固定翼飛行器及垂直姿態下的控制方法
【技術領域】
[0001] 本申請設及無人飛行器技術領域，特別是設及一種固定翼飛行器及其控制方法。
【背景技術】
[0002] 無人飛行器具有體積小、重量輕、費用低、操作靈活和安全性高的特點，可廣泛應 用于航拍、監測、捜救、資源勘查等領域。
[0003] 傳統技術中，固定翼無人機的兩個側翼的前方分別設置有一旋翼，無人機的前進 及加速均通過該兩個旋翼實現，其通常存在如下缺陷：
[0004] (1)、起飛、降落要求高；起飛、降落對地面環境要求高，需要大空間、大范圍空曠平 坦地帶。起飛、降落難度高，極易在起飛、降落時損壞，對操作人員技術水平要求高。 陽0化](2)、降落姿態單一，降落環境受限廣，機體落地沖擊大，極易造成機載設備震蕩損 壞。
[0006](3)、空中姿態單一，僅能保持一種飛行姿態或短暫實現幾種姿態飛行。機載設備， 如航拍設備等發揮作用、使用條件有限。
[0007](4)、飛行中降落傘開傘事故率高。由于傳統機型飛行姿態單一，飛行器始終保持 推進姿態，無論速度如何，開傘都會對機體造成很大沖擊，開傘成功率低，或直接空中就損 毀機體。同時，開傘定點降落難W控制。一旦發生任何失誤會直接導致不可逆的墜落毀壞。
【發明內容】
[0008] 本發明的目的在于提供一種固定翼飛行器及其控制方法，W克服現有技術中的不 足。
[0009] 為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
[0010] 本申請實施例公開了一種固定翼飛行器，包括機身主體、安裝于機身主體尾部的 尾翼、W及對稱固定于所述機身主體兩側的機翼，每一個所述機翼的前方分別安裝有一個 側旋翼，所述機身主體的上方安裝有一頂旋翼，該頂旋翼通過一支撐桿連接于所述機身主 體的頂部，所述頂旋翼所在的轉動平面平行于所述支撐桿的軸線方向。
[0011] 優選的，在上述的固定翼飛行器中，所述支撐桿的底部轉動連接于所述機身主體 的頂部，該支撐桿沿所述飛行器行進方向可翻轉。
[0012] 優選的，在上述的固定翼飛行器中，所述機身主體的頂部凹設形成有一艙體，所述 支撐桿和頂旋翼收容于所述艙體內。
[0013] 優選的，在上述的固定翼飛行器中，所述艙體的上方遮蓋有一艙蓋，該艙蓋的后端 可轉動連接于所述機身主體的頂部。
[0014] 優選的，在上述的固定翼飛行器中，所述支撐桿包括第一支桿和第二支桿，所述第 二支桿可轉動連接于所述第一支桿的頂端，所述第二支桿相對所述第一支桿可繞其軸線方 向轉動，所述頂旋翼固定于所述第二支桿上，所述第一支桿的底端可轉動連接于所述機身 主體的頂部。
[0015] 與現有技術相比，本發明的優點在于：
[0016] (1)、本發明通過在固定翼無人機頂部增加一個旋翼，可W實現無人機的垂直上升 和降落，避免人為操作容易發生墜落毀機的問題；
[0017] (2)、機身頂部旋翼在不工作時，可通過翻轉收容在艙體內，從整體上節約空間，便 于運輸，同時在飛行過程中，避免形成空氣阻力；
[0018] (3)、頂部旋翼通過左右偏轉，可W在垂直飛行姿態是實現左旋或右旋動作；
[0019] (4)、本發明飛行器在起飛時：不挑地勢地形，不需要大范圍空曠環境，無需助跑， 直接可原地垂直爬升至空中，再變換為傳統固定翼飛行器飛行姿態，繼續保持飛行。降落 時：無需考慮降落地勢地形，無需提前預計降落速度，可直接飛行至需要降落地點附近空 中。變換為垂直飛行姿態，通過操作垂直飛行的姿態，可安全、精準的降落，更可在垂直懸停 姿態下直接手扶飛行器使其落地，做到降落零磨損。杜絕傳統機型在降落時對機體、機載設 備造成的震蕩損傷。
[0020] 巧）、空中飛行姿態多樣化，機載航拍設備的使用更佳。即可推進掃掠式拍攝，也可 懸停定點定位拍攝，且拍攝效果更好。
[0021] 化）、本發明飛行器在降落時可W不需要降落傘，而在設置降落傘時，傘降會更安 全可靠，垂直懸停姿態時開傘，可實現開傘對機體零沖擊。并且有效的保留了對開傘后機體 的控制力度，使開傘后的降落操作受控，做到精準、安全的降落。
【附圖說明】
[0022] 為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下， 還可W根據運些附圖獲得其他的附圖。
[0023] 圖1所示為本發明具體實施例中固定翼飛行器艙蓋閉合后的立體示意圖；
[0024] 圖2所示為本發明具體實施例中固定翼飛行器艙蓋打開后的立體示意圖；
[0025]圖3所示為本發明具體實施例中頂旋翼工作時的立體示意圖； 陽0%] 圖4所示為本發明具體實施例中固定翼飛行器的側視圖；
[0027]圖5所示為本發明具體實施例中頂旋翼向一側偏轉的結構示意圖；
[0028] 圖6所示為本發明具體實施例中頂旋翼向另一側偏轉的結構示意圖；
[0029] 圖7所示為本發明具體實施例中頂旋翼的立體放大圖。
【具體實施方式】
[0030] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行詳細的描 述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明 中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施 例，都屬于本發明保護的范圍。
