本發(fā)明涉及一種仿生無(wú)人偵察直升機(jī)，屬于航空飛行器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

21世紀(jì)以來(lái)，作為“尖兵之翼”的無(wú)人機(jī)已成為未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的發(fā)展趨勢(shì)，利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行目標(biāo)定位、戰(zhàn)況評(píng)估、火力校射等空中偵察及作戰(zhàn)任務(wù)已成為一種主流。同時(shí)隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，消防部隊(duì)面對(duì)的各類災(zāi)害救援日趨復(fù)雜，特別是一些特殊救援例如高空、山岳救援、抗洪搶險(xiǎn)等，常規(guī)的消防裝備難以滿足救援需要。針對(duì)局部性質(zhì)的軍事偵察需求以及消防偵察需求，一款微型可靠的無(wú)人偵察直升機(jī)顯得尤為重要。

因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員致力于開發(fā)一種體積小、反應(yīng)敏捷、具備武裝直升機(jī)和偵察兵優(yōu)點(diǎn)的仿生無(wú)人偵察直升機(jī)，適用于各種領(lǐng)域的偵察或者監(jiān)測(cè)，尤其是在局部環(huán)境中更是如魚得水。因?yàn)榭煽罩袘彝?，不需要尾槳，而且能夠?qū)崿F(xiàn)墻面降落和樹梢降落，在反恐應(yīng)用中，可以用于秘密偵查恐怖分子的動(dòng)作，在軍事沖突中，可以應(yīng)用于叢林偵察。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種仿生無(wú)人偵察直升機(jī)，具有微型可靠、反應(yīng)敏捷、紅外攝像無(wú)死角等特點(diǎn)，通過(guò)仿蜻蜓外形的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)直升機(jī)在任意角度面上的降落，同時(shí)無(wú)尾槳設(shè)計(jì)保證無(wú)人機(jī)的機(jī)動(dòng)性和安全性。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種仿生無(wú)人偵察直升機(jī)，包括機(jī)身以及設(shè)置于機(jī)身上的旋翼、機(jī)頭、起落架；

其中，所述機(jī)頭包括兩個(gè)對(duì)稱布置的270度防水超高清攝像頭以及差分GPS定位系統(tǒng)，且防水超高清攝像頭具有紅外夜視功能，從而實(shí)現(xiàn)360度無(wú)死角的超清攝像及紅外探測(cè)，先進(jìn)的差分GPS定位系統(tǒng)能夠獲取無(wú)人機(jī)的準(zhǔn)確坐標(biāo)，進(jìn)而通過(guò)作業(yè)范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)各種領(lǐng)域的信息采集和偵察識(shí)別；

所述起落架包括四個(gè)對(duì)稱布置于機(jī)身兩側(cè)底部的機(jī)械臂以及機(jī)械臂底部的機(jī)械爪，通過(guò)機(jī)械臂及機(jī)械爪實(shí)現(xiàn)降落點(diǎn)的自主抓取以及對(duì)機(jī)身的支撐固定，且機(jī)械臂滿足飛行時(shí)向后彎折而與機(jī)身貼合的使用要求，從而減少起飛時(shí)的阻力；通過(guò)模仿蜻蜓在任意角度面上降落的功能進(jìn)行起落架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)直升機(jī)在墻面或者樹梢上的固定，有利于戰(zhàn)時(shí)隱蔽偵察及緊急迫降，同時(shí)也具有一般起落架的功能(減震、防墜毀、吸收能量等)。

所述機(jī)身尾部為中空結(jié)構(gòu)而形成尾部涵道，尾部涵道的前端頂部開有多個(gè)進(jìn)氣口，尾部涵道的尾端右側(cè)開有多個(gè)出氣口，且尾部涵道內(nèi)設(shè)置有用于吸氣整流的涵道風(fēng)扇。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，無(wú)尾槳直升機(jī)相對(duì)于有尾槳直升機(jī)而言，噪聲水平同比降低25％-40％，并消除了帶尾槳直升機(jī)尾槳碰到障礙物并受外來(lái)?yè)p傷的可能性，同時(shí)減小了機(jī)身體積，大大簡(jiǎn)化了尾傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高了無(wú)人機(jī)的機(jī)動(dòng)性。

此結(jié)構(gòu)是通過(guò)在中空的尾梁前端開孔，當(dāng)直升機(jī)前飛時(shí)，旋翼的尾流打在機(jī)身上，氣流從前端進(jìn)氣口吸入尾部涵道內(nèi)，經(jīng)過(guò)涵道風(fēng)扇的整流并加速后，以均勻的氣流從尾端出氣口排出，從而產(chǎn)生一個(gè)平衡旋翼氣動(dòng)反扭矩的扭矩。

