵道式升力旋翼，该涵道式升力旋翼的个数为大于或等于2的偶数；所述机身内分别设有驾驶舱及承载舱，所述飞行操控***及电动力源***分别安装在驾驶舱及电池舱内，所述电池舱安装在机身内、并分别与所述飞行操控***及电动力源***电连接；所述机身上设有环形翼，所述尾翼及涵道式推进风扇分别安装在机身上，在机身的下方设有所述起落装置；所述涵道式升力旋翼包括涵道A、旋翼、旋翼电机、旋翼电机支撑架及导流栅A，该涵道A安装在所述机身上，所述旋翼电机通过旋翼电机支撑架安装在涵道A内，在旋翼电机的转轴上安装有由所述旋翼电机驱动的旋翼，机身两侧的涵道式升力旋翼的几何尺寸、物理参数相同，且两两对称，相对称的两涵道式升力旋翼的旋翼的旋转方向相反，以实现所述电动力载人飞器的垂直起降；所述导流栅A安装在涵道A的下端口处，通过安装在涵道A 内的导流栅电机驱动；

所述涵道式推进风扇为大于或等于2的偶数，以机身纵向中轴线为水平对称、安装在机身的尾部，且位于所述尾翼的两侧，所述尾翼两侧的涵道式推进风扇两两对称设置，每个所述涵道式推进风扇的轴向均与所述机身的纵向中轴线平行；所述涵道式推进风扇包括涵道B、风扇、风扇电机、风扇电机支撑架、风扇电机整流罩及导流栅B，该风扇电机通过风扇电机支撑架安装在涵道B内，在风扇电机的转轴上安装有由所述风扇电机驱动的风扇，各涵道式推进风扇的几何尺寸、物理参数相同，且两对称的涵道式推进风扇中的风扇的旋转方向相反，所述风扇电机转轴的前后两端分别安装有风扇电机整流罩；所述导流栅B安装在涵道B内的后端口处，通过安装在涵道B内的导流栅电机驱动，该导流栅B包括升力栅及方向栅，所述方向栅与所述机身的水平面之间的夹角为90°；所述风扇电机包括大功率电机、连接器B、超越离合器、连接器A及小功率电机，该大功率电机及小功率电机分别通过风扇电机支撑架安装在涵道B内，所述小功率电机通过连接器A与超越离合器的一端连接，该超越离合器的另一端通过连接器B与大功率电机连接，大功率电机的输出端连接所述风扇；

所述机身上涂有稀土橡胶层，按重量份数计，该稀土橡胶的制备原料包括如下组分：

天然橡胶45～55份；顺丁橡胶10～15份；改性稀土氧化物 8～15份；白碳黑18～25份；硅酸钙10～12份；乙二醇胺 3～5份；硫化剂(硫磺)0.5～0.8份；氧化锌3.0～3.5份；硬脂酸 0.4～0.8份；CZ(N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺)3.0～3.5份；Dm (二硫化二苯并噻唑)2.1～2.8份。

其中：所述尾翼包括单垂直尾翼及水平尾翼，该单垂直尾翼安装在所述机身纵向中轴线的尾端上方，所述水平尾翼水平对称安装在机身尾部的两侧，即位于所述单垂直尾翼两侧下方；所述环形翼的下环翼与机身相连，上环翼与所述单垂直尾翼连接；

所述涵道式升力旋翼的轴向垂直于所述机身的纵向，在所述旋翼电机转轴的前后两端分别安装有旋翼电机整流罩；

所述导流栅A的栅板径向与所述机身的纵向中轴线之间的夹角为90°；

所述起落装置为滚轮式前三点式起落架；

所述涵道式升力旋翼的上方设有由百叶窗电机驱动开闭的涵道百叶窗；

所述改性稀土氧化物为改性氧化钇或改性氧化铈，改性稀土氧化物的制备过程如下：

将硅烷偶联剂分散在乙醇溶液(乙醇与水的体积为为1：1)中，配成浓度为0.5～1.0wt.％的硅烷偶联剂溶液，再加入浓度10wt.％的醋酸，调节所得溶液pH值为3.5～5.5后，加入稀土氧化物(氧化钇或氧化铈)；然后在60～70℃条件下搅拌1小时，经固液分离、无水乙醇洗涤和干燥后即获得所述改性稀土氧化物；

