本發(fā)明涉及無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種垂直起降固定翼無人機(jī)。

背景技術(shù)：

無人直升機(jī)可以垂直起降不受場地限制，但續(xù)航時(shí)間和速度卻一直是短板，固定翼無人機(jī)續(xù)航時(shí)間長、速度快，但起飛時(shí)卻需要起飛跑道或者彈射器，降落時(shí)還需要很大的空間或者跑道，如何在二者之間找到平衡，曾經(jīng)是一個(gè)亟待解決的難題。自上個(gè)世紀(jì)以來，就有人開始不斷探索，旨在尋找一種既可以垂直起降又能保障高航速和長航時(shí)的復(fù)合翼無人機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種垂直起降固定翼無人機(jī)，讓固定翼無人機(jī)即可以垂直起降不受場地限制，又可以進(jìn)行長航時(shí)高效率作業(yè)，具體做法是將傳統(tǒng)的固定翼飛機(jī)的滑跑起飛改為火箭發(fā)射式的垂直起飛，飛行到一定高度后改為水平飛行，降落時(shí)先將飛機(jī)垂直拉起懸停在空中，再緩慢下降，利用副翼控制飛機(jī)下降時(shí)的姿態(tài)及著陸位置，使飛機(jī)平穩(wěn)著陸。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種垂直起降固定翼無人機(jī)，包括機(jī)身、機(jī)翼、發(fā)動機(jī)、螺旋槳和飛行控制單元；所述機(jī)翼固定安裝在機(jī)身的兩側(cè)，且機(jī)翼的下部通過副翼控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動連接有副翼；所述機(jī)身的頂部固定安裝有機(jī)頭罩，且機(jī)頭罩內(nèi)腔的底部固定安裝有發(fā)動機(jī)；所述發(fā)動機(jī)的動力輸出軸通過齒輪箱與螺旋槳轉(zhuǎn)動軸的底部固定連接；所述螺旋槳轉(zhuǎn)動軸的上且位于機(jī)頭罩的外部固定安裝螺旋槳；所述機(jī)身內(nèi)腔的頂部固定安裝有油箱，且油箱的后面設(shè)置有飛行控制單元；所述飛行控制單元的上部設(shè)置有傘艙；所述飛行控制單元的下部設(shè)置有任務(wù)載荷艙；所述機(jī)身的正面設(shè)置有可收放起落架，且機(jī)身的背面安裝有垂直尾翼，且垂直尾翼上通過方向舵控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動連接有方向舵。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述飛行控制單元包括陀螺、加速度計(jì)、氣壓高度傳感器、空速傳感器、gps定位儀和控制器，且控制器分別與陀螺、加速度計(jì)、氣壓高度傳感器、空速傳感器、gps定位儀、發(fā)動機(jī)、副翼控制舵機(jī)和方向舵控制舵機(jī)電性連接。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述發(fā)動機(jī)與機(jī)頭罩內(nèi)腔的底部連接處設(shè)置有發(fā)動機(jī)減震器。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述螺旋槳設(shè)置有兩組，且均勻固定安裝在螺旋槳轉(zhuǎn)動軸上。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述機(jī)翼的底部的兩端安裝有起落架。

有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明垂直起降固定翼無人機(jī)，解決了固定翼飛機(jī)起飛著陸的跑道問題，完全改變了固定翼飛機(jī)滑跑起飛的飛行方式，改用像火箭發(fā)射一樣的垂直起飛，到達(dá)一定高度后沿垂直起飛的路徑向一側(cè)偏轉(zhuǎn)，以拋物線的軌跡轉(zhuǎn)入平飛狀態(tài)，降落時(shí)先將飛機(jī)垂直拉起懸停在空中，再緩慢下降，利用副翼控制飛機(jī)下降時(shí)的姿態(tài)及著陸位置，使飛機(jī)平穩(wěn)著陸；采用共軸雙槳單臺發(fā)動機(jī)作為動力，解決了電動無人機(jī)的航時(shí)短的問題，可以大大提高作業(yè)效率，降低作業(yè)成本，適用范圍廣，性價(jià)比高，使飛機(jī)降落過程簡單化；成本低，可反復(fù)利用；無需寬闊平坦的專用機(jī)場；全自主飛行，不需要熟練的飛手操控，培訓(xùn)和推廣更為便捷快速；實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的主視圖；