[0031] 參圖1至圖4所示，固定翼飛行器包括機身主體1、安裝于機身主體尾部的尾翼2、 W及對稱固定于機身主體兩側的機翼3,每一個機翼的前方分別安裝有一個側旋翼4,機身 主體的上方安裝有一頂旋翼5,該頂旋翼5通過一支撐桿6連接于機身主體1的頂部，頂旋 翼5所在的轉動平面平行于支撐桿6的軸線方向。兩個機翼的尾部分別形成有左襟翼和右 襟翼（沿行進方向區分左右）。
[0032] 在該技術方案中，通過頂旋翼的設置，可W實現多姿態的變化，特別是可W實現飛 行器的垂直起降，降低操作難度和墜機的概率。
[0033] 結合圖3所示，通過增加頂部旋翼，動力增加，飛行器高速向前向上推進，最終保 持頭朝上，使得飛行器處于垂直姿態，達到懸停效果。
[0034] 機身主體1的頂部凹設形成有一艙體101，支撐桿6的底部轉動連接于艙體101的 底部，該支撐桿6沿飛行器行進方向可翻轉。通過翻轉可W將支撐桿6和頂旋翼5收容于 艙體101內。
[0035] 在該技術方案中，在頂旋翼不工作或運輸過程中，支撐桿和頂旋翼可W收容于艙 體內，從整體上節約空間，便于運輸，同時在飛行過程中，避免形成空氣阻力。
[0036] 艙體101的上方遮蓋有一艙蓋102,該艙蓋102的后端可轉動連接于機身主體1的 頂部。
[0037] 結合圖5至圖7所示，支撐桿6包括第一支桿601和第二支桿602,第二支桿602 可轉動連接于第一支桿601的頂端，第二支桿602相對第一支桿601可繞其軸線方向轉動， 頂旋翼5固定于第二支桿602上，第一支桿601的底端可轉動連接于機身主體1的頂部。
[0038] 在該技術方案中，頂旋翼通過左右傾轉，可W變換空中的飛行姿態。
[0039] 上述固定翼飛行器的控制方法主要包括：
[0042] 在其他實施例中，頂旋翼也可W直接固定于機身主體的頂部，不設置容納頂旋翼 的艙體；頂旋翼也可W不實現左右偏轉。
[0043] 需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實 體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示運些實體或操作之間存 在任何運種實際的關系或者順序。而且，術語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵 蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要 素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為運種過程、方法、物品或者設備 所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句"包括一個……"限定的要素，并不排除 在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0044]W上所述僅是本申請的【具體實施方式】，應當指出，對于本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可W做出若干改進和潤飾，運些改進和潤飾也應 視為本申請的保護范圍。
【主權項】
1. 一種固定翼飛行器，包括機身主體、安裝于機身主體尾部的尾翼、W及對稱固定于所 述機身主體兩側的機翼，每一個所述機翼的前方分別安裝有一個側旋翼，其特征在于：所述 機身主體的上方安裝有一頂旋翼，該頂旋翼通過一支撐桿連接于所述機身主體的頂部，所 述頂旋翼所在的轉動平面平行于所述支撐桿的軸線方向。2. 根據權利要求1所述的固定翼飛行器，其特征在于：所述支撐桿的底部轉動連接于 所述機身主體的頂部，該支撐桿沿所述飛行器行進方向可翻轉。3. 根據權利要求2所述的固定翼飛行器，其特征在于：所述機身主體的頂部凹設形成 有一艙體，所述支撐桿和頂旋翼收容于所述艙體內。4. 根據權利要求3所述的固定翼飛行器，其特征在于：所述艙體的上方遮蓋有一艙蓋， 該艙蓋的后端可轉動連接于所述機身主體的頂部。5. 根據權利要求1至4任一所述的固定翼飛行器，其特征在于：所述支撐桿包括第一 支桿和第二支桿，所述第二支桿可轉動連接于所述第一支桿的頂端，所述第二支桿相對所 述第一支桿可繞其軸線方向轉動，所述頂旋翼固定于所述第二支桿上，所述第一支桿的底 端可轉動連接于所述機身主體的頂部。6. 權利要求5所述的固定翼飛行器垂直姿態下的控制方法，其特征在于，包括：
【專利摘要】本申請公開了一種固定翼飛行器及垂直姿態下的控制方法，該固定翼飛行器包括機身主體、安裝于機身主體尾部的尾翼、以及對稱固定于所述機身主體兩側的機翼，每一個所述機翼的前方分別安裝有一個側旋翼，所述機身主體的上方安裝有一頂旋翼，該頂旋翼通過一支撐桿連接于所述機身主體的頂部，所述頂旋翼所在的轉動平面平行于所述支撐桿的軸線方向。本發明通過增加頂部旋翼，動力增加，飛行器高速向前向上推進，最終保持頭朝上，使得飛行器處于垂直姿態，達到懸停效果。
【IPC分類】B64C27/26, B64C27/22
【公開號】CN105366046
【申請號】CN201510938619
【發明人】楊華東, 趙江, 許劍
【申請人】江蘇艾銳泰克無人飛行器科技有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年12月15日