所述改性稀土氧化物中硅烷偶联剂的含量为3～5％，硅烷偶联剂为TESPT，商品名Si69。

本发明的优点与积极效果为：

1.适应性强，更安全；由于本发明兼有直升机和固定翼飞机的特性，因此，既可以利用跑道起飞降落，也可以在任何拥有相应空间的地面上垂直起降；同时，亦可以像直升机一样在空中悬停，还可以像固定翼飞机一样快速飞行；尤其是可以作低空飞行，不仅可以保证各种巡航任务的完成，即使在某一组动力***出现问题的情况下，也依然能够保证在可控的情况下安全着陆。

2.更经济，更环保；由于本发明采用了涵道式升力旋翼、涵道式推进风扇与固定翼的复合型设计，以及翼身的一体化设计，不仅将利用电能源成为了现实，还实现了污染零排放；不仅易于生产，造价低廉，维护起来也更简单，费用更低。

3.操纵简便；由于本发明全部采用了电传动和电子化控制，在操纵中，甚至只需按动一个按钮或搬动一下拉杆(发出一个指令)，计算机智能飞行控制***即可完成其某一动作任务，因而操纵更简便。

4.本发明充分利用和发挥了直升机的旋冀特性和飞机的机翼特性，不仅在同样功率消耗的情况下,可有效地提高无人机的整体升力，减少了能源消耗，降低了气动噪声，提高了旋翼的使用安全性，还有效地提高了无人机的平飞速度和续航能力。

5.本发明外形布局新颖，结构简洁紧凑，可靠性好，维护费用低，易于生产制造。

6.本发明能够根据灾区内部天气情况选择风扇电机的转速及推进扭矩。

7.本发明的机身上涂有防腐蚀、防损坏涂层，避免无人机在灾区内部飞行时被腐蚀或被破坏。

附图说明

图1A为本发明实施例四的主视图；

图1B为图1A的右视图；

图1C为图1A的俯视图；

图2为本发明涵道式升力旋翼的结构示意图；

图3为图2中导流栅A的结构示意图；

图4为本发明涵道式推进风扇的结构示意图；

图5为图4中导流栅B的结构示意图；

图6为图4中涵道式推进风扇内部拿掉导流栅后的结构剖视图；

其中：1为机身，2为涵道式升力旋翼，3为涵道式推进风扇，4 为平直圆头形机翼，5为单垂直尾翼，6为滚轮式前三点式起落架，7 为涵道百叶窗，8为翼梢下折后掠式三角翼，9为后掠式三角翼，10 为环形翼，11为水平尾翼，12为涵道A，13为旋翼，14为旋翼电机， 15为旋翼电机支撑架，16为旋翼电机整流罩，17为导流栅A，18为涵道B，19为风扇，20为风扇电机，21为风扇电机支撑架，22为风扇电机整流罩，23为导流栅B，24为升力栅，25为方向栅，26为升力体，27为翼形臂，28为升降副翼，29为尾翼方向舵，30为大功率电机，31为连接器B，32为超越离合器，33为连接器A，34为小功率电机，35为大功率电机走线槽，36为小功率电机走线槽。

其中：

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1A、图1B及图1C所示，本发明包括机身1、环形翼10、尾翼、起落装置、涵道式推进风扇3、飞行操控***及电动力源***，采用垂直和水平动力、涵道式推进风扇3分开设计。环形翼10的下环翼与机身1固接，上环翼与单垂直尾翼5固接。

机身1内分别设有驾驶舱、承载舱及电池舱，驾驶舱与承载舱前后设置，飞行操控***安装在驾驶舱内，承载舱可依据需要安装相应的巡航设备，承载舱内的巡航设备可根据不同用途要求进行配置安装；电动力源***安装在电池舱内，电池舱设在机身1的后底部或中后部的底部，飞行操控***及电动力源***分别与电池舱电连接。本实施例的飞行操控***为现有技术，是由操纵***和设备***构成。其中，操纵***由人机交互界面操纵台以及操纵杆等构成；设备***由导航部件、通信部件、环境控制、以及计算机智能飞行控制***等部件构成，计算机智能飞行控制***设计有多旋翼故障诊断与容错飞行控制功能。本实施例的电动力源***为现有技术，是由高储能电池组件和电池组件智能管理***装置构成。

