CN208360498U - 一种倾转双旋翼飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种倾转双旋翼飞行器，包括机身，所述机身的两侧对称设置有固定翼，所述机身的尾部设置有固定尾翼；各所述固定翼的末端均转动安装有旋翼组件，所述固定翼与旋翼组件之间安装有倾转组件，用于驱动旋翼组件转动以调整旋翼组件的旋翼面朝向沿机身前后方倾斜。本实用新型的倾转双旋翼飞行器具有结构简单、航行速度快且可悬停等优点。

Description

一种倾转双旋翼飞行器

技术领域

本实用新型主要涉及飞行器技术领域，特指一种倾转双旋翼飞行器。

背景技术

目前，小型飞行器大多用来搭载各种测量仪器（如相机等），进行高空探测或高空物体投掷上，可以应用在农业、探测、气象、灾害预报和救援等各种领域。

现有的飞行器分为固定翼飞行器和旋翼飞行器两种。固定翼飞行器主要通过获得较大初速，在翼面形成升力实现飞行，但是无法悬停，低速时稳定性较差，容易因为失速而坠机，而且需要较大的滑跑距离。另外固定翼飞行器一般采用两种方法进行转向，一种纯粹靠垂直尾翼转向，一种是机翼副翼配合水平尾翼转向。其中纯粹靠垂直尾翼转向的情况比较少见，因为垂直尾翼除了有控制飞机转弯的功能外，还有一个最重要的功能就是保持飞机的稳定，不可能应用垂直尾翼进行大幅度转弯。而机翼副翼配合水平尾翼转向，是通过副翼的升降，将机身倾斜，通过离心力的作用拐弯，这种方式需要飞行器本身有倾斜的作用，应用在个人飞行器之上，会增加驾驶员的安全风险，不适合个人飞行器使用。

另外一种是旋翼飞行器，其中旋翼主要用于形成升力，飞行速度需要通过调整姿态形成侧向的合力才能实现，从而导致能量消耗较大且航行速度较低。另外旋翼飞行器大多都是通过改变飞行器发动机输出功率，或者改变桨叶螺距来实现飞行器姿态变化；而为了使得飞行器平稳飞行，在调整每一个飞行姿态时，需要精确计算发动机的转速以及改变桨叶的螺距，过程繁琐，不适用于复杂多变的飞行环境，而且飞行过程中依旧会出现倾斜，同样增加驾驶员的安全风险。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、速度快且可悬停的倾转双旋翼飞行器。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种倾转双旋翼飞行器，包括机身，所述机身的两侧对称设置有固定翼，所述机身的尾部设置有固定尾翼；各所述固定翼的末端均转动安装有旋翼组件，所述固定翼与旋翼组件之间安装有倾转组件，用于驱动旋翼组件转动以调整旋翼组件的旋翼面朝向沿机身前后方倾斜。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述旋翼组件包括安装架、旋翼和动力件，所述动力件安装于所述安装架上，所述动力件的输出轴与所述旋翼连接。

所述动力件为内燃机或电动机；当所述动力件为内燃机时，所述机身上设置有油箱，用于统一给各内燃机进行供油；当所述动力件为电动机时，所述机身上设有电能单元，用于统一给各电动机提供电能。

所述倾转组件包括驱动件和连杆机构，所述连杆机构的一端与所述驱动件相连，另一端与所述旋翼组件相连。

所述连杆机构包括转动臂、第一连杆和第二连杆，所述转动臂的中部固定在所述驱动件的输出轴上，所述第一连杆的一端与所述转动臂的一端铰接，所述第二连杆的一端与所述转动臂的另一端铰接，所述第一连杆和第二连杆的另一端均铰接在所述旋翼组件上。

