一种整合式无人机的制作方法

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1.本发明属于航空技术领域，具体涉及一种整合式无人机。

背景技术：

2.在无人机、飞行器以及垂直起降飞行器领域，有效载荷指燃油或电池、滑油、武器弹药、货物等执行任务时携带的燃料和任务设备等，由于有效载荷的能力是确定的，为满足不同任务设备或不同航程的需求，飞行器主要通过调整燃油或电池与任务载荷的重量配比来执行不同任务。
3.目前飞行器通过调整燃油或电池与任务载荷的重量配比的方法可实现不同任务载荷重量和不同航程的需求，但燃油(电池)舱和任务载荷舱的设计均采用较大空间的设计，使得飞行器在体积和重量上无法根据不同任务的载荷和燃油要求进行定制优化，即在小载重远航程的侦察任务重无法减小任务载荷舱的大小以减少阻力提高飞行效率，同时也无法减小多余的任务载荷舱结构重量，类似的在大载重任务中，油箱空间也存在一定的浪费。
4.另有外挂型的载荷舱或副油箱等，主要是通过任务载荷或燃料的外挂的加装来增加载重或者燃油，以提高携带载荷能力或航时航程，但这种外挂式的载荷舱仅做减阻处理，无法为增加的外挂重量提供升力，则飞行器的翼面载荷增加，使得飞行器的机翼需额外加强，使得在普通任务即无需外挂载荷时机体过重，导致效率降低。

