一種垂直起降水平飛行無人機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種垂直起降水平飛行無人機，屬于航空航天飛行器設計領域。
【背景技術】
[0002]目前，無人機已經廣泛應用航拍、植保、林業、消防、偵查、反恐等領域，各種層出不窮的新應用也對無人機的設計和優化提出了新的要求。續航時間是評估無人機性能的一項重要指標，大量新的技術和手段不斷涌現致力于提高無人機的續航時間。固定翼無人機相對于旋翼無人機的優點在于自身攜帶的動力能源僅用于提供推力或拉力，由機翼和機身產生的升力克服重力使固定翼無人機維持空中飛行的狀態。相比之下，旋翼無人機自身攜帶的動力能源絕大部分用于克服機體的重力。相同起飛重量的固定翼無人機比旋翼無人機有更長的續航時間。從易使用性方面來看，旋翼無人機不需要跑道，幾乎可以從任意地理位置起飛執行任務，而固定翼無人機的起飛和降落均大大受到場地的限制。垂直起降水平飛行無人機是固定翼和旋翼無人機的結合體，借用旋翼無人機的功能垂直起飛或者降落，摒棄對場地的依賴，升高至一定高度后計生旋轉至水平飛行狀態，利用機身產生的升力克服重力，節省大量的動力能源。
[0003]垂直起降水平飛行無人機的技術難點在于垂直飛行狀態于水平飛行狀態的轉換，在飛行控制穩定可靠的前提下通過機體的結構設計盡量提高飛行狀態轉換的穩定性并降低轉換難度將有助于這類無人機的進一步發展和應用。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于克服現有技術缺陷，提供一種垂直起降水平飛行無人機。
[0005]本實用新型的工作原理為:在常規垂直起降水平飛行無人機基礎上于機體尾部增加可變向輔助旋翼，利用可變向輔助旋翼，在無人機垂直起飛或者降落過程中保持輔助旋翼轉動軸與主旋翼轉動軸平行以增加無人機升力；在無人機垂直飛行與水平飛行的轉換過程中調整可變向輔助旋翼使其轉動軸與主旋翼轉動軸垂直以增大飛行姿態轉換過程中的俯仰力矩；當無人機完全處于平飛狀態時調整可變向輔助旋翼使轉動軸與主旋翼轉動軸平行，增大無人機平飛時的牽引力。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種垂直起降水平飛行無人機，包括主旋翼、無人機機身、水平尾翼、垂直尾翼和可變向輔助旋翼。所述主旋翼位于無人機頂部兩側，分別由各自電動機帶動旋轉，為無人機提供垂直起飛和降落時的升力以及平飛時的拉力。所述水平尾翼位于無人機機體底部兩側，由舵機控制為無人機提供俯仰力矩。所述垂直尾翼固定于無人機機體底部兩側，提供無人機垂直起飛和降落地面時的支撐作用，以及起到空中飛行時無人機尾部氣流的整流作用。所述可變向輔助旋翼位于無人機機體尾部中央位置，可變向輔助旋翼的轉動軸方向可以根據無人機飛行姿態變化的需要而調整。
【附圖說明】
[0007]圖1為一種垂直起降水平飛行無人機正視圖。
[0008]圖2為一種垂直起降水平飛行無人機俯視圖。
[0009]圖3為可變向輔助旋翼正視圖。
[0010]圖4為無人機垂直起飛和垂直降落時可變向輔助旋翼位置示意圖。
[0011]圖5為無人機垂直飛行與水平飛行飛行姿態轉換時可變向輔助旋翼位置示意圖。
[0012]圖6為無人機水平飛行時可變向輔助旋翼位置示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0014]如圖1所示，本實用新型一種垂直起降水平飛行無人機，包括主旋翼(1)、無人機機身(2)、水平尾翼(3)、垂直尾翼(4)和可變向輔助旋翼(5)。
[0015]如圖1和圖2所示，主旋翼(I)位于無人機頂部兩側，分別由各自電動機帶動旋轉，為無人機提供垂直起飛和降落時的升力以及水平飛行時的拉力。垂直尾翼(4)固定于無人機機體底部兩側，提供無人機垂直起飛和降落地面時的支撐作用，以及起到空中飛行時無人機尾部氣流的整流作用。
[0016]如圖1所示，水平尾翼(3)位于無人機機體底部兩側，由舵機控制為無人機提供俯仰力矩。
[0017]如圖1和圖3所示，可變向輔助旋翼(5)位于無人機機體尾部中央位置，通過兩側轉軸(6)與機身以轉動副連接，輔助旋翼螺旋槳及提供動力的電機安裝于輔助旋翼支桿
(7)中央。可變向輔助旋翼的轉動軸方向可以根據無人機飛行姿態變化的需要控制兩側轉軸(6)的轉動角度而調整。
[0018]如圖4所示，當無人機從地面垂直起飛或者垂直降落準備回收時，調整可變向輔助旋翼(5)轉動軸與主旋翼(I)轉動軸平行，增加無人機升力。
[0019]如圖5所示，當無人機由垂直飛行狀態轉到水平飛行狀態或者從水平飛行狀態轉到垂直飛行狀態，調整可變向輔助旋翼(5)轉動軸與主旋翼(I)轉動軸垂直，增加無人機機身俯仰力矩，穩定可靠地實現飛行姿態轉換。
[0020]如圖6所示，當無人機保持水平飛行狀態時，調整可變向輔助旋翼(5)轉動軸與主旋翼(I)轉動軸平行，增加無人機向前飛行的拉力。
[0021]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型工作原理的前提下還可以做出若干改進，這些改進也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種垂直起降水平飛行無人機，包括主旋翼(1)、無人機機身(2)、水平尾翼(3)、垂直尾翼(4)和可變向輔助旋翼(5);所述主旋翼(I)位于無人機頂部兩側，分別由各自的電動機帶動旋轉，為無人機提供垂直起飛和降落時的升力以及平飛時的拉力；所述水平尾翼(3)位于無人機機體底部兩側，由舵機控制為無人機提供俯仰力矩；所述垂直尾翼(4)固定于無人機機體底部兩側，提供無人機垂直起飛和降落地面時的支撐作用，以及起到空中飛行時無人機尾部氣流的整流作用；所述可變向輔助旋翼(5)位于無人機機體尾部中央位置，可變向輔助旋翼的轉動軸方向可以根據無人機飛行姿態變化的需要而調整。
【專利摘要】本實用新型公開了一種垂直起降水平飛行無人機，屬于航空航天飛行器設計領域。本實用新型一種垂直起降水平飛行無人機，包括主旋翼、無人機機身、水平尾翼、垂直尾翼和可變向輔助旋翼。利用位于機身尾部中央位置的可變向輔助旋翼，在無人機垂直起飛或者垂直降落時調整輔助旋翼轉動軸與主旋翼轉動軸平行以增加升力；在無人機垂直飛行與水平飛行轉換時調整輔助旋翼轉動軸與主旋翼轉動軸垂直增加俯仰力矩；在無人機水平飛行時調整輔助旋翼轉動軸與主旋翼轉動軸平行以增加平飛拉力。本實用新型的目的在于提供一種機動靈活的垂直起降水平飛行無人機。
【IPC分類】B64C7-00, B64C39-02
【公開號】CN204489187
【申請號】CN201520160294
【發明人】滕健, 歐陽智賢, 李怡慶, 尤延鋮
【申請人】廈門翔騰航空科技有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年3月22日