CN210526849U - 一种可倾转动力的固定翼无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可倾转动力的固定翼无人机，包括机身、一对机翼、尾翼和外伸连杆；机身下方设有起落架；一对机翼对称的设置在机身的侧面并有副翼，副翼舵机控制副翼与机翼的相对角度；水平尾翼和垂直尾翼由相应的舵机控制与相应副翼的相对角度；外伸连杆其两端各设有一个旋翼；倾转机构控制旋翼的方向使旋翼方向处于与机身平行或与机身垂直之间。本实用新型在固定翼无人机的传统结构基础上结合多旋翼无人机的特点，通过在机身上设置外伸连杆设置多个旋翼，使本无人机既能实现垂直起降，大大降低了固定翼无人机对场地的要求；同时有能拥有固定翼无人机耗能少，续航时间长，抗风能力强的特点。

Description

一种可倾转动力的固定翼无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机领域，具体为一种可倾转动力的固定翼无人机。

背景技术

无人机是指利用无线电遥控设备和自备程序控制装置的不载人飞机。随着我国低空领域的全面开放，多旋翼无人机由于其制作成本低廉，操作简单等特点，被广泛应用于军事、民事及科学研究等多个领域。

无人机根据其结构分为两种，分别为多旋翼无人机和固定翼无人机；其中固定翼无人机，利用螺旋桨或者涡轮发动机产生的推力作用使得无人机飞行；主要升力来自机翼与空气的相对运动。相对与多旋翼类型的无人机固定翼无人机的飞行速度较快，价格也相对便宜，抗风能力强。但固定翼无人机无法垂直升降，故对起降场地、飞行操作都有很高要求；限制了此类无人机的应用范围。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术存在的问题，提供一种可倾转动力的固定翼无人机。

一种可倾转动力的固定翼无人机，包括：

机身，其下方设有起落架；机身上装有天线和飞行控制***，飞行控制***与天线、电池、舵机、倾转机构、和动力装置电性连接；

一对机翼，对称的设置在机身的侧面；一对机翼的后端安装有副翼，机翼的下方设有副翼舵机，副翼舵机通过连杆与副翼连接并控制副翼与机翼的相对角度；每个机翼下方各设置有一个外伸连杆；外伸连杆与机身互相平行；

尾翼，设置在机身的尾部；尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼；水平尾翼和垂直尾翼均各自与相应的舵机和副翼连接；水平尾翼和垂直尾翼由相应的舵机控制与相应副翼的相对角度；

外伸连杆，其两端各设有一个旋翼；在旋翼和外伸连杆之间连接有动力装置、倾转机构和电子调速器；动力装置为旋翼提供动力；电子调速器调节动力装置的运转速度；倾转机构控制旋翼的方向使旋翼方向处于与机身平行或与机身垂直之间。

优选的，起落架包括前起落架和后起落架；前起落架与机身垂直；后起落架与平行垂直；前起落架和后起落架末端均设有滚轮。

优选的，一对机翼上的其中一个机翼安装有高度传感器；另一个机翼安装有GPS天线；高度传感器和GPS天线与飞行控制***电性连接。

优选的，机翼与外伸连杆的中部通过固定螺栓固定连接。

优选的，倾转机构通过倾转舵机控制旋翼的方向。

优选的，还包括摄像***，摄像***安装在机身上。

本实用新型在固定翼无人机的传统结构基础上结合多旋翼无人机的特点，通过在机身上设置外伸连杆设置多个旋翼，使本无人机既能实现垂直起降，大大降低了固定翼无人机对场地的要求；同时有能拥有固定翼无人机耗能少，续航时间长，抗风能力强的特点。

附图说明

图1为本实用新型不同视角的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的仰视图。

图中：机身1；左机翼2；右机翼3；左副翼4；右副翼5；水平尾翼6；水平副翼7；垂直尾翼8；垂直副翼9；旋翼10；动力装置11；倾转机构12；倾转舵机13；电子调速器14；外伸连杆15；固定螺栓16；天线17；GPS天线18；电池19；飞行控制***20；摄像***21；前起落架22；后起落架23；高度传感器24；副翼舵机25；升降舵机26；水平舵机27；连杆28。

