CN208119432U - 一种分布式油电组合动力无人飞行器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种分布式油电组合动力无人飞行器包括：油动机，电动机，可折叠螺旋桨，螺旋桨，尾翼，机翼，副翼，机身，前起落架和后起落架；飞机结构采用以碳纤维为主的全复合材料结构，将油动力和电动力完美的结合，从而节省更多的燃料来延长续航时间和航程。
Description
技术领域
本实用新型属于航空航天技术领域，特别是涉及一种分布式油电组合动力无人飞行器。
背景技术
无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机加上行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
提高无人飞行器的续航时间、载重量，是目前无人飞行器研发过程中的重点。一般无人飞行器仅依靠油或电动力提供动力，无法获得更多的动力来延长续航时间及航程。
发明内容
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种分布式油电组合动力无人飞行器，飞机结构采用以碳纤维为主的全复合材料结构，将油动力和电动力完美的结合，从而节省更多的燃料来延长续航时间和航程。
一种分布式油电组合动力无人飞行器包括：油动机，电动机，可折叠螺旋桨，螺旋桨，尾翼，机翼，副翼，机身，前起落架和后起落架；其中，螺旋桨安装在油动机上，可折叠螺旋桨安装在电动机上，电动机通过螺栓固定在机翼的两端，尾翼安装在机身的后侧，油动机安装在尾翼和机身之间，副翼安装在机翼的两端，前起落架安装在机身的前侧，后起落架对称的安装在机翼下方靠近机身位置，飞行控制***安装在机身的正前方，并与机身相连接；
所述的飞行控制***，包括螺旋桨转速传感器、飞行速度记录仪、油动机油门控制器和电动机控制器；飞行控制***通过导线连接螺旋桨转速传感器、飞行速度记录仪、油动机油门控制器和电动机控制器；螺旋桨转速传感器与螺旋桨连接，油动机油门控制器与油动机连接，电动机控制器与电动机连接，飞行速度记录仪设置在机身的前部，用于分析记录飞行器的实时速度数据，并将数据回传给飞行控制***。
所述的飞行控制***采用芯片型号为STM32F427IIH6的ARM微控制器。
所述的螺旋桨转速传感器采用的是4路霍尔传感器。
所述的飞行速度记录仪采用的是MPU-6050模块。
所述的油动机油门控制器采用是JX6221舵机。
所述的电动机控制器采用的是MG996R数码舵机。
所述的一种分布式油电组合动力无人飞行器的长度为2米至3米。
所述的一种分布式油电组合动力无人飞行器的重量为20千克至30千克。
所述的一种分布式油电组合动力无人飞行器的发射方式为车载助推起飞或压缩空气弹射。
所述的一种分布式油电组合动力无人飞行器的回收方式为机腹滑降或者撞网回收。
机身的前侧，后起落架对称的安装在机翼下方靠近机身位置。
本实用新型的有益效果：
在起飞爬升阶段，油动机和电动机同时工作，大大提高了无人机在爬升阶段的速度。
在巡航阶段，关闭电机，并向后折叠电机驱动的螺旋桨，减少阻力，油动机已最佳状态工作，从而有效的节省了燃油，并降低运行成本。
当飞行器飞行过程中，汽油机可为电池充电，从而大大的提高了电池利用率。
飞行过程中遇到紧急情况，如供油***或其他原因导致油动机停车，无法正常工作，此时，电机可全速工作，继续维持无人机在短时间内飞行，并安全降落。
附图说明
图1是一种分布式油电组合动力无人飞行器的主视图。
图2是一种分布式油电组合动力无人飞行器的左视图。
图3是一种分布式油电组合动力无人飞行器的俯视图。
图4是飞行控制***控制流程图。
如图所示，1为油动机，2为电动机，3为可折叠螺旋桨，4为螺旋桨，5为尾翼，6为机翼，7为副翼，8为机身，9为前起落架，10为后起落架，11为飞行控制***，111是螺旋桨转速传感器，112是飞行速度记录仪，113是油动机油门控制器，114是电动机控制器。
具体实施方式
为了进一步说明本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细地描述，但不能将它们理解为对本实用新型保护范围的限定。
如图所示，一种分布式油电组合动力无人飞行器包括：油动机1，电动机2，可折叠螺旋桨3，螺旋桨4，尾翼5，机翼6，副翼7，机身8，前起落架9和后起落架10；其中，螺旋桨4安装在油动机1上，可折叠螺旋桨3安装在电动机2上，电动机2通过螺栓固定在机翼 6的两端，尾翼5安装在机身8的后侧，油动机1安装在尾翼5和机身8之间，副翼7安装在机翼6的两端，前起落架9安装在机身8的前侧，后起落架10对称的安装在机翼6下方靠近机身8位置，飞行控制***11安装在机身8的正前方，并与机身8相连接；
所述的飞行控制***11，包括螺旋桨转速传感器111、飞行速度记录仪112、油动机油门控制器113和电动机控制器114；飞行控制***11通过导线连接螺旋桨转速传感器111、飞行速度记录仪112、油动机油门控制器113和电动机控制器114；螺旋桨转速传感器111与螺旋桨4连接，油动机油门控制器113与油动机1连接，电动机控制器114与电动机2连接，飞行速度记录仪112设置在机身8的前部，用于分析记录飞行器的实时速度数据，并将数据回传给飞行控制***11。
所述的飞行控制***11采用芯片型号为STM32F427IIH6的ARM微控制器。
所述的螺旋桨转速传感器111采用的是4路霍尔传感器。
所述的飞行速度记录仪112采用的是MPU-6050模块。
所述的油动机油门控制器113采用是JX6221舵机。
所述的电动机控制器114采用的是MG996R数码舵机。
所述的机翼6的翼长为3米至4米。
所述的一种分布式油电组合动力无人飞行器的长度为2米至3米。
所述的一种分布式油电组合动力无人飞行器的重量为20千克至30千克。
所述的一种分布式油电组合动力无人飞行器的发射方式为车载助推起飞或压缩空气弹射。
所述的一种分布式油电组合动力无人飞行器的回收方式为机腹滑降或者撞网回收。
