前拉后推式多功能固定翼無人機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及固定翼無人機，具體是一種前拉后推式多功能固定翼無人機。
【背景技術】
[0002]現有的固定翼無人機采用單臺前拉式或單臺后推式的螺旋槳發動機，螺旋槳發動機工作時會產生一個與螺旋槳轉動方向相反的強大反作用。為了抵消這個反作用，在安裝時通常會把發動機的軸線向左或向右偏斜2-3°左右，即通常的拉力線調整，該方法調整難度大，精度低，極易造成發動機工作時因功率大小而產生的拉力(推力)線不準的偏航現象，而且在采集地理信息時還會造成旋偏角過大等問題，影響照片的拼接質量。采用前拉式螺旋槳發動機在野外作業時還容易損壞螺旋槳和發動機，而后推式的螺旋槳發動機則會影響傘艙開傘，容易和傘繩纏在一起。上述因素都導致了單臺螺旋槳發動機使用的局限性，使其重復使用率不高，靈活性降低，使用成本較高，不利于野外高強度大面積的作業需求。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為克服上述不足，而提供一種在長航時能夠抵抗螺旋槳發動機反作用扭力的、與飛機飛行中軸航線保持一致的、無偏向發動機安裝角度的、既能拍攝視頻畫像又能正射航拍、受懸偏影響較小的前拉后推式多功能固定翼無人機。
[0004]實現本發明目的的技術方案是:
一種前拉后推式多功能固定翼無人機，包括無人機機身、設置在機身上的翼臺、機翼和設置在機身后部的降落傘傘艙、尾翼，與現有技術不同的是:尾翼為H型內八字尾翼，機翼設置在位于機身前上方的翼臺上，在翼臺前端和后端分別一正一反的設置有前拉式螺旋槳發動機和后推式螺旋槳發動機。
[0005]在機翼的翼尖處設有翼尖小翼。
[0006]機翼后緣內側設有襟翼，外側設有副翼。
[0007]所述機翼為梯形機翼，位于機身前段上方。
[0008]本發明的有益效果在于:
1、在翼臺中軸線上前后安裝雙螺旋槳發動機，前置螺旋槳發動機正轉，后置螺旋槳發動機反轉。一正一反相互抵消了各自的反作用力矩，使飛機得以平穩航行，不需要過多反復修正副翼方向舵來控制航向，使飛行航線更直，旋偏角更小，拍攝圖像質量更高，航線的旁向縱向疊片率下降，提高了作業效率。雙發動機工作安全性提高，在空中即使一臺發動機意外熄火，另一臺發動機可以維持飛機返航，在人口密集區尤其重要。
[0009]2、由于機翼和發動機安裝在機身上，機艙內設備艙寬闊，使該機可以拍攝視頻圖像，也可以拍攝正射照片，起飛方式可以采用彈射式滑跑起飛，滑翔降落或開傘降落，實用方便，整機結構簡單、成本低，實現多用途飛行。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明無人機的主視圖；
圖2為圖1的俯視圖；
圖3為圖1的左視圖；
圖4為本發明無人機的工作原理圖；
圖5為本發明無人機的工作原理圖；
圖6為本發明無人機的工作原理圖；
圖7為本發明無人機的工作原理圖。
[0011]圖中:1.機身2.機翼3.水平尾翼4.垂直尾翼5.前置發動機6.后置發動機7.襟翼8.多功能攝像機9.航電設備10.油箱11.傘艙12.主起落架13.前起落架14.翼尖小翼15.副翼16.彈射鉤。
【具體實施方式】
[0012]參照圖1-3，本發明一種前拉后推式多功能固定翼無人機，由機身1、機翼2、水平尾翼3、垂直尾翼4、前拉式螺旋槳發動機5、后推式螺旋槳發動機6、襟翼7、多功能攝像機
8、航電設備9、油箱10、傘艙11、主起落架12、前起落架13、翼尖小翼14、副翼15和彈射鉤16組成。機翼2為梯形機翼，由水平尾翼3和雙垂直尾翼4構成的H型內八字的尾翼位于機身I后部，機翼2位于機身I前上方的翼臺上，翼臺前緣設有前拉式螺旋槳發動機5，后緣設有后推式螺旋槳發動機6,前拉式螺旋槳發動機5和后推式螺旋槳發動機6 —正一反對應設置在翼臺中軸線上，機翼2的翼尖安裝有翼稍小翼，在該H型內八字的垂直尾翼4的機身前方安裝有降落傘傘艙11，隨時可以運用開傘功能降傘或緊急迫降開傘。機翼2后緣內側設有襟翼7，外側設有副翼15。