技术实现要素：

5.本发明提供一种整合式无人机，解决现有载荷舱无法调节的问题。
6.本发明提供一种整合式无人机，包括：n个基本构型无人机1和n-1个整合型载荷舱2；n为大于1的正整数；
7.所述基本构型无人机1为飞翼式无人机，两个基本构型无人机1并排布置，且两个基本构型无人机1相邻的翼尖小翼固定连接；
8.所述整合型载荷舱2的前端面外形与所述基本构型无人机1的前端面保持一致，所述整合型载荷舱2的后端面包覆两个基本构型无人机1的相邻的机翼12；
9.所述整合型载荷舱2的截面呈翼型。
10.可选的，基本构型无人机1的机翼12上下表面的蒙皮上开设有多个组合口盖17；
11.各所述组合口盖17位于机翼12的连接翼梁18的后方，连接翼梁18为位于机翼12的弦长中部位置处的翼梁；
12.所述组合口盖17内设置有锁定头19；
13.所述整合型载荷舱2的后端面上设置有多个连接头25，在所述整合型载荷舱2包覆所述机翼12时，所述连接头25穿过所述组合口盖17与锁定头19锁定。
14.可选的，组合口盖17内侧还设置有定位磁铁191，所述连接头25的尾部设置有电磁定位块26。
15.可选的，所述整合型载荷舱2包括：载荷舱21、翼身融合体22、整合安装槽23；
16.所述翼身融合体22的内部为载荷舱21，或者，设置有载荷舱21，
17.后端面设置有整合安装槽23，所述整合安装槽23的内凹面与基本构型无人机1的机翼的前缘外形匹配。
18.可选的，所述整合型载荷舱2的尾部设置有垂尾罩24；
19.垂尾罩24用于将两架基本构型无人机1的相邻的翼尖小翼整合包覆，形成一个整体垂尾。
20.可选的，所述锁定头19和连接头25呈钩状，所述锁定头19转动连接在连接翼梁18上，所述连接头25转动连接在所述整合型载荷舱2的后端面上。
21.可选的，所述整合型载荷舱2包覆基本构型无人机1机翼12时的截面呈翼型。
22.可选的，基本构型无人机1包括：机身11、机翼12、翼尖小翼13、推进桨14、侦察设备15和舵面16；
23.所述机身11内设置有燃油或电池以及系统设备，机翼12安装在机身11两侧，机翼12上安装有舵面16，翼尖小翼13安装在机翼12的尖端，推进桨14安装在机身后部，侦察设备15安装在机身11前下方。
24.本发明提供一种整合式无人机，包括：n个基本构型无人机1和n-1个整合型载荷舱2；n为大于1的正整数；基本构型无人机1为飞翼式无人机，两个基本构型无人机1并排布置，且两个基本构型无人机1相邻的翼尖小翼固定连接；整合型载荷舱2的前端面外形与所述基本构型无人机1的前端面保持一致，所述整合型载荷舱2的后端面包覆两个基本构型无人机1的相邻的机翼12；整合型载荷舱2的截面呈翼型。本发明通过无人机组合作业的方式，在执行侦察任务时采用较小的基本构型无人机，采用定制的大油箱和小侦察设备执行任务，优化任务效率。在执行大载荷任务时，通过整合型载荷舱将两架基本构型无人机连接起来，形成较大的整合型无人机，执行携带整合型任务载荷的定制化任务；并且载荷舱采用整合式设计，与基本型无人机融合成为更大机翼面积的整合型无人机，使得无人机的翼面载荷不变，无需额外增加强度和重量，在单独使用和组合使用中均保持高的任务效率，达到一种无人机通过组合实现多种重量级的无人机任务，实现任务效率的全面优化。
附图说明
25.图1是本发明提供的基本构型无人机的结构示意图一；
26.图2是本发明提供的基本构型无人机的结构示意图二；
27.图3是本发明提供的基本构型无人机的结构示意图三；
28.图4是本发明提供的整合型载荷舱的结构示意图；
29.图5是本发明提供的整合式无人机的结构示意图一；
30.图6是图5中a处的放大示意图；
31.图7是图5中bb面剖视图；
32.图8是锁定头的结构示意图；
33.图9是连接头的结构示意图；
34.图10是本发明提供的整合式无人机的结构示意图二；
35.附图标记说明：
36.1—基本构型无人机；
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2—整合型载荷舱；
37.11—机身；
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12—机翼；
38.13—翼尖小翼；
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14—推进桨；
39.15—侦察设备；
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16—舵面；
40.17—组合口盖；
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18—连接翼梁；
41.19—锁定头；
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191—定位磁铁；
42.21—载荷舱；
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22—翼身融合体；
43.23—整合安装槽；
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24—垂尾罩；
44.25—连接头；
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26—电磁定位块。
具体实施方式
45.下面结合附图对本发明提供的整合式无人机进行解释说明。