所述第一连杆和第二连杆均为球头连杆，所述旋翼组件上设置有球头螺钉，所述球头连杆与球头螺钉配合连接。

所述驱动件为伺服电机或步进电机或舵机。

所述机身上设置有一根贯穿机身两侧固定翼的固定轴，所述固定轴的两端套设有轴承，所述旋翼组件上安装有轴承座，所述轴承安装于所述轴承座内。

所述机身的底部设置有起落架。

所述旋翼包括旋翼座和多块旋翼片，多块所述旋翼片均匀分布在旋翼座上。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的倾转双旋翼飞行器，将固定翼飞行器与旋翼飞行器进行深度结合，即在固定翼的末端转动安装有旋翼组件，能够集合固定翼飞行器与旋翼飞行器的优势，航行速度快、可悬停、能适用于复杂多变的飞行环境；而且结构简单、易于实现；在固定翼与各旋翼组件之间均安装有倾转组件，用于驱动旋翼组件转动以使旋翼面的朝向沿机身的前后方倾斜，从而实现飞行器起降、转向、平移和悬停等各种飞行状态的调整，在此过程中，机身始终处于稳定的水平状态，保证驾驶员或者乘客的安全舒适性。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构图。

图2为本实用新型的俯视结构图。

图3为本实用新型中旋翼和倾转组件的结构示意图。

图中标号表示：1、机身；101、固定翼；102、尾翼；103、固定轴；2、旋翼组件；201、安装架；202、动力件；203、旋翼；3、倾转组件；301、驱动件；302、转动臂；303、第一连杆；304、第二连杆；305、球头螺钉。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1和图2所示，本实施例的倾转双旋翼飞行器，包括机身1，机身1的底部安装有起落架（图中未示出），机身1的两侧对称设置有固定翼101，机身1的尾部设置有固定尾翼102；各固定翼101的末端均转动安装有旋翼组件2，固定翼101与旋翼组件2之间固定安装有倾转组件3，用于驱动旋翼组件2转动以调整旋翼组件2的旋翼面朝向沿机身1前后方倾斜，从而实现飞行器起降、转向、平移和悬停等飞行状态的调整。本实用新型的倾转双旋翼飞行器，将固定翼飞行器与旋翼飞行器进行深度结合，即在固定翼101的末端转动安装有旋翼组件2，能够集合固定翼飞行器与旋翼飞行器的优势，航行速度快、能悬停、适用于复杂多变的飞行环境；而且结构简单、易于实现。

本实施例中，旋翼组件2包括安装架201、旋翼203和动力件202，动力件202安装于安装架201上，动力件202的输出轴与旋翼203连接。其中机身1上设置有一根贯穿机身1两侧固定翼101的固定轴103，固定轴103的两端套设有轴承，旋翼组件2的安装架201上安装有轴承座，轴承安装于轴承座内，即安装架201可绕固定轴103转动。另外，动力件202为内燃机或电动机；当动力件202为内燃机时，如汽油内燃机，各汽油内燃机统一由机身1上的油箱进行统一供油，相对于各汽油内燃机均配置独立油箱的方式，能够保证各旋翼组件2处油箱重量的一致性，从而便于进行飞行控制。当然，动力件202也可以为电动机，通过安装在机身1上的蓄电池给各电动机提供电能，或者汽油内燃机带动发电机产生电能的方式为各电动机提供电能，并辅助合适的蓄电池进行电能回馈、冗余保护等工作。本实施例中，旋翼203包括旋翼座和三块旋翼片，三块旋翼片均匀分布在旋翼座上。可以理解的是，在此并不对旋翼片的数量进行限定，在其它实施例中，也可以采用两片、四片或更多片数的旋翼片。

如图3所示，本实施例中，倾转组件3包括驱动件301和连杆机构，其中驱动件301为舵机、步进电机或者伺服电机，其中优选舵机，连杆机构则包括转动臂302、第一连杆303和第二连杆304，转动臂302的中部固定在舵机的输出轴上并随其转动，第一连杆303的一端与转动臂302的一端铰接，第二连杆304的一端与转动臂302的另一端铰接，第一连杆303和第二连杆304的另一端均铰接在安装座上；其中第一连杆303和第二连杆304均为球头连杆，安装座于轴承座的两侧设置有球头螺钉305，球头连杆与球头螺钉305配合连接。当舵机接收到控制命令时，转动预定角度，对应的转动臂302转动，通过第一连杆303和第二连杆304在相反方向上的拉扯，带动安装架201转动，从而使安装架201上的旋翼203朝机身1的前方或后方倾斜。