本实施例的尾翼包括单垂直尾翼5及水平尾翼11，该单垂直尾翼5固接在机身1纵向中轴线的尾端上方，且向前倾斜；在机身1尾部的左右两侧水平对称地设有两个水平尾翼11，两个水平尾翼11位于单垂直尾翼5两侧下方。机身1的下方设有起落装置，本实施例的起落装置为滚轮式前三点式起落架6，一只前滚轮通过支撑架固连于机身1前部下方，两只后滚轮分别通过支撑架固连于机身1的尾部下方两侧。

机身1的纵向设有水平对称、且嵌于机身1内的涵道式升力旋翼 2，与机身1融为一体，该涵道式升力旋翼2的个数为大于或等于2 的偶数，两两对称设置；各涵道式升力旋翼2几何尺寸及物理参数均相同，两两一组，以机身1的纵向中轴线水平对称设置；本实施例的涵道式升力旋翼2为八个，机身1纵向中轴线的左右两侧各设置了四个涵道式升力旋翼2。在八个涵道式升力旋翼2的上方分别设有安装在机身1上、由百叶窗电机驱动开闭的涵道百叶窗7，随函道式升力旋翼2的工作状态开启或闭合。

涵道式升力旋翼2的轴向垂直于机身1的纵向中轴线设置，如图 2、图3所示，涵道式升力旋翼2包括涵道A12、旋翼13、旋翼电机 14、旋翼电机支撑架15、旋翼电机整流罩16及导流栅A17，涵道A12 安装在机身1上，旋翼电机支撑架15置于涵道A12内的中上部、与涵道A12的内构架固连；旋翼电机14固定在旋翼电机支撑架15中心处的环形固定架上，旋翼13安装在旋翼电机14的转轴上，并由旋翼电机14直接驱动；旋翼电机整流罩16分别安装在旋翼电机14的转轴上(旋翼13前面)和旋翼电机14的后端处。机身1上左右两侧的共八个涵道式升力旋翼2的几何尺寸相同、物理参数相同，以机身1 纵向中轴线左右对称的两个涵道式升力旋翼2的旋翼13的旋转方向相反，且位于纵向中轴线同侧的相邻两涵道式升力旋翼2的旋翼13 的旋转方向相反；即如图4所示，F1、F3、F5、F7的旋翼旋转方向相同，F2、F4、F6、F8的旋翼旋转方向相同、且与F1、F3、F5、F7 的旋翼旋转方向相反，以实现电动力无人机的垂直起降；本实施例的导流栅A17为现有技术，安装在涵道A12的下端口处，并通过铰链架与涵道A12下端口内构架固连；导流栅A17的各栅板在打开状态时与机身1的纵向中轴线平行，在关闭状态时，各栅板的径向与机身1的纵向中轴线之间的夹角为90°；各栅翼片通过串联拉杆与安装在涵道A12内的导流栅电机连接，由导流栅电机驱动。涵道百叶窗7位于涵道A12的上端口处。

本实施例的涵道式推进风扇3为四个，以机身1纵向中轴线两两水平对称、横向交替地布置，各涵道式推进风扇3均安装在机身1的尾部，单垂直尾翼5两侧的涵道式推进风扇3数量相同。两个相对称的涵道式推进风扇3中风扇19的旋转方向相反。如图4、图5及图6 所示，涵道式推进风扇3包括涵道B18、风扇19、风扇电机20、风扇电机支撑架21、风扇电机整流罩22及导流栅B23，涵道B18与机身1后端的主构架固连，风扇电机支撑架21固连于涵道B18内的中前部，风扇电机20固定在风扇电机支撑架21的中心处，风扇19安装在风扇电机20的转轴上，并由风扇电机20直接驱动，两个涵道式推进风扇3的几何尺寸相同、物理参数相同，且风扇19的旋转方向相反；风扇电机整流罩22分别安装于风扇电机20的转轴上(风扇 19前面)和风扇电机20的后端处；本实施例的导流栅B23为现有技术，安装在涵道B18内的后端口处，并通过铰链架与涵道B18口内构架固连；导流栅B23包括升力栅24及方向栅25，方向栅25与机身1 的水平面之间的夹角为90°，各栅翼片通过串联拉杆与安装在涵道 B18内的导流栅电机连接，由导流栅电机驱动。