圖2為本發(fā)明的側(cè)視圖；

圖中：1-機(jī)身；2-機(jī)翼；3-發(fā)動機(jī)；4-齒輪箱；5-螺旋槳；6-發(fā)動機(jī)減震器；7-副翼控制舵機(jī)；8-副翼；9-起落架；10-油箱；11-傘艙；12-飛行控制單元；13-任務(wù)載荷艙；14-可收放起落架；15-方向舵控制舵機(jī)；16-垂直尾翼；17-方向舵；18-機(jī)頭罩；19-螺旋槳轉(zhuǎn)動軸。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1-2本發(fā)明提供的一種實(shí)施例：一種垂直起降固定翼無人機(jī)，包括機(jī)身1、機(jī)翼2、發(fā)動機(jī)3、螺旋槳5和飛行控制單元12；所述機(jī)翼2固定安裝在機(jī)身1的兩側(cè)，且機(jī)翼2的下部通過副翼控制舵機(jī)7轉(zhuǎn)動連接有副翼8；所述機(jī)身1的頂部固定安裝有機(jī)頭罩18，且機(jī)頭罩18內(nèi)腔的底部固定安裝有發(fā)動機(jī)3；所述發(fā)動機(jī)3的動力輸出軸通過齒輪箱4與螺旋槳轉(zhuǎn)動軸19的底部固定連接；所述螺旋槳轉(zhuǎn)動軸19的上且位于機(jī)頭罩18的外部固定安裝螺旋槳5；所述機(jī)身1內(nèi)腔的頂部固定安裝有油箱10，且油箱的后面設(shè)置有飛行控制單元12；所述飛行控制單元12的上部設(shè)置有傘艙11；所述飛行控制單元12的下部設(shè)置有任務(wù)載荷艙13；所述機(jī)身1的正面設(shè)置有可收放起落架14，且機(jī)身1的背面安裝有垂直尾翼16，且垂直尾翼16上通過方向舵控制舵機(jī)15轉(zhuǎn)動連接有方向舵17；所述飛行控制單元12包括陀螺、加速度計(jì)、氣壓高度傳感器、空速傳感器、gps定位儀和控制器，且控制器分別與陀螺、加速度計(jì)、氣壓高度傳感器、空速傳感器、gps定位儀、發(fā)動機(jī)3、副翼控制舵機(jī)7和方向舵控制舵機(jī)15電性連接；所述發(fā)動機(jī)3與機(jī)頭罩18內(nèi)腔的底部連接處設(shè)置有發(fā)動機(jī)減震器7；所述螺旋槳6設(shè)置有兩組，且均勻固定安裝在螺旋槳轉(zhuǎn)動軸19上；所述機(jī)翼2的底部的兩端安裝有起落架9。

設(shè)計(jì)特征：

動力單元采用一臺發(fā)動機(jī)3提供動力，通過一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的齒輪箱4，動力輸出變?yōu)橥碾p軸反向旋轉(zhuǎn)，形成共軸反漿動力系統(tǒng)，用以克服螺旋槳5旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的反扭矩問題，使機(jī)身的1受力完全平衡，便于飛行中飛機(jī)姿態(tài)的控制，發(fā)動機(jī)3下端通過發(fā)動機(jī)減震器6與機(jī)身1相連。

機(jī)翼2布局采用一體化設(shè)計(jì)，沒有單獨(dú)的尾翼，結(jié)構(gòu)更為緊湊，機(jī)身兩側(cè)安裝有垂直尾翼16，機(jī)翼2的下端設(shè)計(jì)有兩個(gè)副翼8，用于控制飛行姿態(tài)，包括俯仰和滾轉(zhuǎn)，機(jī)翼2兩端設(shè)計(jì)有起落架9，機(jī)身1的背部下端設(shè)計(jì)有固定垂尾兼（兼起落架），垂尾上設(shè)計(jì)有尾舵，用于控制飛機(jī)的航向，機(jī)身腹部下端設(shè)計(jì)有可收放起落架14，機(jī)身1內(nèi)部設(shè)計(jì)有油箱10、飛行控制單元12、數(shù)傳電臺、傘倉及任務(wù)載荷艙13，任務(wù)載荷艙13可根據(jù)不同的任務(wù)需求搭載不同的任務(wù)載荷，比如航測相機(jī)、光電吊艙、多光譜相機(jī)、高光譜相機(jī)、傾斜攝影相機(jī)等。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)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(shè)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，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)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(gè)......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(shè)備中還存在另外的相同要素”。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種垂直起降固定翼無人機(jī)，包括機(jī)身、機(jī)翼、發(fā)動機(jī)、螺旋槳和飛行控制單元；所述機(jī)翼固定安裝在機(jī)身的兩側(cè)，且機(jī)翼的下部通過副翼控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動連接有副翼；所述機(jī)身的頂部固定安裝有機(jī)頭罩，且機(jī)頭罩內(nèi)腔的底部固定安裝有發(fā)動機(jī)；所述發(fā)動機(jī)的動力輸出軸通過齒輪箱與螺旋槳轉(zhuǎn)動軸的底部固定連接；所述螺旋槳轉(zhuǎn)動軸的上且位于機(jī)頭罩的外部固定安裝螺旋槳；所述機(jī)身內(nèi)腔的頂部固定安裝有油箱，且油箱的后面設(shè)置有飛行控制單元；本發(fā)明垂直起降固定翼無人機(jī)，適用范圍廣，性價(jià)比高，使飛機(jī)降落過程簡單化；成本低，可反復(fù)利用；無需寬闊平坦的專用機(jī)場；全自主飛行，不需要熟練的飛手操控，培訓(xùn)和推廣更為便捷快速。

技術(shù)研發(fā)人員：陳登科;申守健;陶亮;李文明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南三和航空工業(yè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.25
技術(shù)公布日：2017.08.29