本实用新型的倾转双旋翼飞行器，相应的姿态调整方法如下：

当需要使飞行器处于前进状态时，通过倾转组件3调整两侧旋翼组件2的角度，使旋翼面朝机身1的前方倾斜，使飞行器有一个向前的推动力，推动飞行器向前飞行。

当需要使飞行器处于后退或者刹车状态时，通过倾转组件3调整两侧旋翼组件2的角度，使两侧旋翼组件2的旋翼面朝机身1的后方倾斜，使飞行器有一个向后的推动力，推动飞行器向后飞行或者刹车

当需要使飞行器向右转弯时，使左侧的旋翼组件2向前倾斜，同时使右侧的旋翼组件2向后倾斜，即飞行器左侧有向前的推力，右侧有向后的推力，共同作用于飞行器而使其向右转向。

当需要使飞行器向左转弯时，使左侧的旋翼组件2向后倾斜，同时使右侧的旋翼组件2向前倾斜，即飞行器左侧有向后的推力，右侧有向前的推力，共同作用于飞行器而使其向左转向。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种倾转双旋翼飞行器，其特征在于，包括机身（1），所述机身（1）的两侧对称设置有固定翼（101），所述机身（1）的尾部设置有固定尾翼（102）；各所述固定翼（101）的末端均转动安装有旋翼组件（2），所述固定翼（101）与旋翼组件（2）之间安装有倾转组件（3），用于驱动旋翼组件（2）转动以调整旋翼组件（2）的旋翼面朝向沿机身（1）前后方倾斜。

2.根据权利要求1所述的倾转双旋翼飞行器，其特征在于，所述旋翼组件（2）包括安装架（201）、旋翼（203）和动力件（202），所述动力件（202）安装于所述安装架（201）上，所述动力件（202）的输出轴与所述旋翼（203）连接。

3.根据权利要求2所述的倾转双旋翼飞行器，其特征在于，所述动力件（202）为内燃机或电动机；当所述动力件（202）为内燃机时，所述机身（1）上设置有油箱，用于统一给各内燃机进行供油；当所述动力件（202）为电动机时，所述机身（1）上设有电能单元，用于统一给各电动机提供电能。

4.根据权利要求1或2或3所述的倾转双旋翼飞行器，其特征在于，所述倾转组件（3）包括驱动件（301）和连杆机构，所述连杆机构的一端与所述驱动件（301）相连，另一端与所述旋翼组件（2）相连。

5.根据权利要求4所述的倾转双旋翼飞行器，其特征在于，所述连杆机构包括转动臂（302）、第一连杆（303）和第二连杆（304），所述转动臂（302）的中部固定在所述驱动件（301）的输出轴上，所述第一连杆（303）的一端与所述转动臂（302）的一端铰接，所述第二连杆（304）的一端与所述转动臂（302）的另一端铰接，所述第一连杆（303）和第二连杆（304）的另一端均铰接在所述旋翼组件（2）上。

6.根据权利要求5所述的倾转双旋翼飞行器，其特征在于，所述第一连杆（303）和第二连杆（304）均为球头连杆，所述旋翼组件（2）上设置有球头螺钉（305），所述球头连杆与球头螺钉（305）配合连接。

7.根据权利要求4所述的倾转双旋翼飞行器，其特征在于，所述驱动件（301）为伺服电机或步进电机或舵机。

8.根据权利要求1或2或3所述的倾转双旋翼飞行器，其特征在于，所述机身（1）上设置有一根贯穿机身（1）两侧固定翼（101）的固定轴（103），所述固定轴（103）的两端套设有轴承，所述旋翼组件（2）上安装有轴承座，所述轴承安装于所述轴承座内。

9.根据权利要求1或2或3所述的倾转双旋翼飞行器，其特征在于，所述机身（1）的底部设置有起落架。

10.根据权利要求2或3所述的倾转双旋翼飞行器，其特征在于，所述旋翼（203）包括旋翼座和多块旋翼片，多块所述旋翼片均匀分布在旋翼座上。