风扇电机A20包括大功率电机30、连接器B31、超越离合器32、连接器A33及小功率电机34，该大功率电机30及小功率电机34分别通过风扇电机支撑架21安装在涵道B18内，风扇19、大功率电机 30与小功率电机34的轴向中心线共线，小功率电机34通过连接器 A33与超越离合器32的一端连接，该超越离合器32的另一端通过连接器B31与大功率电机30连接，大功率电机30的输出端连接风扇 19。超越离合器32能够实现大功率电机30运转时不带动小功率电机 34运转，而小功率电机34运转时带动大功率电机30运转。涵道B18 与风扇电机支撑架21间设有大功率电机走线槽35和小功率电机走线槽36，大功率电机走线槽35和小功率电机走线槽36分别用于引出大功率电机30和小功率电机34的动力电线。本实施例的大功率电机 30和小功率电机34均为现有技术中的自密封耐压电机，连接器A33、连接器B31及超越离合器32均为现有技术。当天气情况正常时，大功率电机30不工作，小功率电机34工作，通过超越离合器32带动大功率电机30及风扇19低速运转，以低转速、大扭矩的形式实现推进；当天气情况恶劣时，小功率电机34不工作，大功率电机30工作，直接驱动风扇19高速转动，以高转速、小扭矩的形式实现推进。本实施例大功率电机30的功率为1500W，小功率电机34的功率为650W。

本实施例的机身1上涂有稀土橡胶层，按重量份数计，该稀土橡胶的制备原料包括如下组分：

天然橡胶45～55份；顺丁橡胶10～15份；改性稀土氧化物 8～15份；白碳黑18～25份；硅酸钙10～12份；乙二醇胺 3～5份；硫化剂(硫磺)0.5～0.8份；氧化锌3.0～3.5份；硬脂酸 0.4～0.8份；CZ(N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺)3.0～3.5份；Dm (二硫化二苯并噻唑)2.1～2.8份。

改性稀土氧化物为改性氧化钇或改性氧化铈，改性稀土氧化物的制备过程如下：

将硅烷偶联剂分散在乙醇溶液(乙醇与水的体积为为1：1)中，配成浓度为0.5～1.0wt.％的硅烷偶联剂溶液，再加入浓度10wt.％的醋酸，调节所得溶液pH值为3.5～5.5后，加入稀土氧化物(氧化钇或氧化铈)；然后在60～70℃条件下搅拌1小时，经固液分离、无水乙醇洗涤和干燥后即获得所述改性稀土氧化物。改性稀土氧化物中硅烷偶联剂的含量为3～5％。硅烷偶联剂为TESPT，商品名Si69。

本实施例稀土橡胶设计机理如下：

稀土橡胶是以天然橡胶和顺丁橡胶为基体，加入表面改性后的稀土氧化物，改变了橡胶基体之间以及橡胶与其他添加物之间的亲和性，解决了直接将天然橡胶和顺丁橡胶混合时存在的两种橡胶相容性、亲和性差的问题。同时，加入特定量的表面改性的稀土氧化物后，提高了产品的拉伸强度。添加的改性稀土氧化物偏少，则产品拉伸强度提高不明显，添加量偏多时，橡胶硬度及耐蚀性提高，但稀土氧化物在基体内容易聚集，并会导致其他成分分散不均，从而导致产品拉伸性能、耐磨性能等均下降。另外，稀土氧化物与其他成分交互作用时，产品伸长率先增大后减小，因此，为保证最终产品的综合性能，本发明中稀土氧化物的添加量限定为8～15％。