46.本发明通过无人机组合作业的方式，在执行侦察任务时采用较小的基本构型无人机，采用定制的大油箱和小侦察设备执行任务，优化任务效率。在执行大载荷任务时，通过整合型载荷舱将两架基本构型无人机连接起来，形成较大的整合型无人机，执行携带整合型任务载荷的定制化任务；并且载荷舱采用整合式设计，与基本型无人机融合成为更大机翼面积的整合型无人机，使得无人机的翼面载荷不变，无需额外增加强度和重量，在单独使用和组合使用中均保持高的任务效率，达到一种无人机通过组合实现多种重量级的无人机任务，实现任务效率的全面优化。
47.如图5所示，本发明提出一种整合式无人机，包括：基本构型无人机1和整合型载荷舱2。
48.具体可通过整合型载荷舱2将两架基本构型无人机1整合成一架较大的无人机，实现小载荷和大载荷任务的灵活配置，并可针对不同的载荷和燃油重量整合实现定制优化，在小载荷时使用轻量的基本构型无人机提高经济性，在大载荷时采用整合型载荷舱实现定制优化，并可拓展到多机联合作业，实现多种重量载荷的灵活搭配使用。
49.如图1-3和图8所示，基本构型无人机1包括：机身11、机翼12、翼尖小翼13、推进桨14、侦察设备15、舵面16、组合口盖17以及连接翼梁18、锁定头19、定位磁铁191。
50.燃油或电池以及系统设备安装在机身11内，机翼12安装在机身11两侧，机翼12上安装有舵面16以提供飞机的姿态操纵功能，翼尖小翼13安装在机翼12的尖端，用以提高航向稳定性，推进桨14安装在机身后部提供推进力，侦察设备15安装在机身11前下方用于侦察。
51.连接翼梁18沿机翼12的厚度较大位置顺机翼展向布置，用以传递主要机翼空气动力；
52.组合口盖17为2个以上，开设在机翼12的蒙皮上，顺机翼展向布置在连接翼梁18后，在无人机和载荷舱组合时开启，平时封闭与机翼蒙皮共形。
53.锁定头19布置在连接翼梁18的上下两端，用于锁定整合型载荷舱的连接接头，可以旋转开启或者锁定；定位磁铁191布置在组合口盖17后，用于吸引整合型载荷舱连接接头上的电磁铁以辅助无人机和载荷舱的相对定位，加快组合过程，提高效率。
54.如图4和图9所示，整合型载荷舱2包括载荷舱21、翼身融合体22、整合安装槽23、垂
尾罩24、连接头25和电磁定位块26组成，载荷舱21可根据不同任务定制用于多种任务，翼身融合体22在载荷舱21两侧，提供机构连通功能并能与基础构型无人机融合形成新的更大的翼身融合体，提供额外升力支持载荷舱重量；整合安装槽23用于将基本构型无人机1和整合型载荷舱2进行相对定位并锁定形成整体，基本构型无人机1的机构和一侧机翼潜入整合安装槽23内，连接头25布置在整合安装槽23后部，通过旋转与基本构型无人机1的连接翼梁18贴靠，通过锁定头19锁定；垂尾罩24用于将两架基本构型无人机1的相邻翼尖小翼13整合包覆，形成一个整体垂尾；电磁定位块26布置在连接头25尾部，与定位磁铁191相对应，可通过通电形成对应的磁场与定位磁铁191相互吸引，实现定位效果，定位的同时完成连接头25的旋转和贴靠连接翼梁18的动作。
55.如图5-7所示，在实现基本构型无人机1和整合型载荷舱2的组合时，基础性的连接是通过两架基本构型无人机1和1个整合型载荷舱2组合形成一个带有更大的整合式翼身融合体的无人机，通过将基本构型无人机1装配到整合型载荷舱2的整合安装槽23中，通过电磁定位块25和定位磁铁191的相互定位和吸引，使得连接头25通过旋转与基本构型无人机1的连接翼梁18贴靠，锁定头19旋转锁定，使得无人机和载荷舱形成整体，同时载荷舱的气动外形与机翼的气动外形融合形成全新的翼型；整合型载荷舱2的垂尾罩24向后贴靠，通过磁吸或者机械装置将两个相邻的翼尖小翼13整合贴靠，进行相对定位并锁定，并包覆在其外部，使两个翼尖小翼形成一个整体垂尾，基本构型无人机1和整合型载荷舱2形成一架用于更大翼面积的整合式无人机。
56.在整合过程中，连接头25先是旋转翻起，以便基本构型无人机1的机身和机翼前部进入整合安装槽23中，之后通过电磁定位块26与定位磁铁191的吸引确定位置并将连接头25吸引翻转向下，同时组合口盖17开启，连接头随着磁力吸引旋转落下并贴靠连接翼梁18，此时锁定头19翻转向上，锁定连接头25，使基本构型无人机1和整合型载荷舱2通过物理连接锁定，并且锁定位置在机翼的载荷传递优势位置，有利于提高飞行器的载荷传递效率。
57.定位中需要多个定位磁铁，其磁极相互交错，利于对接时的防差错处理，提高对接效率。
58.如图10所示，本组合方式可推广使用，支持多架无人机组合成为更大规格的无人机使用。
59.基本构型无人机1单独使用时，其飞行姿态调整方式为：俯仰姿态调节由舵面同时向上或者向下偏转实现；滚转姿态调节由舵面反向偏转调整实现；偏航姿态通过单侧舵面偏转的方法实现即目标转弯侧的舵面向上偏转，获得向下向后的力，使得无人机带坡度偏转航向，完成偏航操纵。无人机组合使用时，沿机体对称面将舵面分成左右两组，采用与无人机单独飞行类似的操纵可实现飞行姿态调整。
60.本发明提出的一种组合式无人机，通过整合型载荷舱2将两架基本构型无人机1整合成一架较大的无人机，实现整合型的载荷任务的定制优化运输，并可在小载荷时使用单独的轻量化基本构型无人机执行任务提高经济性。
61.本发明的整合型载荷舱2可根据不同任务定制，通过翼身融合体22提供机构连通功能并能与基础构型无人机融合形成翼身融合体，在提供连接承载功能的同时实现了整合式无人机的外形融合，提高了飞行效率，并且承担了机翼的翼面载荷，使得机翼无需为传统外挂式载荷舱那样增加机翼面积或者机翼强度，使无人机减轻了重量，提高了效率。
62.本发明的载荷舱和无人机形成更大的翼身融合体，减小了载荷舱的阻力，提高了飞行效率；同时垂尾罩24将两个相邻的翼尖小翼13整合贴靠，并包覆在其外部，形成一个整体垂尾，减小了飞行阻力，进一步提高了飞行效率。

