1.本技术涉及飞行器技术领域,特别涉及一种
无人机。
背景技术:
2.现如今,无人机在航拍、测绘、物流、植保、电力巡检等领域得到了广泛应用。传统的多
旋翼无人机虽然具有较低的起降要求,但其续航里程短、飞行速度低等缺点导致其作业半径有限;基于滑跑起降的固定翼无人机虽然在续航里程及飞行速度上优势明显,但受限于起降要求而无法在一些复杂地形中得到应用。
技术实现要素:
3.本技术旨在解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本技术提出一种无人机,其起降要求低、续航里程长且飞行速度快。
4.根据本技术的无人机,包括:
5.机身;
6.主翼,呈上单翼布置设置于
所述机身顶部;
7.鸭翼,设置于所述机身且位于所述主翼的前下方;
8.水平尾翼,设置于所述机身尾部;
9.垂直尾翼,设置于所述机身尾部;
10.第一旋翼
组件,设置于所述鸭翼;
11.第二旋翼组件,设置于所述水平尾翼;
12.所述第一旋翼组件和所述第二旋翼组件均能够相对所述机身转动至垂直位置或水平位置。
13.根据本技术实施例的无人机,至少具有如下有益效果:
14.主翼呈上单翼布置设置于机身顶部,同时,在主翼的前下方设置有鸭翼,鸭翼和主翼如此设置,一方面,鸭翼在飞行过程中能够实现对机身的扭矩配平,另一方面,主翼设置为上单翼的形式能够避开鸭翼产生的下洗气流,以提升主翼的气动性能,有利于减小无人机续航过程的能耗,从而提高续航里程。第一旋翼组件和第二旋翼组件均能够相对机身转动,在起降时,第一旋翼组件和第二旋翼组件相对机身转动至垂直位置,从而使无人机具备垂直起降能力,降低对起降地形条件的要求;在巡航时,第一旋翼组件和第二旋翼组件相对机身旋转至水平位置,能够增大水平推力,有利于提高巡航飞行速度。
15.根据本技术的一些实施例,所述第一旋翼组件设置有两个且分别设置于所述鸭翼两侧翼尖;所述第二旋翼组件设置有两个且分别设置于所述水平尾翼两侧翼尖。
16.根据本技术的一些实施例,所述鸭翼和所述水平尾翼固定设置于所述机身;各所述第一旋翼组件转动设置于所述鸭翼;各所述第二旋翼组件转动设置于所述水平尾翼。
17.根据本技术的一些实施例,还包括第三旋翼组件,所述第三旋翼组件设置有两个且分别设置于所述机身两侧的所述主翼;各所述第三旋翼组件能够相对所述主翼旋转至垂
直位置或水平位置。
18.根据本技术的一些实施例,还包括设置于所述机身前部的起落架组件,所述垂直尾翼设置于所述机身底部;所述起落架组件与所述垂直尾翼形成主支撑结构。
19.根据本技术的一些实施例,所述主翼上设置有包括固定翼和折叠翼,所述固定翼与所述机身相连接,所述折叠翼与所述固定翼铰接,所述折叠翼能够相对所述固定翼向下翻折从而形成辅助支撑结构。
20.根据本技术的一些实施例,在所述主翼的两侧翼尖设置有翼尖小翼。
21.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
附图说明
22.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
23.图1为本技术一种实施例中无人机的立体图。
24.图2为本技术一种实施例中无人机的侧视图。
25.图3是本技术另一种实施例中无人机的立体图。
26.图4为本技术另一视角中无人机的立体图。
27.图5为本技术再一视角中无人机的立体图。
28.图6为本技术一种实施例中翼尖小翼的立体图。
29.图7为本技术另一种实施例中翼尖小翼的立体图。
30.图8为本技术再一种实施例中翼尖小翼的立体图。
31.图9为本技术一种实施例中第三旋翼组件的结构示意图。
32.图10为本技术另一种实施例中第三旋翼组件的结构示意图。
具体实施方式
33.下面详细描述本技术的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。