本实施例的稀土橡胶配方中，在橡胶基体中添加适量的S、氧化锌和硬脂酸，能够引发和促进橡胶交联，加入S后能提高胶的抗拉伸性能及耐老化性能。本实施例的稀土橡胶配方中，特定量的白碳黑与硅酸钙与橡胶基体配合能够提高产品的防水性能，白炭黑与乙二醇胺共同作用能提高产品的耐蚀性。

本实施例中稀土橡胶性能如下：

耐蚀性：稀土橡胶在汽油、机油中浸泡72h后，质量变化率和体积变化率均不超过5％；

扯断伸长率：420～450％；

拉伸强度：30～40MPa；

邵尔A硬度：72～75；

弹性模量大于2MPa，回弹率：60％以上。具体实验例：

稀土橡胶的制备原料包括如下组分：

天然橡胶50份；顺丁橡胶12份；改性稀土氧化物10.5份；白碳黑21份；硅酸钙10份；乙二醇胺3.5份；硫化剂(硫磺)0.6份；氧化锌3.4份；硬脂酸0.5份；CZ(N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺) 3.2份；Dm(二硫化二苯并噻唑)2.5份。

改性稀土氧化物为改性氧化钇，改性氧化钇的制备过程如下：

将硅烷偶联剂Si69分散在乙醇溶液(乙醇与水的体积为为1：1) 中，配成浓度为0.8wt.％的硅烷偶联剂溶液，再加入浓度10wt.％的醋酸，调节所得溶液pH值为3.5～5.5后，加入稀土氧化物(氧化钇或氧化铈)；然后在70℃条件下搅拌1小时，经固液分离、无水乙醇洗涤和干燥后即获得硅烷偶联剂的含量为3～5％的改性氧化钇。

本实施例中稀土橡胶性能为：

1.稀土橡胶在汽油、机油中浸泡72h后，质量变化率0.8％，体积变化率2.0％；

2.扯断伸长率：426％；

3.拉伸强度：35.5MPa；

4.邵尔A硬度：74；

5.弹性模量大于2.2MPa，回弹率：60％以上。

本发明的工作原理为：

本发明具有良好的续航能力和平飞速度，可以利用任何拥有相应空间的平整跑道(或公路)进行起飞降落，也可以在任何拥有相应空间的平整地平面上垂直起降，还可以进行空中悬停，尤其可以进行低空飞行。

本发明的垂直起降和空中悬停亦由各涵道式升力旋翼2共同承担完成。当两个旋转方向的涵道式升力旋翼2同时增速，其升力大于无人机重力时，无人机升起；当两个旋转方向的涵道式升力旋翼2同时减速，其升力小于无人机重力时，无人机下降；当两个旋转方向的涵道式升力旋翼2转速相同，且升力与无人机重力保持相当时，无人机悬停。垂直起降和空中悬停时，涵道式推进风扇3均不产生推力。

基于垂直起降状态时的左右偏航：当两个旋转方向的涵道式升力旋翼2中顺时针旋转的各旋翼的升力保持不变，而瞬间加大逆时针旋转的各旋翼的转速(扭矩)，且两个旋转方向的涵道式推进风扇3同时产生推力，尾翼方向舵29向左侧偏转，升降副翼28向下偏转时，无人机向左上方向偏航；当两个旋转方向的涵道式升力旋翼2中逆时针旋转的各旋翼的升力保持不变，而瞬间加大顺时针旋转的各旋翼的转速(扭矩)，且两个旋转方向的涵道式推进风扇3同时产生推力，尾翼方向舵29向右侧偏转，升降副翼28向下偏转时，无人机向右上方向偏航。

基于悬停且高度不变的左右偏航：当两个旋转方向的涵道式升力旋翼2的升力保持不变，且两个旋转方向的涵道式推进风扇3同时产生推力，尾翼方向舵29向左或向右偏转，无人机向左侧方向偏航或向右侧方向偏航。

基于悬停且进入爬升的左右偏航：当两个旋转方向的涵道式升力旋翼2同时增速，则两个旋转方向的涵道式推进风扇3同时产生推力，尾翼方向舵29向左或向右偏转，升降副翼28向下偏转，无人机向左上方偏航或向右上方偏航。