優(yōu)選的，所述機(jī)械臂底部中心設(shè)置有可伸縮及擴(kuò)大的真空吸盤，采用吸盤結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)附著在垂直墻面和達(dá)到地面降落的緩沖效果。當(dāng)直升機(jī)降落在樹枝等細(xì)長(zhǎng)物體上時(shí)，真空吸盤收縮到機(jī)械臂內(nèi)部，通過(guò)前伸的機(jī)械臂及機(jī)械爪抓緊物體，完成降落；當(dāng)直升機(jī)迫降水面時(shí)，真空吸盤伸出并放大，通過(guò)四個(gè)吸盤著落水面。

優(yōu)選的，所述旋翼包括槳轂及安裝在槳轂上的槳葉，且槳轂頂部設(shè)置有聲波干擾器，通過(guò)聲波干擾器來(lái)接收及分析旋翼產(chǎn)生的噪聲頻率，并產(chǎn)生相應(yīng)的干擾頻率與之相抵消，達(dá)到消聲降噪的目的，有利于隱蔽偵察及減少環(huán)境干擾。

優(yōu)選的，所述機(jī)身下腹設(shè)置有隱性火器系統(tǒng)，要進(jìn)行暗殺時(shí)自動(dòng)打開下艙門，子彈射管從機(jī)身中快速伸出并瞄準(zhǔn)對(duì)象，從而進(jìn)行精準(zhǔn)打擊并快速撤離。

優(yōu)選的，所述機(jī)身表面覆蓋有用于供電的太陽(yáng)能電池，能夠讓偵察機(jī)的續(xù)航時(shí)間大大延長(zhǎng)，適用于野外緊急戰(zhàn)備需求。

優(yōu)選的，所述機(jī)頭還包括超聲波損傷探頭，在直升機(jī)著陸后能夠自動(dòng)檢測(cè)機(jī)身、槳葉等是否存在彈傷、裂紋。

有益效果：本發(fā)明提供的一種仿生無(wú)人偵察直升機(jī)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、微型可靠，反應(yīng)敏捷，超清攝像，紅外探測(cè)，實(shí)時(shí)傳輸，從而實(shí)現(xiàn)各種領(lǐng)域的信息采集和偵察識(shí)別，尤其是導(dǎo)彈的導(dǎo)航任務(wù)；2、通過(guò)仿蜻蜓外形的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)直升機(jī)在任意角度面上的降落，有利于戰(zhàn)時(shí)隱蔽偵察及緊急迫降，降低了直升機(jī)對(duì)降落環(huán)境的要求；3、通過(guò)聲波干擾器實(shí)現(xiàn)了直升機(jī)飛行時(shí)的消聲降噪，具有獨(dú)特的隱蔽性能；4、通過(guò)太陽(yáng)能充電續(xù)航提高了無(wú)人偵察直升機(jī)的工作效率，并通過(guò)損傷檢測(cè)系統(tǒng)提高了無(wú)人偵察直升機(jī)的安全性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種仿生無(wú)人偵察直升機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種仿生無(wú)人偵察直升機(jī)的側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明一種仿生無(wú)人偵察直升機(jī)中機(jī)頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一種仿生無(wú)人偵察直升機(jī)中尾部涵道的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明一種仿生無(wú)人偵察直升機(jī)中起落架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明一種仿生無(wú)人偵察直升機(jī)中機(jī)械臂底部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中包括：1、機(jī)身，2、防水超高清攝像頭，3、差分GPS定位系統(tǒng)，4、槳轂，5、槳葉，6、機(jī)械臂，7、機(jī)械爪，8、真空吸盤，9、尾部涵道，10、進(jìn)氣口，11、出氣口，12、涵道風(fēng)扇。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖1所示為一種仿生無(wú)人偵察直升機(jī)，包括機(jī)身1以及設(shè)置于機(jī)身1上的旋翼、機(jī)頭、起落架；

其中，所述機(jī)頭包括兩個(gè)對(duì)稱布置的270度防水超高清攝像頭2、超聲波損傷探頭及差分GPS定位系統(tǒng)3，且防水超高清攝像頭2具有紅外夜視功能；

所述起落架包括四個(gè)對(duì)稱布置于機(jī)身1兩側(cè)底部的機(jī)械臂6以及機(jī)械臂6底部的機(jī)械爪7，通過(guò)機(jī)械臂6及機(jī)械爪7實(shí)現(xiàn)降落點(diǎn)的自主抓取以及對(duì)機(jī)身1的支撐固定，且機(jī)械臂6滿足飛行時(shí)向后彎折而與機(jī)身1貼合的使用要求；

