本實(shí)用新型屬于飛行器領(lǐng)域，尤其涉及一種可垂直起降的固定翼無(wú)人機(jī)。

背景技術(shù)：

無(wú)人機(jī)是一種處于迅速發(fā)展的飛行裝置，其具有機(jī)動(dòng)靈活、反應(yīng)快速、無(wú)人飛行、操作要求低的優(yōu)點(diǎn)?？蓮V泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、勘測(cè)、攝影、邊境巡邏等領(lǐng)域。

無(wú)人機(jī)從飛行器類型上區(qū)分可以分為固定翼和旋翼無(wú)人機(jī)，旋翼機(jī)又有單旋翼也就是直升機(jī)和多旋翼之分。

固定翼無(wú)人機(jī)是軍用和多數(shù)民用無(wú)人機(jī)的主流平臺(tái)，最大特點(diǎn)是航程長(zhǎng)，巡航面積大，巡航速度快，飛行高度高，飛行效率高。缺點(diǎn)是需要專門(mén)的開(kāi)闊地用于起飛降落，無(wú)法實(shí)現(xiàn)懸停。

旋翼無(wú)人機(jī)的體積小、重量輕，拆裝方便，適合多平臺(tái)、多空間使用，可以垂直起降、懸停，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，缺點(diǎn)是飛行效率低，續(xù)航時(shí)間短。

分析現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，固定翼無(wú)人機(jī)在滿足續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，高速巡航，高效率飛行的情況下，具有攜帶不便捷，需要專門(mén)的場(chǎng)地或者裝置來(lái)進(jìn)行發(fā)射和回收，在惡劣和極限環(huán)境中的使用受到了限制等缺點(diǎn)。并且遇到需要重點(diǎn)排查的地方，不能實(shí)現(xiàn)懸停從而進(jìn)行數(shù)據(jù)的詳細(xì)采集，針對(duì)上述的這些問(wèn)題，我們提出了一種可以垂直起降、又可以懸停的改進(jìn)型固定翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的飛行控制系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種可垂直起降的固定翼無(wú)人機(jī)。

本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：

一種可垂直起降的固定翼無(wú)人機(jī)，包括機(jī)身、機(jī)翼、尾翼、尾部動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)和安裝在機(jī)翼下的垂直動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)，所述尾部動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)安裝在所述機(jī)身的尾端，所述機(jī)翼安裝在所述機(jī)身兩側(cè)，所述尾翼安裝在所述機(jī)身尾端的頂部。

具體地，所述垂直動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)、兩個(gè)旋翼槳葉和快拆懸桿，兩個(gè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在所述快拆懸桿的兩端內(nèi)部，一個(gè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸對(duì)應(yīng)與一個(gè)所述旋翼槳葉傳動(dòng)連接。

進(jìn)一步地，所述快拆懸桿通過(guò)銷釘與所述機(jī)翼對(duì)齊定位，并通過(guò)螺釘與所述機(jī)翼固定連接。

具體地，所述機(jī)翼包括第一機(jī)翼和第二機(jī)翼，所述機(jī)身上設(shè)置有連接孔，所述第一機(jī)翼內(nèi)安裝有扣接連桿，所述扣接連桿的端部為擠壓式插入頭，所述第二機(jī)翼內(nèi)安裝有插入連桿，所述插入連桿的端部為內(nèi)凹式固定頭，所述扣接連桿和所述插入連桿均插入到所述連接孔內(nèi)，并在所述連接孔內(nèi)扣接。

進(jìn)一步地，所述機(jī)身分別與所述第一機(jī)翼和所述第二機(jī)翼的電子線路連接均通過(guò)設(shè)置在所述機(jī)身、所述第一機(jī)翼和所述第二機(jī)翼上的電子觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)來(lái)完成。

更進(jìn)一步地，所述第一機(jī)翼和所述第二機(jī)翼與所述機(jī)身的連接面上設(shè)置有銷釘，所述機(jī)身的連接面上設(shè)置有固定孔，所述第一機(jī)翼和所述第二機(jī)翼通過(guò)銷釘與所述機(jī)身對(duì)齊定位安裝。