技术特征：

1.一种整合式无人机，其特征在于，包括：n个基本构型无人机(1)和n-1个整合型载荷舱(2)；n为大于1的正整数；所述基本构型无人机(1)为飞翼式无人机，两个基本构型无人机(1)并排布置，且两个基本构型无人机(1)相邻的翼尖小翼固定连接；所述整合型载荷舱(2)的前端面外形与所述基本构型无人机(1)的前端面保持一致，所述整合型载荷舱(2)的后端面包覆两个基本构型无人机(1)的相邻的机翼(12)；所述整合型载荷舱(2)的截面呈翼型。2.根据权利要求1所述的整合式无人机，其特征在于，基本构型无人机(1)的机翼(12)上下表面的蒙皮上开设有多个组合口盖(17)；各所述组合口盖(17)位于机翼(12)的连接翼梁(18)的后方，连接翼梁(18)为位于机翼(12)的弦长中部位置处的翼梁；所述组合口盖(17)内设置有锁定头(19)；所述整合型载荷舱(2)的后端面上设置有多个连接头(25)，在所述整合型载荷舱(2)包覆所述机翼(12)时，所述连接头(25)穿过所述组合口盖(17)与锁定头(19)锁定。3.根据权利要求2所述的整合式无人机，其特征在于，组合口盖(17)内侧还设置有定位磁铁(191)，所述连接头(25)的尾部设置有电磁定位块(26)。4.根据权利要求1所述的整合式无人机，其特征在于，所述整合型载荷舱(2)包括：载荷舱(21)、翼身融合体(22)、整合安装槽(23)；所述翼身融合体(22)的内部为载荷舱(21)，或者，设置有载荷舱(21)，后端面设置有整合安装槽(23)，所述整合安装槽(23)的内凹面与基本构型无人机(1)的机翼的前缘外形匹配。5.根据权利要求4所述的整合式无人机，其特征在于，所述整合型载荷舱(2)的尾部设置有垂尾罩(24)；垂尾罩(24)用于将两架基本构型无人机(1)的相邻的翼尖小翼整合包覆，形成一个整体垂尾。6.根据权利要求2所述的整合式无人机，其特征在于，所述锁定头(19)和连接头(25)呈钩状，所述锁定头(19)转动连接在连接翼梁(18)上，所述连接头(25)转动连接在所述整合型载荷舱(2)的后端面上。7.根据权利要求1所述的整合式无人机，其特征在于，所述整合型载荷舱(2)包覆基本构型无人机(1)机翼(12)时的截面呈翼型。8.根据权利要求1所述的整合式无人机，其特征在于，基本构型无人机(1)包括：机身(11)、机翼(12)、翼尖小翼(13)、推进桨(14)、侦察设备(15)和舵面(16)；所述机身(11)内设置有燃油或电池以及系统设备，机翼(12)安装在机身(11)两侧，机翼(12)上安装有舵面(16)，翼尖小翼(13)安装在机翼(12)的尖端，推进桨(14)安装在机身后部，侦察设备(15)安装在机身(11)前下方。

技术总结

本发明提供一种整合式无人机，包括：n个基本构型无人机(1)和n-1个整合型载荷舱(2)；n为大于1的正整数；所述基本构型无人机(1)为飞翼式无人机，两个基本构型无人机(1)并排布置，且两个基本构型无人机(1)相邻的翼尖小翼固定连接；所述整合型载荷舱(2)的前端面外形与所述基本构型无人机(1)的前端面保持一致，所述整合型载荷舱(2)的后端面包覆两个基本构型无人机(1)的相邻的机翼(12)；所述整合型载荷舱(2)的截面呈翼型。通过整合型载荷舱将两架基本构型无人机连接起来，形成较大的整合型无人机，使得无人机的翼面载荷不变，无需额外增加强度和重量。和重量。和重量。