CN209535450U - 一种带涵道倾角的四涵道风扇无人机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带涵道倾角的四涵道风扇无人机，包括涵道风扇和机身，所述机身的下表面固定连接有四个呈圆周排列的脚架。本实用在降落时，弹簧会发生形变，通过弹簧的形变可以吸收一部分能量，从而缓冲底板与地面之间的冲击力，起到降落缓冲的作用，使得本实用的降落更加平稳，且减小整个装置损坏的几率，提高装置的实用性；本实用中四个涵道风扇围绕机身均布，且每个涵道风扇都绕涵道中心与无人机中心的连线有一个1‑5°的倾角，该倾角使得单个涵道风扇能提供更大的可控偏航力矩，从而具有维持无人机飞行稳定的作用；本实用采用涵道风扇，涵道风扇能提供更大拉力，提升效率，从而提升无人机续航能力，且具有更好的抗风性和安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及多旋翼无人机领域，具体是一种带涵道倾角的四涵道风扇无人机。
背景技术
无人机领域正处于蓬勃发展的时期，围绕无人机的技术创新层出不穷。随着国内低空领域的全貌开放，无人机的应用领域跳出了军事领域，越来越多的应用于航拍、测绘、物流运输、应急物资空投、农林喷洒等等。
传统的旋翼类无人机可以分为：三旋翼、四旋翼、八旋翼等等，这类旋翼无人机具有结构简单、飞行操作性好、起降方便等等。但由于其裸露在外的旋翼在飞机运行时会高速旋转，具有相当大的危险性；同时这类旋翼机还有通常载重能力非常有限、气动效率不高等技术上的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种带涵道倾角的四涵道风扇无人机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种带涵道倾角的四涵道风扇无人机，包括机身2和多个涵道风扇1，所述机身2的下表面固定连接有四个呈圆周排列的脚架3，每个脚架3的底部均安装有减震装置；所述机身2包括机身上板11、机身下板12、机身上下板连接件13和涵道风扇倾转连接件14；所述机身上板11通过多个机身上下板连接件13与机身下板12固定连接，所述涵道风扇倾转连接件14包括第一安装板4、第二安装板10、第一连接杆15和第二连接杆16，所述第一安装板4和第二安装板10分别安装在第一连接杆15两端，所述第二连接杆16的一端安装在第二安装板10上，所述第一安装板4、第二安装板10和第一连接杆15均安装在机身上板11与机身下板12之间，所述第一连接杆15的一面和第二连接杆16的同向平面之间设有倾角α；所述涵道风扇1的数量为四个，且四个涵道风扇1圆周均匀分布在机身2的四周，所述涵道风扇1通过涵道风扇接口7与对应的涵道风扇倾转连接件14的第二连接杆16连接。
所述减震装置由挡板19、限位杆20、弹簧21和底板22组成，所述脚架3由弧形支撑杆301和支撑板302组成，所述支撑板302的一端与机身2固定连接，支撑板302的另一端与弧形支撑杆301一体成型，且支撑板302的下方设有底板22，底板22的上表面固定连接有两个竖直设置的限位杆20，限位杆20的上表面贯穿支撑板302并固定连接有挡板19，且限位杆20串有弹簧21，弹簧21的两端分别与支撑板302和底板22连接。
所述涵道风扇1包括涵道体5、涵道体支撑柱6、旋翼桨8和电机安装座9且涵道体5的中心位置设有电机安装座9，电机安装座9通过多个呈圆周排列的涵道体支撑柱6与涵道体5固定连接，且电机安装座9内安装有驱动电机，驱动电机的输出端固定连接有旋翼桨8，所述涵道体5的剖面为翼型。
所述旋翼桨8为三叶桨。