更進(jìn)一步地，所述第一機(jī)翼和所述第二機(jī)翼下均安裝有一個(gè)垂直動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)。

具體地，尾部動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)包括發(fā)動(dòng)機(jī)和尾部槳葉，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸與所述尾部槳葉傳動(dòng)連接。

具體地，所述無(wú)人機(jī)還包括整流罩，所述整流罩安裝在所述尾部動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)上。

具體地，所述機(jī)身、所述機(jī)翼和所述尾翼內(nèi)部均設(shè)置有碳纖維蜂窩夾層。在滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的基礎(chǔ)上，做到最大程度的減重，有效的提高了飛行效率。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

本實(shí)用新型一種可垂直起降的固定翼無(wú)人機(jī)，垂直動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)的安裝和使用使得無(wú)人機(jī)可以垂直起降、又可以懸?？梢酝瓿梢恍┨厥獾墓ぷ魅蝿?wù)；機(jī)身與機(jī)翼連接部分采用便攜扣接，所有線路采用觸點(diǎn)式連接，有效縮短無(wú)人機(jī)安裝和撤收時(shí)間，便于攜帶和運(yùn)輸。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型一種可垂直起降的固定翼無(wú)人機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型一種可垂直起降的固定翼無(wú)人機(jī)的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型一種可垂直起降的固定翼無(wú)人機(jī)中機(jī)身與機(jī)翼的連接結(jié)構(gòu)詳圖；

圖4是本實(shí)用新型一種可垂直起降的固定翼無(wú)人機(jī)中垂直動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型一種可垂直起降的固定翼無(wú)人機(jī)中機(jī)身與機(jī)翼的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-機(jī)身，2-機(jī)翼，3-尾翼，4-整流罩，5-尾部槳葉，6-旋翼槳葉，7-快拆懸桿，8-插入連桿，9-扣接連桿，10-連接孔，11-插入頭，12-固定頭。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本實(shí)用新型一種可垂直起降的固定翼無(wú)人機(jī)，包括機(jī)身1、機(jī)翼2、尾翼3、尾部動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)和安裝在機(jī)翼2下的垂直動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)，尾部動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)安裝在機(jī)身1的尾端，機(jī)翼2安裝在機(jī)身1兩側(cè)，尾翼3安裝在機(jī)身1尾端的頂部。

垂直動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)、兩個(gè)旋翼槳葉6和快拆懸桿7，兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在快拆懸桿7的兩端內(nèi)部，一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸對(duì)應(yīng)與一個(gè)旋翼槳葉6傳動(dòng)連接?？觳饝覘U7通過(guò)銷釘與機(jī)翼2對(duì)齊定位，并通過(guò)螺釘與機(jī)翼2固定連接。

機(jī)翼2包括第一機(jī)翼和第二機(jī)翼，機(jī)身1上設(shè)置有連接孔10，第一機(jī)翼內(nèi)安裝有扣接連桿9，扣接連桿9的端部為擠壓式插入頭11，第二機(jī)翼2內(nèi)安裝有插入連桿8，插入連桿8的端部為內(nèi)凹式固定頭12，扣接連桿9和插入連桿8均插入到連接孔10內(nèi)，并在連接孔10內(nèi)扣接。機(jī)身1分別與第一機(jī)翼和第二機(jī)翼的電子線路連接均通過(guò)設(shè)置在機(jī)身1、第一機(jī)翼和第二機(jī)翼上的電子觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)來(lái)完成。第一機(jī)翼和第二機(jī)翼與機(jī)身1的連接面上設(shè)置有銷釘，機(jī)身1的連接面上設(shè)置有固定孔，第一機(jī)翼和第二機(jī)翼通過(guò)銷釘與機(jī)身1對(duì)齊定位安裝。第一機(jī)翼和第二機(jī)翼下均安裝有一個(gè)垂直動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)。

尾部動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)包括發(fā)動(dòng)機(jī)和尾部槳葉5，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸與尾部槳葉5傳動(dòng)連接。