基于悬停且进入下降的左右偏航：当两个旋转方向的涵道式升力旋翼2同时减速，则两个旋转方向的涵道式推进风扇3同时产生推力，尾翼方向舵29向左或向右偏转，升降副翼28向上偏转，无人机向左下方向偏航或向右下方向偏航。

通过改变尾翼方向舵29向左或向右偏转可实现平飞的左右偏航，如在改变尾翼方向舵29向左或向右偏转的同时改变升降副翼28 向上或向下偏转，即可实现基于平飞且向左右上方或左右下方的偏航。

俯仰飞行分为基于悬停的俯仰飞行和基于平飞的俯仰飞行，通过改变两个旋转方向的涵道式升力旋翼2的同时减速或同时增速，并使两个旋转方向的涵道式推进风扇3同时产生推力，同时改变升降副翼 28的向下或向上偏转，即可实现无人机的俯仰飞行。

当两个旋转方向的涵道式推进风扇3同时产生设定的推力，即无人机达到设定平飞速度时，两个旋转方向的涵道式升力旋翼2停机，涵道百叶窗7关闭，无人机进入快速平飞状态。

当无人机进入低空低速飞行时，在两个旋转方向的涵道式推进风扇3同时减速的同时，两个旋转方向的涵道式升力旋翼2进入工作，涵道百叶窗7打开并处于飞行姿态。

利用跑道起飞或降落时，两个旋转方向的涵道式升力旋翼2处于关闭，其涵道百叶窗7闭合，本发明完全进入固定翼无人机状态；也可以开启两个旋转方向的涵道式升力旋翼2，同时开启涵道百叶窗7，以实现短距离跑道的起飞或降落。

本发明还可用于私人飞行、地质勘测、环境监测、灾情巡查、航空摄影、边防巡逻、森林防护等领域。

Claims (8)

1.一种用于自然灾害情况巡查的可垂直起降的复合翼电动无人机，其特征在于：包括机身(1)、环形翼(10)、尾翼、起落装置、涵道式推进风扇(3)、飞行操控***及电动力源***，其中机身(1)的纵向设有水平对称、且嵌于所述机身(1)内的涵道式升力旋翼(2)，该涵道式升力旋翼(2)的个数为大于或等于2的偶数；所述机身(1)内分别设有驾驶舱及承载舱，所述飞行操控***及电动力源***分别安装在驾驶舱及电池舱内，所述电池舱安装在机身(1)内、并分别与所述飞行操控***及电动力源***电连接；所述机身(1)上设有环形翼(10)，所述尾翼及涵道式推进风扇(3)分别安装在机身(1)上，在机身(1)的下方设有所述起落装置；所述涵道式升力旋翼(2)包括涵道A(12)、旋翼(13)、旋翼电机(14)、旋翼电机支撑架(15)及导流栅A(17)，该涵道A(12)安装在所述机身(1)上，所述旋翼电机(14)通过旋翼电机支撑架(15)安装在涵道A(12)内，在旋翼电机(14)的转轴上安装有由所述旋翼电机(14)驱动的旋翼(13)，机身(1)两侧的涵道式升力旋翼(2)的几何尺寸、物理参数相同，且两两对称，相对称的两涵道式升力旋翼(2)的旋翼(13)的旋转方向相反，以实现所述电动力载人飞器的垂直起降；所述导流栅A(17)安装在涵道A(12)的下端口处，通过安装在涵道A(12)内的导流栅电机驱动；