34.在本技术的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、左、右、前、后等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
35.本技术的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。
36.下面根据图1至图10描述本技术的无人机。
37.参考图1至图2,本技术的无人机,包括:
38.机身100;主翼200,呈上单翼布置设置于机身100顶部;鸭翼300,设置于机身100且位于主翼200的前下方;水平尾翼400,设置于机身100尾部;垂直尾翼500,设置于机身100尾
部;第一旋翼组件610,设置于鸭翼300;第二旋翼组件620,设置于水平尾翼400;第一旋翼组件610和第二旋翼组件620均能够相对机身100转动至垂直位置或水平位置。
39.可以理解的是,机身100呈水滴形都流线型,主翼200呈上单翼形式设置于机身100中部的顶部,进一步的,主翼200与机身100刚性连接。如此设置,使得机身100腹部形成有较大的载物空间,方便进行货物或设备的装载及挂设;进一步的,机头保护罩可以采用透明材料,从而在机头内部可以设置传感器、摄像头等视觉系统的相关元器件。
40.同时,一方面,鸭翼300呈梯形,鸭翼300如此设置,能够为无人机水平飞行提供部分升力,同时也对无人机机体起到扭矩配平的作用,使得无人机在水平飞行时姿态更加稳定,飞行性能较好;另一方面,鸭翼300位于主翼200的前下方,如此设置,使得主翼200能够避开水平飞行过程中鸭翼300产生的下洗气流,使得主翼200的迎面气流为水平状,从而提高主翼200的气动性能,减小无人机的巡航能耗,提高无人机的滞空时间。
41.水平尾翼400呈梯形,其主要为无人机机体起到水平面的作用,进一步的,在水平尾翼400上设置有升降舵,以用于控制无人机的俯仰姿态。同时,垂直尾翼500为无人机机体起到竖直面的作用,在其上设置有方向舵,用于无人机的偏航控制。
42.第一旋翼组件610设置于鸭翼300两侧翼尖,也可以是设置于鸭翼300的中部;同理,第二旋翼组件620设置于水平尾翼400的两侧翼尖,也可以设置于水平尾翼400的中部。进一步的,第一旋翼组件610和第二旋翼组件620均能够相对机身100转动,在起降时,第一旋翼组件610和第二旋翼组件620相对机身100转动至垂直位置,从而使无人机具备垂直起降能力,降低对起降地形条件的要求;在巡航时,第一旋翼组件610和第二旋翼组件620相对机身100旋转至水平位置,从而能够增大水平推力,有利于提高巡航飞行速度。
43.需要注意的是,垂直位置指的是旋翼组件中桨叶的转动轴线平行于机身100的高度方向,水平位置指的是旋翼组件中桨叶的转动轴线垂直于机身100的高度方向。
44.第一旋翼组件610和第二旋翼组件620的转动设置方式可以是:第一旋翼组件610相对鸭翼300固定设置,鸭翼300转动设置于机身100,第二旋翼组件620相对水平尾翼400固定设置,水平尾翼400转动设置于机身100;亦或者,也可以是:鸭翼300和水平尾翼400均固定设置于机身100,第一旋翼组件610转动设置于鸭翼300,第二旋翼组件620转动设置于水平尾翼400。
45.参考图1和图2,在本技术的一些实施例中,第一旋翼组件610设置有两个且分别设置于鸭翼300两侧翼尖;第二旋翼组件620设置有两个且分别设置于水平尾翼400两侧翼尖。
46.参考图3,在本技术的一些实施例中,鸭翼300和水平尾翼400固定设置于机身100;各第一旋翼组件610转动设置于鸭翼300;各第二旋翼组件620转动设置于水平尾翼400。
