本發(fā)明涉及無人機(jī)的飛行原理技術(shù)，具體涉及一種串列共軸雙槳尾座式垂直起降無人機(jī)。

背景技術(shù)：

近年來，國內(nèi)無人機(jī)行業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，廣泛應(yīng)用于電力巡線、搶險(xiǎn)救災(zāi)、森林監(jiān)測、通信中繼等領(lǐng)域。固定翼垂直起降型無人機(jī)兼顧旋翼機(jī)的垂直起降、定點(diǎn)作業(yè)和固定翼的快速響應(yīng)、長航時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，適用于執(zhí)行山地任務(wù)。其主要發(fā)展方向分為尾座式和傾轉(zhuǎn)旋翼式。固定翼垂直起降技術(shù)發(fā)展較早，但技術(shù)復(fù)雜，進(jìn)度緩慢，但到目前為止服役的只有V-22“魚鷹”和“鷹眼”傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)；尾座式固定翼垂直起降無人機(jī)并未獲得實(shí)際突破。國內(nèi)相關(guān)技術(shù)起步較晚，沒有相應(yīng)的技術(shù)積累，同時(shí)相關(guān)型號正處于研發(fā)驗(yàn)證階段，技術(shù)不夠成熟。且其存在的較多的技術(shù)問題，例如飛機(jī)的起飛阻力較大，增加了起降階段的能量消耗，飛行速度慢，航時(shí)短以及所需跑道長等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決在垂直起降過程中耗能高，飛行原理控制難的問題。使串列共軸雙槳尾座式起降無人機(jī)能具備簡單可靠的操控效果，同時(shí)相比其他垂直起降的固定翼和旋翼類無人機(jī)，續(xù)航能力有所提升。

串列共軸雙槳尾座式垂直起降無人機(jī)包括前拉動力系統(tǒng)、主機(jī)身、管套槳后推動力系統(tǒng)、尾管、十字尾座和支腳減震系統(tǒng)；其中主機(jī)身內(nèi)包含電池艙、任務(wù)載荷艙和飛控系統(tǒng)艙；飛機(jī)起飛時(shí)由支腳減震系統(tǒng)支撐。前拉槳和后推管套槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生起飛動力，同時(shí)消除槳帶來的反扭力。十字尾座在兩副18寸折疊槳帶來的滑流下產(chǎn)生舵效，對飛機(jī)垂直起降時(shí)進(jìn)行控制。飛控對飛機(jī)的姿態(tài)進(jìn)行修正，保持飛機(jī)垂直起降和平飛。飛機(jī)豎直起飛到安全高度后，轉(zhuǎn)為平飛。平飛轉(zhuǎn)為垂直姿態(tài)進(jìn)行降落時(shí)支腳減震系統(tǒng)發(fā)揮作用。飛機(jī)飛行原理簡單可靠，相對原來的傾盤共軸雙槳控制原理更簡潔。

通過該技術(shù)手段本發(fā)明取得的有益技術(shù)效果為：副翼處于前拉動力系統(tǒng)螺旋槳滑流下，十字尾舵處于管套槳后推動力系統(tǒng)螺旋槳滑流下，在垂直起降過程中舵效有效，可以控制飛機(jī)起降過程中的姿態(tài)；并且尾座式的布局在垂直起降過程中全機(jī)阻力小、耗能低，能有效地提升飛機(jī)的續(xù)航能力。

附圖說明

圖 1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的槳套管后推動力系統(tǒng)示意圖。

圖3是本發(fā)明的支腳減震系統(tǒng)示意圖。

1、前拉動力系統(tǒng)；2、機(jī)身主體；3、管套槳后推動力系統(tǒng)；4、十字尾座；5、支腳減震系統(tǒng)；6、管；7、一比一傳動齒輪；8、軸承；9、下槳夾；10、槳；11、上槳夾；12、減震彈簧；13、支腳固定機(jī)構(gòu)；14、外管；15、內(nèi)管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行說明：

串列共軸雙槳尾座式垂直起降無人機(jī)，包括前拉動力系統(tǒng)1、機(jī)身主體2、管套槳后推動力系統(tǒng)3、十字尾座4和支腳減震系統(tǒng)5，前拉動力系統(tǒng)1安裝在機(jī)身主體2的頭部，管套槳后推動力系統(tǒng)3安裝在機(jī)身主體2的尾部并與機(jī)身主體2的機(jī)翼融合，十字尾座4安裝在管套槳后推動力系統(tǒng)3的后端，支腳減震系統(tǒng)5安裝在十字尾座4的四個(gè)翼稍上。

為保證和前拉動力系統(tǒng)1同軸同轉(zhuǎn)速，該串列共軸雙槳尾座式垂直起降無人機(jī)的管套槳后推動力系統(tǒng)3包括管6、一比一傳動齒輪7、軸承8、下槳夾9、槳10和上槳夾11，所述槳10通過軸承8套合在管6的中部上并由下槳夾9和上槳夾11將其夾緊，所述一比一傳動齒輪7的一個(gè)傳動齒輪套合固定在管6上并緊靠上槳夾11另一個(gè)傳動齒輪與管套槳后推動力系統(tǒng)3的盤式電機(jī)軸連接。

為使飛機(jī)飛行后著陸在接觸地面的時(shí)候，支腳減震系統(tǒng)發(fā)揮作用，保證飛機(jī)降落。該串列共軸雙槳尾座式垂直起降無人機(jī)的支腳減震系統(tǒng)5包括減震彈簧12、支腳固定機(jī)構(gòu)13、外管14和內(nèi)管15，所述內(nèi)管15與十字尾座4安裝連接，所述外管14一端與內(nèi)管15套合連接另一端通過減震彈簧12與支腳固定機(jī)構(gòu)13按壓連接。

飛機(jī)在起飛時(shí)，由支腳減震系統(tǒng)支撐飛機(jī)，油門加速，飛機(jī)離地。由飛控驅(qū)動十字舵面產(chǎn)生舵效，對垂直姿態(tài)進(jìn)行控制校正。到達(dá)安全高度后，飛控模式切換為平飛模式。加大油門，拉起升降舵使飛機(jī)進(jìn)入垂直狀態(tài)。飛控調(diào)整為吊機(jī)模式，減小飛機(jī)油門，飛機(jī)下降；在接觸地面的時(shí)候，支腳減震系統(tǒng)發(fā)揮作用，保證飛機(jī)降落。該發(fā)明已完成了試驗(yàn)飛行，證明飛行原理與控制可行。

串列共軸雙槳尾座式垂直起降技術(shù)與傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)相比可以有效地減小飛機(jī)的起飛阻力，降低了起降階段的能量消耗，從而解決了垂直起降飛機(jī)的起飛階段耗能大的缺點(diǎn)；與旋翼和直升機(jī)相比，具有飛行速度快，航時(shí)長等優(yōu)點(diǎn)；與固定翼相比，降低了起降階段對機(jī)場的要求，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)定點(diǎn)懸停。

上述技術(shù)方案僅體現(xiàn)了本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)選技術(shù)方案，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對其中某些部分所可能做出的一些變動均體現(xiàn)了本發(fā)明的原理，屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。