[0013]由于在機翼2翼臺的前端安裝有一臺前拉式螺旋槳發動機5，高速工作時產生一個螺旋前進的驅動運動方式，帶動飛機前行，同時也產生一個反作用的力矩。為了抵消這個反作用力矩，在機翼2翼臺后緣安裝一臺后推式螺旋槳發動機6，當后推式螺旋槳發動機6與前拉式螺旋槳發動機5工作力矩轉速一致時，產生一個向前驅動的螺旋作用力，這樣前拉式螺旋槳發動機5向左轉動產生的向左旋轉的高速流體氣流與后推式螺旋槳發動機6向右轉動產生的向右旋轉的高速流動氣流相互抵消，扭力抵消一正一反螺旋槳產生高速向后的穩定紊流氣流，飛機得以驅動產生穩定作用在機身I的機翼2的升力氣流，如圖4所示。
[0014]其整機米用常規氣動布局，H型內八字尾翼位于機身I后段,高安穩雙垂尾布局有利于發動機向后流動更流暢。監控設備艙、照相艙、電子艙位于機翼2前段的機艙上，艙體空積寬大，載荷安裝方便。梯形機翼3位于機身2前段上方，機翼2翼臺上方的前、后緣各安裝前拉式螺旋槳發動機5和后推式螺旋槳發動機6，機翼2翼尖處安裝有翼尖小翼14，機翼2后緣外側安裝有副翼15，在空中飛行時機翼2兩側的副翼舵面一邊向上一邊向下，差動轉動時，空氣流過機翼2產生差動壓力，舵面向下升力大，舵面向上升力減小，使飛機向一邊側滑，為飛機提供滾動控制力矩，如圖5所示。
[0015]從機尾方向看H型尾翼時，當兩個內八字形垂直尾翼4向一邊偏轉時，由于受流體力學的作用，產生壓力差，機頭向壓力大的一邊轉動，為飛機空中飛行提供轉向航行。如圖6所示，同理，水平尾翼3在空氣動力的流動下，偏向舵面產生壓力差，壓力大的舵面產生力矩，使飛機抬頭或低頭，控制飛機的俯仰運動。機翼2內側安裝有襟翼7，下偏時氣流流過機翼時速度變慢，產生更大的氣動壓力，為飛機提供額外的升力，飛機速度也減慢，適合野外簡陋的場地起飛降落，如圖7所示。
[0016]由于是該機常規布局，氣動性能較好，可采用主起落架12和前起落架13的前三點輪式滑跑起飛，機身I底部安裝有彈射鉤16，在野外采用彈射起飛。降落回收方式可采用滑翔放襟翼對跑道的傳統降落方式，也可采用機身I背后傘艙11開傘的傘降方式，適用性強。
[0017]當本發明需要作航拍任務時，在機身中部設置多功能攝像機8和航電設備9，如:照相器材或云臺攝像器材，完成對地正射的拍攝任務。
[0018]該機前面無發動機遮擋，視野廣闊，為前置多軸云臺的拍攝相機提供穩定的遠離發動機震動的平臺，為監控采集地理信息提供了一個快捷多用途理想飛行平臺。
【主權項】
1.一種前拉后推式多功能固定翼無人機，包括無人機機身、設置在機身上的翼臺、機翼和設置在機身后部的降落傘傘艙、尾翼，其特征是:尾翼為H型內八字尾翼，機翼設置在位于機身前上方的翼臺上，在翼臺前端和后端分別一正一反的設置有前拉式螺旋槳發動機和后推式螺旋槳發動機。
2.根據權利要求1所述的前位后推式多功能固定翼無人機，其特征是:在機翼的翼尖處設有翼尖小翼。
3.根據權利要求1所述的前位后推式多功能固定翼無人機，其特征是:機翼后緣內側設有襟翼，外側設有副翼。
4.根據權利要求1所述的前位后推式多功能固定翼無人機，其特征是:所述機翼為梯形機翼。
【專利摘要】本發明公開了一種前拉后推式多功能固定翼無人機，包括無人機機身、設置在機身上的翼臺、機翼和設置在機身后部的降落傘傘艙、尾翼，其特征是：尾翼為H型內八字尾翼，機翼設置在位于機身前上方的翼臺上，在翼臺前端和后端分別一正一反的設置有前拉式螺旋槳發動機和后推式螺旋槳發動機。本發明在長航時能夠抵抗螺旋槳發動機反作用扭力的、與飛機飛行中軸航線保持一致的、無偏向發動機安裝角度的、既能拍攝視頻畫像又能正射航拍、受懸偏影響較小，整機結構簡單、成本低，實現多用途飛行。
【IPC分類】B64C5-00, B64D27-02
【公開號】CN104608916
【申請號】CN201310538371
【發明人】韋勇德, 王淳, 趙恩澤
【申請人】桂林鑫鷹電子科技有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2013年11月5日