47.可以理解的是,各第一旋翼组件610分别转动设置于鸭翼300的两侧翼尖,各第二旋翼组件620转动设置于水平尾翼400的两侧翼尖。具体地说,其设置方式可以是:在鸭翼300中设置有第一转轴,在水平尾翼400中设置有第二转轴,转动电机至少设置有两个且均设置于机身100,其中第一转轴连接其中一个转动电机和第一旋翼组件610,第二转轴连接另外一个转动电机和第二旋翼组件620,从而使得第一旋翼组件610能够相对鸭翼300旋转、第二旋翼组件620能够相对水平尾翼400旋转。
48.如此设置,相比于鸭翼300和水平尾翼400转动设置于机身100、第一旋翼组件610和第二旋翼组件620分别固定设置于鸭翼300和水平尾翼400的设置方式,鸭翼300和水平尾
翼400与机身100的连接结构简单,零部件较少,使得鸭翼300和水平尾翼400与机身100的连接更加稳固,无人机机体的整体性较强,结构稳定性较好;此外,如此设置,驱动第一旋翼组件610和第二旋翼组件620转动的机构体积较小,转动驱动机构的驱动负载较小,从而能够减小无人机机体的重量,实现质量的小型化,从而有利于提高飞行性能和续航里程。
49.参考图3和图4,在本技术的一些实施例中,还包括第三旋翼组件630,第三旋翼组件630设置有两个且分别设置于机身100两侧的主翼200;各第三旋翼组件630能够相对主翼200旋转至垂直位置或水平位置。
50.可以理解的是,在一些实施方式中,在主翼200上还设置有第三旋翼组件630,具体地,第三旋翼组件630设置有两个分别设置于机身100两侧主翼200上,可以设置于两侧主翼200的翼尖,也可以设置于两侧主翼200的中部。进一步的,第三旋翼组件630转动设置于主翼200。
51.具体地说,当第三旋翼组件630设置于两侧主翼200的翼尖时,其设置方式与上述第一旋翼组件610或第二旋翼组件620的设置方式一致,在此不做赘述;当第三旋翼组件630分别设置于两侧主翼200的中部时,其可以采用以下设置方式:参考图10,在主翼200的中部设置有驱动电机631,在驱动电机631的驱动端设置有齿轮632,同时,在第三旋翼组件630中设置有齿轮632,第三旋翼组件630与驱动电机631之间通过齿轮632啮合连接,驱动电机631转动从而驱动第三旋翼组件630转动,如此设置,第三旋翼组件630转动的扭矩较大,驱动电机631对第三旋翼组件630的转动驱动效率较高;亦或者,参考图9,在主翼200的中部设置有驱动电机631,第三旋翼组件630中设置有连接座633,连接座633转动设置于主翼200中部,并且,驱动电机631与连接座633之间通过连杆组件634连接,驱动电机631驱动连杆转动从而带动连接座633转动,进而使得第三旋翼组件630相对主翼200翻转。
52.通过如此设置,设置第三旋翼组件630,能够增大无人机的推力,使得无人机具备更高的巡航速度,也具备更好的运载能力。具体而言,在垂直起降状态下,第一旋翼组件610、第二旋翼组件620和第三旋翼组件630同步相对机身100转动至垂直位置;在平飞状态下,第一旋翼组件610、第二旋翼组件620和第三旋翼组件630同步转动至水平位置。
53.参考图5,在本技术的一些实施例中,还包括设置于机身100前部的起落架组件700,垂直尾翼500设置于机身100底部;起落架组件700与垂直尾翼500形成主支撑结构。
54.具体而言,起落架组件700设置于机身100前部且呈倒v型设置,包括左起落架和右起落架;同时,垂直尾翼500设置于机身100底部,从而与起落架组件700形成三点布局的支撑结构。垂直尾翼500如此设置,能够减少起落架组件700的设置,以减小无人机机体在水平飞行状态下的风阻,从而有利于节省飞行能耗,提高续航里程。
55.进一步的,垂直尾翼500的底部为平面设置,从而使得在着陆状态下不会对垂直尾翼500产生结构性损伤;同时,左起落架和右起落架钣金一体成型设置,从而使其结构稳定性更强。需要理解的是,在左起落架和右起落架底部均设置有缓冲件,具体地,缓冲件可以是塑胶垫片或者其类似物。
56.参考图3,在本技术的一些实施例中,主翼200上设置有包括固定翼210和折叠翼220,固定翼210与机身100相连接,折叠翼220与固定翼210铰接,折叠翼220能够相对固定翼210向下翻折从而形成辅助支撑结构。