所述电机安装座9的侧壁开设有多个均匀分布的散热孔。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用在降落时，弹簧会发生形变，通过弹簧的形变可以吸收一部分能量，从而缓冲底板与地面之间的冲击力，起到降落缓冲的作用，使得本实用的降落更加平稳，且减小整个装置损坏的几率，提高装置的实用性；
2、本实用中四个涵道风扇围绕机身均布，且每个涵道风扇都绕涵道中心与无人机中心的连线有一个1-5°的倾角，该倾角使得单个涵道风扇能提供更大的可控偏航力矩，从而具有维持无人机飞行稳定的作用；
3、本实用采用涵道风扇，涵道风扇能提供更大拉力，提升效率，从而提升无人机续航能力，且具有更好的抗风性和安全性。
附图说明
图1为一种带涵道倾角的四涵道风扇无人机的整机布局图图。
图2为一种带涵道倾角的四涵道风扇无人机中四涵道风扇的倾转角度布局图。
图3为一种带涵道倾角的四涵道风扇无人机中涵道风扇连接件的结构示意图。
图4为一种带涵道倾角的四涵道风扇无人机中涵道风扇的结构示意图。
图5为一种带倾角的四涵道风扇无人机的结构示意图。
图6为一种带倾角的四涵道风扇无人机中涵道风扇倾斜角度原理图。
图7为一种带涵道倾角的四涵道风扇无人机中减震装置的结构示意图。
图中：涵道风扇1、机身2、脚架3、弧形支撑杆301、支撑板302、扣板4、涵道体5、涵道体支撑柱6、涵道风扇接口7、旋翼桨8、电机安装座9、电调筒10、机身上板11、机身下板12、机身上下板连接件13、涵道风扇倾转连接件14、飞行控制***安装板15、飞行控制器16、动力电池17、X型轴线18、挡板19、限位杆20、弹簧21、底板22。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1～7，本实用新型实施例中，一种带涵道倾角的四涵道风扇无人机，包括涵道风扇1和机身2，所述机身2的下表面固定连接有四个呈圆周排列的脚架3，脚架3采用碳纤维材料制成，且提供挂载空间，起到对无人机支撑和降落缓冲的作用，每个脚架3的底部均安装有减震装置；所述减震装置由挡板19、限位杆20、弹簧21和底板22组成，所述脚架3由弧形支撑杆301和支撑板302组成，所述支撑板302的一端与机身2固定连接，支撑板302的另一端与弧形支撑杆301一体成型，且支撑板302的下方设有底板22，底板22的上表面固定连接有两个竖直设置的限位杆20，限位杆20的上表面贯穿支撑板302并固定连接有挡板19，且限位杆20串有弹簧21，弹簧21的两端分别与支撑板302和底板22连接，本实用在降落时，弹簧21会发生形变，通过弹簧21的形变可以吸收一部分能量，从而缓冲底板22与地面之间的冲击力，起到降落缓冲的作用，使得本实用的降落更加平稳，且减小整个装置损坏的几率，提高装置的实用性。
涵道风扇倾转连接件14的结构特点使得每个涵道风扇1相对于机身平面都有一个固定倾角，该倾角使得涵道风扇7绕着飞机的X型轴线18有一个顺时针或逆时针的倾角，所述的X型轴线18是指将四个涵道风扇1的几何中心和机身2的几何中心依次连接所形成的折线。所述的涵道倾角范围在1°-5°。以飞机机头方向为参照，左前涵道风扇1的旋翼桨8的旋转方向为顺时针，涵道风扇1绕X型轴线18的倾转方向为逆时针；右前涵道风扇1的旋翼桨8的旋转方向为逆时针，涵道风扇1绕X型轴线18的倾转方向为顺时针；左后涵道风扇1的旋翼桨8的旋转方向为逆时针，涵道风扇1绕X型轴线18的倾转方向为逆时针；右后涵道风扇1的旋翼桨8的旋转方向为顺时针，涵道风扇1绕X型轴线18的倾转方向为顺时针。以左前涵道风扇1为例，其旋翼桨8的旋转方向为顺时针，当无人机需要往左偏航时，该涵道风扇1的旋翼桨8在加速的同时产生反扭矩M，其作用效果使无人机逆时针旋转，即往左偏航。但是由于无人机本身质量较大，仅仅靠这个反扭矩M来控制航向，效果并不明显。所以在加上使涵道逆时针倾斜的倾角α后，涵道风扇的推力在水面方向产生了一个水平分力Fx，该分力相对于质心CG的力矩使无人机往左边偏航，从而增强了无人机的操控性。