所述涵道式推进风扇(3)为大于或等于2的偶数，以机身(1)纵向中轴线为水平对称、安装在机身(1)的尾部，且位于所述尾翼的两侧，所述尾翼两侧的涵道式推进风扇(3)两两对称设置，每个所述涵道式推进风扇(3)的轴向均与所述机身(1)的纵向中轴线平行；所述涵道式推进风扇(3)包括涵道B(18)、风扇(19)、风扇电机(20)、风扇电机支撑架(21)、风扇电机整流罩(22)及导流栅B(23)，该风扇电机(20)通过风扇电机支撑架(21)安装在涵道B(18)内，在风扇电机(20)的转轴上安装有由所述风扇电机(20)驱动的风扇(19)，各涵道式推进风扇(3)的几何尺寸、物理参数相同，且两对称的涵道式推进风扇(3)中的风扇(19)的旋转方向相反，所述风扇电机(20)转轴的前后两端分别安装有风扇电机整流罩(22)；所述导流栅B(23)安装在涵道B(18)内的后端口处，通过安装在涵道B(18)内的导流栅电机驱动，该导流栅B(23)包括升力栅(24)及方向栅(25)，所述方向栅(25)与所述机身(1)的水平面之间的夹角为90°；所述风扇电机(20)包括大功率电机(30)、连接器B(31)、超越离合器(32)、连接器A(33)及小功率电机(34)，该大功率电机(30)及小功率电机(34)分别通过风扇电机支撑架(21)安装在涵道B(18)内，所述小功率电机(34)通过连接器A(33)与超越离合器(32)的一端连接，该超越离合器(32)的另一端通过连接器B(31)与大功率电机(30)连接，大功率电机(30)的输出端连接所述风扇(19)。

所述机身(1)上涂有稀土橡胶层，按重量份数计，该稀土橡胶的制备原料包括如下组分：

天然橡胶45～55份；顺丁橡胶10～15份；改性稀土氧化物8～15份；白碳黑18～25份；硅酸钙10～12份；乙二醇胺3～5份；硫化剂(硫磺)0.5～0.8份；氧化锌3.0～3.5份；硬脂酸0.4～0.8份；CZ(N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺)3.0～3.5份；Dm(二硫化二苯并噻唑)2.1～2.8份。

2.根据权利要求1所述用于自然灾害情况巡查的可垂直起降的复合翼电动无人机，其特征在于：所述尾翼包括单垂直尾翼(5)及水平尾翼(11)，该单垂直尾翼(5)安装在所述机身(1)纵向中轴线的尾端上方，所述水平尾翼(11)水平对称安装在机身(1)尾部的两侧，即位于所述单垂直尾翼(5)两侧下方；所述环形翼(10)的下环翼与机身(1)相连，上环翼与所述单垂直尾翼(5)连接。

3.根据权利要求1用于自然灾害情况巡查的可垂直起降的复合翼电动无人机，其特征在于：所述涵道式升力旋翼(2)的轴向垂直于所述机身(1)的纵向，在所述旋翼电机(14)转轴的前后两端分别安装有旋翼电机整流罩(16)。

4.根据权利要求1用于自然灾害情况巡查的可垂直起降的复合翼电动无人机，其特征在于：所述导流栅A(17)的栅板径向与所述机身(1)的纵向中轴线之间的夹角为90°。

5.根据权利要求1用于自然灾害情况巡查的可垂直起降的复合翼电动无人机，其特征在于：所述起落装置为滚轮式前三点式起落架(6)。

6.根据权利要求1用于自然灾害情况巡查的可垂直起降的复合翼电动无人机，其特征在于：所述涵道式升力旋翼(2)的上方设有由百叶窗电机驱动开闭的涵道百叶窗(7)。

7.根据权利要求1用于自然灾害情况巡查的可垂直起降的复合翼电动无人机，其特征在于：所述改性稀土氧化物为改性氧化钇或改性氧化铈，改性稀土氧化物的制备过程如下：

将硅烷偶联剂分散在乙醇溶液(乙醇与水的体积为为1：1)中，配成浓度为0.5～1.0wt.％的硅烷偶联剂溶液，再加入浓度10wt.％的醋酸，调节所得溶液pH值为3.5～5.5后，加入稀土氧化物(氧化钇或氧化铈)；然后在60～70℃条件下搅拌1小时，经固液分离、无水乙醇洗涤和干燥后即获得所述改性稀土氧化物。

8.根据权利要求7用于自然灾害情况巡查的可垂直起降的复合翼电动无人机，其特征在于：所述改性稀土氧化物中硅烷偶联剂的含量为3～5％，硅烷偶联剂为TESPT，商品名Si69。