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。

如图1至图3所示，本实用新型由机身1和对称位于机身1两侧的左机翼2和右机翼3组成。机身1的壳体由凯夫拉和碳纤混纺的复合材料制成。机身1内部安装有电池19、飞行控制***20和摄像***21。电池19为镁基电池。

机身1的下方安装有前起落架22和后起落架23。前起落架22与机身1的方向垂直，后起落架23的方向与机身1的方向平行。前起落架22和后起落架23末端均设有滚轮。

机身1的两侧为一对对称的机翼，左翼包括左机翼2、左副翼4；左机翼2和左副翼4之间通过铰链连接；在左机翼2的下表面设有副翼舵机25；副翼舵机25通过连杆28与左副翼4连接；副翼舵机25通过连杆28控制左副翼4上下摆动改变左副翼4和左机翼2的相对位置。

相应的，右翼也包括右机翼3、右副翼5、副翼舵机25和连杆28。唯一与左翼不同的是在左机翼2中安装有高度传感器24，在右机翼3中安装有GPS天线18。左机翼2和右机翼3分别通过卡簧连接在机身1两侧。

如图1所示，在左机翼2和右机翼3的下表面分别设置有一条外伸连杆15；两条外伸连杆15和机身1互相平行。左机翼2和右机翼3通过固定螺栓16连接外伸连杆15。每一条外伸连杆15的两个末端均设置有一个动力装置11、倾转机构12、倾转舵机13和电子调速器14；动力装置11与旋翼10；动力装置11为旋翼10提供运动动力，电子调速器14调节动力装置11的转速，倾转机构12、倾转舵机13能改变旋翼10的方向，使旋翼10具有向前(机身1的前方)和向上、向下三个方向。

电池19分别与动力装置11、倾转机构12、倾转舵机13、电子调速器14、天线17、GPS天线18、飞行控制***20、摄像***21、高度传感器24、升降舵机26和水平舵机27电性连接且为前述各零件提供动力。

机身1的尾部设有一对平行的水平尾翼6和一个垂直的垂直尾翼8；其中水平尾翼6的尾部设有水平副翼7；垂直尾翼8的尾部设有垂直副翼9。水平副翼7通过升降舵机26改变自身的方向；垂直副翼9通过方向舵机27改变自身的方向。升降舵机26通过连杆28安装在机身1的尾部的下端；方向舵机27通过连杆28安装在垂直尾翼8的侧边。

在机身1尾部的前方还设有天线17，用于外部的遥控器实现连接，天线17发出的信号可以是红外、射频或其他的无线通讯信号遥控器通讯，通过遥控器控制飞行控制***20控制无人机的飞行。

本实用新型通过高度传感器247检测无人机所在的高度，和摄像***21收集图像信息；通过GPS天线18获取自身GPS信息。

本实用新型机身1的前端能可根据用途安装任务载荷，如空气检测器，额外的摄像头等。

本实用新型工作状态分为垂直起降状态和平飞状态。

垂直起降状态时，外伸连杆15上的四个旋翼10中位于前方的两个旋翼10垂直向上与机身1呈90°设置，位于后方的两个旋翼10垂直向下与机身1呈现-90°；旋翼10通过动力装置1驱动8在垂直方向旋转，实现无人机的垂直起降。

平飞状态时，倾转机构12的倾转舵机13使设置在外伸连杆15末端的共四个旋翼10呈水平与机身1的方向平行(两个向前，两个向后)，使得旋翼10在水平方向旋转，产生力的方向与机身1所在方向相同(或相反)，使无人机实现平飞。由于每个旋翼10均独立的连接有各自的动力装置11，使得在同一个外伸连杆15两端的旋翼10不会同时工作使得本实用新型无法平飞。