工作原理：无人机起飞爬升时，由于需要较大的推力，飞行控制***11会根据可折叠螺旋桨3和螺旋桨4的转速参数设置，保证油动机1和电动机2协同工作，带动可折叠螺旋桨 3和螺旋桨4为飞机提供起飞所需的推力；飞机巡航达到一定巡航速度时，飞行控制***11 会根据设定的巡航速度值，关闭电动机2，并向后收起可折叠螺旋桨3，由油动机1工作为飞机提供动力；油动机1开始工作，为电池充电，从而为电动机2补充电能。
飞行控制***11连接的螺旋桨转速传感器111和飞行速度记录仪112，飞行控制***11 会根据螺旋桨转速传感器111和飞行速度记录仪112回传的数据分别调整油动机油门控制器 113和电动机控制器114的参数，从而控制油动机1和电动机2的工作状态。
在起飞爬升阶段，飞行速度记录仪112采集到飞行器的速度未达到设定值时，会将采集数据回传到飞行控制***11，飞行控制***11将给油动机油门控制器113和电动机控制器 114发出信号，油动机油门控制器113和电动机控制器114控制油动机1和电动机2同时工作，
在巡航阶段，飞行速度记录仪112采集到飞行器的速度达到设定值时，将采集数据回传到飞行控制***11，飞行控制***11给电动机控制器114发出信号，电动机控制器114控制电动机2停止工作并向后折叠电机驱动的螺旋桨，减少阻力，油动机已最佳状态工作，从而有效的节省了燃油，并降低运行成本。
当飞行器飞行过程中，汽油机可为电池充电，从而大大的提高了电池利用率。
飞行过程中遇到紧急情况，如供油***或其他原因导致油动机停车，无法正常工作，此时，螺旋桨4的转速会下降，螺旋桨转速传感器111将采集到的螺旋桨转速数据回传到飞行控制***11，飞行控制***11给电动机控制器114发出工作信号，控制电动机2全速工作，继续维持无人机在短时间内飞行，并安全降落。
Claims (6)
1.一种分布式油电组合动力无人飞行器，其特征在于，包括：油动机，电动机，可折叠螺旋桨，螺旋桨，尾翼，机翼，副翼，机身，前起落架和后起落架；其中，螺旋桨安装在油动机上，可折叠螺旋桨安装在电动机上，电动机通过螺栓固定在机翼的两端，尾翼安装在机身的后侧，油动机安装在尾翼和机身之间，副翼安装在机翼的两端，前起落架安装在机身的前侧，后起落架对称的安装在机翼下方靠近机身位置，飞行控制***安装在机身的正前方，并与机身相连接；
所述的飞行控制***，包括螺旋桨转速传感器、飞行速度记录仪、油动机油门控制器和电动机控制器；飞行控制***通过导线连接螺旋桨转速传感器、飞行速度记录仪、油动机油门控制器和电动机控制器；螺旋桨转速传感器与螺旋桨连接，油动机油门控制器与油动机连接，电动机控制器与电动机连接，飞行速度记录仪设置在机身的前部，用于分析记录飞行器的实时速度数据，并将数据回传给飞行控制***。
2.根据权利要求1所述的一种分布式油电组合动力无人飞行器，其特征在于：所述的飞行控制***采用芯片型号为STM32F427IIH6的ARM微控制器。
3.根据权利要求1所述的一种分布式油电组合动力无人飞行器，其特征在于：所述的螺旋桨转速传感器采用的是4路霍尔传感器。
4.根据权利要求1所述的一种分布式油电组合动力无人飞行器，其特征在于：所述的飞行速度记录仪采用的是MPU-6050模块。
5.根据权利要求1所述的一种分布式油电组合动力无人飞行器，其特征在于：所述的油动机油门控制器采用是JX6221舵机。
6.根据权利要求1所述的一种分布式油电组合动力无人飞行器，其特征在于：所述的电动机控制器采用的是MG996R数码舵机。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2017200375158 | 2017-01-13 | ||
| CN201720037515 | 2017-01-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208119432U true CN208119432U (zh) | 2018-11-20 |
Family
ID=64209098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720927649.7U Active CN208119432U (zh) | 2017-01-13 | 2017-07-28 | 一种分布式油电组合动力无人飞行器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN208119432U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109733621A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-05-10 | 南京航空航天大学 | 一种多推进模式的混合动力无人机 |
| CN109733620A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-05-10 | 南京航空航天大学 | 一种混合动力无人机及其控制方法 |
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2017
- 2017-07-28 CN CN201720927649.7U patent/CN208119432U/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109733620A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-05-10 | 南京航空航天大学 | 一种混合动力无人机及其控制方法 |
| CN109733621A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-05-10 | 南京航空航天大学 | 一种多推进模式的混合动力无人机 |
| CN109733621B (zh) * | 2018-12-17 | 2022-01-18 | 南京航空航天大学 | 一种多推进模式的混合动力无人机 |
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