57.可以理解的是,在主翼200可折叠设置的情况下,第三旋翼组件设置于固定翼210。
折叠翼220与主翼200铰接,更具体的,折叠翼220长度等于着陆状态下主翼200到着陆面的高度。如此设置,一方面,在着陆时,折叠翼220处于折叠状态,两侧折叠翼220形成辅助支撑结构,使得无人机在着陆停机时更加稳定,不易出现晃动;另一方面,在着陆时将折叠翼220折叠,能够减小停机状态下无人机占用的面积,从而使其能够适应更多复杂的着陆环境,适应性较强。
58.参考图5至图8,在本技术的一些实施例中,在主翼200的两侧翼尖设置有翼尖小翼230。
59.可以理解的是,在非垂直起降的飞行状态下,飞行时会产生的翼尖涡流,从而产生诱导阻力,从而严重影响无人机的续航里程。为此,为减小诱导阻力对无人机的影响,在主翼200的两侧翼尖设置有翼尖小翼230。
60.需要注意的是,当主翼200设置有折叠翼220时,翼尖小翼230设置于折叠翼220的翼尖。
61.具体的,参考图6,翼尖小翼230可以设置为后掠型,并且,翼尖小翼230的翼尖为弧形向上弯折的流线型;也可以参考图8,翼尖小翼230也可以是与主翼200呈一定角度且向外翻折设置的后掠梯形;还可以参考图7,翼尖小翼230也可以是箭头状,翼尖小翼230中部与主翼200相连接。翼尖小翼230的设置形式并不以此为限。
62.上面结合附图对本技术实施例作了详细说明,但是本技术不限于上述实施例,在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本技术宗旨的前提下作出各种变化。
技术特征:
1.一种无人机,其特征在于,包括:机身;主翼,呈上单翼布置设置于所述机身顶部;鸭翼,设置于所述机身且位于所述主翼的前下方;水平尾翼,设置于所述机身尾部;垂直尾翼,设置于所述机身尾部;第一旋翼组件,设置于所述鸭翼;第二旋翼组件,设置于所述水平尾翼;所述第一旋翼组件和所述第二旋翼组件均能够相对所述机身转动至垂直位置或水平位置。2.根据权利要求1所述的无人机,其特征在于:所述第一旋翼组件设置有两个且分别设置于所述鸭翼两侧翼尖;所述第二旋翼组件设置有两个且分别设置于所述水平尾翼两侧翼尖。3.根据权利要求2所述的无人机,其特征在于:所述鸭翼和所述水平尾翼固定设置于所述机身;各所述第一旋翼组件转动设置于所述鸭翼;各所述第二旋翼组件转动设置于所述水平尾翼。4.根据权利要求1所述的无人机,其特征在于:还包括第三旋翼组件,所述第三旋翼组件设置有两个且分别设置于所述机身两侧的所述主翼;各所述第三旋翼组件能够相对所述主翼旋转至垂直位置或水平位置。5.根据权利要求1所述的无人机,其特征在于:还包括设置于所述机身前部的起落架组件,所述垂直尾翼设置于所述机身底部;所述起落架组件与所述垂直尾翼形成主支撑结构。6.根据权利要求5所述的无人机,其特征在于:所述主翼上设置有包括固定翼和折叠翼,所述固定翼与所述机身相连接,所述折叠翼与所述固定翼铰接,所述折叠翼能够相对所述固定翼向下翻折从而形成辅助支撑结构。7.根据权利要求1所述的无人机,其特征在于:在所述主翼的两侧翼尖设置有翼尖小翼。
技术总结
本申请公开了一种无人机,属于飞行器技术领域。本申请的无人机,包括:机身;主翼呈上单翼布置设置于所述机身顶部;鸭翼设置于所述机身且位于所述主翼的前下方;水平尾翼设置于所述机身尾部;垂直尾翼设置于所述机身尾部;第一旋翼组件设置于所述鸭翼;第二旋翼组件设置于所述水平尾翼;所述第一旋翼组件和所述第二旋翼组件均能够相对所述机身转动至垂直位置或水平位置。本申请的无人机,其起降要求低、续航里程长且飞行速度快。航里程长且飞行速度快。航里程长且飞行速度快。
技术研发人员:
李政德 张仲钧 梁煜
受保护的技术使用者:
天谷无人机有限公司
技术研发日:
2022.03.16
技术公布日:
2022/8/8