無(wú)人機(jī)還包括整流罩4，整流罩4安裝在尾部動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)上。

機(jī)身1、機(jī)翼2和尾翼3內(nèi)部均設(shè)置有碳纖維蜂窩夾層。在滿足整個(gè)無(wú)人機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的基礎(chǔ)上，做到了最大程度的輕量化，有效的降低了飛機(jī)自身的重量，在升阻比不變的情況下，相應(yīng)的提高了飛機(jī)的有效載荷。

本實(shí)用新型中的無(wú)人機(jī)，在起飛、降落，以及懸停過(guò)程的升力和前飛動(dòng)力由垂直動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)提供，尾部動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)不參與工作，無(wú)人機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)垂直動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)改變旋翼槳葉6的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)升力的變化，從而控制無(wú)人機(jī)的姿態(tài)和位置。四個(gè)旋翼槳葉6在飛行過(guò)程中相鄰兩個(gè)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是相反的，因此當(dāng)無(wú)人機(jī)平衡飛行時(shí)，陀螺效應(yīng)和空氣動(dòng)力扭矩效應(yīng)均被抵消。當(dāng)無(wú)人機(jī)達(dá)到一定的高度，需要由懸停狀態(tài)進(jìn)入巡航狀態(tài)時(shí)候，由尾部動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)提供平飛的推力和升力，四個(gè)旋翼槳葉6處于停止工作階段。飛機(jī)進(jìn)入高效率的巡航階段，從而有效的提高了巡航半徑和航時(shí)。

本實(shí)用新型通過(guò)懸翼飛行狀態(tài)和固定翼飛行狀態(tài)的有效結(jié)合，可以將不同的飛行模式進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的轉(zhuǎn)換，使得無(wú)人機(jī)的機(jī)動(dòng)性能和飛行效率均得到有效的提高。

無(wú)人機(jī)的主要部件的分解狀態(tài)如圖2所示，包括機(jī)翼2、機(jī)身1、尾部漿葉、兩個(gè)快拆懸桿7和四個(gè)懸翼漿葉，且各部件分別放置打包，一旦需要無(wú)人機(jī)起飛，即可隨時(shí)安裝。

如圖3和圖5所示，機(jī)翼2和機(jī)身1之間的快拆連接是通過(guò)卡扣連接實(shí)現(xiàn)，將擠壓式插入頭11插入到內(nèi)凹式固定頭12內(nèi)，過(guò)盈裝配的內(nèi)凹式固定頭12卡死擠壓式插入頭11的彈性端口，從而進(jìn)行最終的固定。

在本實(shí)施例中，擠壓式插入頭11與插入連桿8一體成型，內(nèi)凹式固定頭12與扣接連桿9一體成型，插入連桿8和扣接連桿9位于機(jī)身1內(nèi)部的部分用膠進(jìn)行固定。

第一機(jī)翼和第二機(jī)翼與機(jī)身1的連接面上設(shè)置有銷釘，機(jī)身1的連接面上設(shè)置有固定孔，第一機(jī)翼和第二機(jī)翼通過(guò)銷釘與機(jī)身1對(duì)齊定位安裝。通過(guò)定位銷釘可實(shí)現(xiàn)機(jī)翼2與機(jī)身1快速定位。

本實(shí)施例中，快拆懸桿7與機(jī)翼2的連接是通過(guò)銷釘進(jìn)行快速精準(zhǔn)對(duì)齊，最終通過(guò)一個(gè)M8的螺釘進(jìn)行固定連接。

在搬運(yùn)的時(shí)候，將尾部槳葉5和旋翼槳葉6單獨(dú)放置便于整個(gè)無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)的整體運(yùn)輸，這種快拆、快裝方式可以避免在運(yùn)輸過(guò)程中尾部槳葉5和旋翼槳葉6受到不必要的磕碰，從而影響尾部槳葉5和旋翼槳葉6的氣動(dòng)性能，或者影響飛機(jī)的起飛性能。

以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。