同时，涵道风扇倾转连接件14的安装方向不同，使得机身2在各个方向都有比较好的刚性，使得无人机在重载飞行时，各个涵道风扇1相对于机身2的位移量非常小，从而能够减少飞行负担，提升无人机的飞行稳定性。
所述旋翼桨8为三叶桨。
电机安装座9的侧壁开设有多个均匀分布的散热孔，通过散热孔可以有利于电调筒10内电调的散热。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种带涵道倾角的四涵道风扇无人机，包括机身(2)和多个涵道风扇(1)，其特征在于，所述机身(2)的下表面固定连接有四个呈圆周排列的脚架(3)，每个脚架(3)的底部均安装有减震装置；所述机身(2)包括机身上板(11)、机身下板(12)、机身上下板连接件(13)和涵道风扇倾转连接件(14)；所述机身上板(11)通过多个机身上下板连接件(13)与机身下板(12)固定连接，所述涵道风扇倾转连接件(14)包括第一安装板(4)、第二安装板(10)、第一连接杆(15)和第二连接杆(16)，所述第一安装板(4)和第二安装板(10)分别安装在第一连接杆(15)两端，所述第二连接杆(16)的一端安装在第二安装板(10)上，所述第一安装板(4)、第二安装板(10)和第一连接杆(15)均安装在机身上板(11)与机身下板(12)之间，所述第一连接杆(15)的一面和第二连接杆(16)的同向平面之间设有倾角α；所述涵道风扇(1)的数量为四个，且四个涵道风扇(1)圆周均匀分布在机身(2)的四周，所述涵道风扇(1)通过涵道风扇接口(7)与对应的涵道风扇倾转连接件(14)的第二连接杆(16)连接。
2.根据权利要求1所述的一种带涵道倾角的四涵道风扇无人机，其特征在于，所述减震装置由挡板(19)、限位杆(20)、弹簧(21)和底板(22)组成，所述脚架(3)由弧形支撑杆(301)和支撑板(302)组成，所述支撑板(302)的一端与机身(2)固定连接，支撑板(302)的另一端与弧形支撑杆(301)一体成型，且支撑板(302)的下方设有底板(22)，底板(22)的上表面固定连接有两个竖直设置的限位杆(20)，限位杆(20)的上表面贯穿支撑板(302)并固定连接有挡板(19)，且限位杆(20)串有弹簧(21)，弹簧(21)的两端分别与支撑板(302)和底板(22)连接。
3.根据权利要求1所述的一种带涵道倾角的四涵道风扇无人机，其特征在于，所述涵道风扇(1)包括涵道体(5)、涵道体支撑柱(6)、旋翼桨(8)和电机安装座(9)且涵道体(5)的中心位置设有电机安装座(9)，电机安装座(9)通过多个呈圆周排列的涵道体支撑柱(6)与涵道体(5)固定连接，且电机安装座(9)内安装有驱动电机，驱动电机的输出端固定连接有旋翼桨(8)，所述涵道体(5)的剖面为翼型。
4.根据权利要求3所述的一种带涵道倾角的四涵道风扇无人机，其特征在于，所述旋翼桨(8)为三叶桨。
5.根据权利要求3所述的一种带涵道倾角的四涵道风扇无人机，其特征在于，所述电机安装座(9)的侧壁开设有多个均匀分布的散热孔。
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| CN113459742A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-10-01 | 复旦大学 | 一种陆空两栖多旋翼无人机 |
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