同时，在左机翼2和右机翼3尾部的左副翼4和右副翼5也可以根据副翼舵机25改变自身与机身1的相对角度，在飞行时候调整其相对角度实现转向和高度调整。相应的，机身1尾部的水平尾翼6和垂直尾翼8的水平副翼7和垂直副翼9也能通过升降舵机26和水平舵机27辅助改变相对角度实现转向和高度调整。

本实用新型的动力装置11、副翼舵机25、升降舵机26、水平舵机27

由飞行控制***20控制，飞行控制***20通过天线17与外部的遥控器实现连接，天线17发出的信号可以是红外、射频或其他的无线通讯信号遥控器通讯，通过遥控器控制飞行控制***20控制无人机的飞行。

本实用新型所用的动力装置1为东兴威电机D3536-1200KV型号无刷直流电动机，电池19为深圳市金拇指公司生产的6LR61 9VOLT镁电池；飞行控制***20为DX牌STM32F107RCT6TR单片机并附带Marvell88W8801无线通讯模块，摄像***21为Caddx-TurboMicro s2摄像头，高度传感器24为锋泰电子CJMCU-06气压高度传感器，GPS天线18为nogps牌G01-4SMA1北斗GPS二合一天线，天线17为世杰无线ANT5804，倾转舵机13、升降舵机26、水平舵机27和副翼舵机25为万至达OT-3KG-02B舵机。电子调速器14为东兴威电机40A的无刷直流电动机电子调速器。

上述电源器件可选择任何能实现相同功能的不同型号、不同品牌、不同内部结构的产品所替代，只要是能实现本实用新型所需要的功能即可，本领域技术人员可根据实际工作需要进行相应的替换。

本实用新型所使用的任何软件、处理器、电源器件以及电路和电路的连接方式，均对其无任何改进；其属于现有技术的一部分，可根据实际产品的形状、类别或用途做出任何相应的修改、适应和型号的选择，上述软件、电源器件、处理器以及电路和电路的连接方式并不属于本实用新型针对于现有技术的改进部分；且其他在本文中并未详述之处，均属于现有技术。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种可倾转动力的固定翼无人机，其特征在于包括：

机身，其下方设有起落架；所述机身上装有天线和飞行控制***，所述飞行控制***与天线、电池、舵机、倾转机构、和动力装置电性连接；

一对机翼，对称的设置在机身的侧面；一对机翼的后端安装有副翼，机翼的下方设有副翼舵机，副翼舵机通过连杆与副翼连接并控制副翼与机翼的相对角度；每个机翼下方各设置有一个外伸连杆；外伸连杆与机身互相平行；

尾翼，设置在机身的尾部；所述尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼；水平尾翼和垂直尾翼均各自与相应的舵机和副翼连接；水平尾翼和垂直尾翼由相应的舵机控制与相应副翼的相对角度；

外伸连杆，其两端各设有一个旋翼；在旋翼和外伸连杆之间连接有动力装置、倾转机构和电子调速器；动力装置为旋翼提供动力；电子调速器调节动力装置的运转速度；倾转机构控制旋翼的方向使旋翼方向处于与机身平行或与机身垂直之间。

2.根据权利要求1所述的可倾转动力的固定翼无人机，其特征在于：所述起落架包括前起落架和后起落架；所述前起落架与机身垂直；所述后起落架与平行垂直；前起落架和后起落架末端均设有滚轮。

3.根据权利要求1所述的可倾转动力的固定翼无人机，其特征在于：所述一对机翼上的其中一个机翼安装有高度传感器；另一个机翼安装有GPS天线；高度传感器和GPS天线与飞行控制***电性连接。

4.根据权利要求1所述的可倾转动力的固定翼无人机，其特征在于：所述机翼与外伸连杆的中部通过固定螺栓固定连接。

5.根据权利要求1所述的可倾转动力的固定翼无人机，其特征在于：所述倾转机构通过倾转舵机控制旋翼的方向。

6.根据权利要求1所述的可倾转动力的固定翼无人机，其特征在于：还包括摄像***，所述摄像***安装在机身上。

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