所述機(jī)身1尾部為中空結(jié)構(gòu)而形成尾部涵道9，尾部涵道9的前端頂部開有三個(gè)進(jìn)氣口10，尾部涵道9的尾端右側(cè)開有三個(gè)出氣口11，且尾部涵道9內(nèi)設(shè)置有用于吸氣整流的涵道風(fēng)扇12。

本實(shí)施例中，所述機(jī)械臂6底部中心設(shè)置有可伸縮及擴(kuò)大的真空吸盤8，采用吸盤結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)附著在垂直墻面和達(dá)到地面降落的緩沖效果。

本實(shí)施例中，所述旋翼包括槳轂4及安裝在槳轂4上的四片槳葉5，且槳轂4頂部設(shè)置有聲波干擾器，通過(guò)聲波干擾器來(lái)接收及分析旋翼產(chǎn)生的噪聲頻率，并產(chǎn)生相應(yīng)的干擾頻率與之相抵消，從而達(dá)到消聲降噪的目的。

本實(shí)施例中，所述機(jī)身1下腹設(shè)置有隱性火器系統(tǒng)，可進(jìn)行精準(zhǔn)暗殺；所述機(jī)身1表面覆蓋有太陽(yáng)能電池。

本發(fā)明的具體實(shí)施方式如下：

當(dāng)直升機(jī)起飛及飛行時(shí)，機(jī)械臂6自動(dòng)向后彎曲而與機(jī)身貼合，減少起飛時(shí)的阻力；當(dāng)直升機(jī)在地面正常降落時(shí)，四個(gè)機(jī)械臂6同時(shí)支撐；當(dāng)直升機(jī)降落在樹枝等細(xì)長(zhǎng)物體上，機(jī)械臂6前伸，真空吸盤8收縮到機(jī)械臂6內(nèi)部后通過(guò)機(jī)械爪7抱緊物體，完成降落；當(dāng)直升機(jī)迫降水面時(shí)，真空吸盤8伸出并放大，通過(guò)四個(gè)真空吸盤8著落水面。因此，該仿生無(wú)人偵察直升機(jī)能夠通過(guò)機(jī)械臂6及其底部的機(jī)械爪7、真空吸盤8實(shí)現(xiàn)在任意角度面上的降落，有利于戰(zhàn)時(shí)隱蔽偵察及緊急迫降。

偵察時(shí)該無(wú)人機(jī)通過(guò)兩個(gè)對(duì)稱布置的270度防水超高清攝像頭實(shí)現(xiàn)360度無(wú)死角的超清攝像，紅外夜視能夠在夜間執(zhí)行任務(wù)，以及差分GPS定位系統(tǒng)3能夠獲取無(wú)人機(jī)的準(zhǔn)確坐標(biāo)路線，進(jìn)而通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸實(shí)現(xiàn)各種領(lǐng)域的信息采集和偵察識(shí)別。

飛行時(shí)通過(guò)聲波干擾器來(lái)接收及分析旋翼產(chǎn)生的噪聲頻率，并產(chǎn)生相應(yīng)的干擾頻率與之相抵消，達(dá)到消聲降噪的目的，有利于隱蔽偵察及減少環(huán)境干擾；降落后通過(guò)超聲波損傷探頭實(shí)現(xiàn)機(jī)體的損傷檢測(cè)，從而根據(jù)機(jī)體的健康狀態(tài)采取相應(yīng)操作(機(jī)身及槳葉維護(hù)等)，大大提高了無(wú)人偵察直升機(jī)的安全性。

本發(fā)明設(shè)計(jì)的未來(lái)仿生無(wú)人偵察機(jī)采用了直升機(jī)的飛行方式，垂直起飛，降落時(shí)能夠在任意角度的墻面定點(diǎn)降落?？傮w布局設(shè)計(jì)的過(guò)程中，主要是針對(duì)滿足功能的基礎(chǔ)上，同時(shí)保證氣動(dòng)和結(jié)構(gòu)方面的性能要求。機(jī)身采用光滑的流線型造型和良好的機(jī)動(dòng)性能使得該無(wú)人機(jī)在前沿陣地來(lái)去自如。對(duì)于較大或較多目標(biāo)，無(wú)人偵察直升機(jī)進(jìn)行多機(jī)協(xié)同方式集結(jié)多個(gè)無(wú)人機(jī)跟蹤和打擊目標(biāo)。

本發(fā)明無(wú)人機(jī)的群體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基于局部感知或者通信的分布式體系結(jié)構(gòu)，采用分布式控制策略，群體具有自組織的協(xié)調(diào)能控制能力，群體系統(tǒng)對(duì)局部個(gè)體失效和故障不敏感，因此系統(tǒng)具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性和強(qiáng)魯棒性。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。