固定翼多轴飞行器制造技术

本发明专利技术提供了一种固定翼多轴飞行器，属于飞行器领域，包括相互连接的固定翼和多轴旋翼机架，多轴旋翼机架上设置有多个旋翼机构，旋翼机构包括螺旋桨和旋转轴，螺旋桨与驱动装置转动连接，驱动装置与旋转轴固定连接，旋转轴与旋转控制机构连接。该固定翼多轴飞行器同时具备了固定翼飞行器和多轴飞行器的优点，可实现多轴模式、固定翼模式以及固定翼和多轴混合模式，兼顾了垂直起降、空中悬停、飞行速度快、飞行时间长的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞行器领域，具体而言，涉及一种固定翼多轴飞行器。
技术介绍
目前，飞行器的种类繁多，例如四轴飞行器和固定翼无人机等。四轴飞行器的旋翼对称分布在机体的前后、左右四个方向，四个旋翼处于同一高度平面，且四个旋翼的结构和半径都相同，四个电机对称的安装在飞行器的支架端，支架中间空间安放飞行控制计算机和外部设备。四轴飞行器通过调节四个电机转速来改变旋翼转速，实现升力的变化，从而控制飞行器的姿态和位置，在调节的过程中消耗的电能比较大，高能耗直接导致续航时间短的问题；四轴飞行器飞行速度慢，目前较高端的中小型四轴飞行器的垂直上升最大速度一般为9m/s，水平速度最大只有25m/s;由于续航时间短、飞行速度慢，导致诸如运输、快递、巡线等都难以有效实现。目前四轴飞行器大多数应用均在极其有限空间、时间范围内进行。—般固定翼无人机是依靠机头的电动机带动螺旋桨高速运转，然后提供推力，当推力大于滑轮的摩擦阻力时，飞机就会向前运动。固定翼飞机在空中飞行速度较快，需要操舵手有良好的反应能力，还有较强的操作技巧，相比于多轴无人机来说，操作是比较复杂的。另外，由于固定翼无人机只有一个提供推力的螺旋桨，且方向是水平的，在飞机的垂直方向上并没有外加的力来平衡飞机机体的重力，没有外加的力来调整飞机的姿态，所以固定翼只能在空中飞行时，利用机翼和尾翼产生的升力和其他力，才能保持平衡，而不能悬停在空中。目前，尚无一种兼顾垂直起降、空中悬停、飞行速度快、飞行时间长的飞行器。
技术实现思路
本专利技术提供了一种固定翼多轴飞行器，旨在改善上述问题。本专利技术是这样实现的:—种固定翼多轴飞行器，包括相互连接的固定翼和多轴旋翼机架，所述多轴旋翼机架上设置有多个旋翼机构，所述旋翼机构包括螺旋桨和旋转轴，所述螺旋桨与驱动装置转动连接，所述驱动装置与所述旋转轴固定连接，所述旋转轴与旋转控制机构连接。进一步地，所述螺旋桨与所述固定翼的机翼位于同一平面。采用多旋翼与固定翼相融合的平面布局结构，使飞行器具有良好的飞行效率，并且在垂直起降和空中悬停状态下，提高多轴旋翼的运行效率。进一步地，所述螺旋桨位于所述固定翼的正投影范围外。螺旋桨和固定翼形成进、排气不遮挡的平面布局结构，提高螺旋桨的工作效率(影响排气量、排气效率、排气方向)，进而提高多轴模式下所能产生的升力。进一步地，所述旋转控制机构包括控制装置和传动齿轮，所述传动齿轮固定套设于所述旋转轴上，所述控制装置与所述传动齿轮通过传动机构连接。旋转控制机构能够快速控制旋转轴旋转，通过旋转轴的旋转，实现螺旋桨旋转平面的转动，通过螺旋桨在不同转动平面的转动，可为飞行器提供升力、推力以及调整飞行姿态，增强飞行稳定性和操作性。旋转控制机构控制方便快捷，可以实现多种飞行模式的快速切换，并且结构简单，传动精确，易于操作。进一步地，所述多轴旋翼机架包括横杆，所述横杆与所述旋转轴通过第一连接件连接，所述控制装置安装于所述第一连接件上。通过设置横杆和第一连接件，能够对控制装置起到固定作用，可实现该旋转控制机构与多轴旋翼机架的连接和固定。进一步地，所述第一连接件包括相互连接的第一T形连接件和第一固定板，所述第一 T形连接件包括第一连接部和第一固定部，所述第一连接部与所述旋转轴通过轴承连接，所述横杆固定于所述第一固定部和所述第一固定板之间，所述控制装置安装于所述第一固定部上。控制装置固定在第一固定部上，固定牢靠，使控制装置能够很好地控制传动齿轮转动。旋转轴在传动齿轮的带动下转动时，轴承转动，既能够保证旋转轴的转动，也能够使旋转轴牢靠地与第一连接部连接，使旋转轴不会发生偏移或晃动，传动更加精准。进一步地，还包括轴杆连接机构，所述旋转轴的两端分别设置有螺旋桨，所述横杆包括第一横杆和第二横杆，所述第一横杆通过所述旋转控制机构与所述旋转轴连接，所述第二横杆通过所述轴杆连接机构与所述旋转轴连接。两个螺旋桨安装于同一旋转轴上，形成一组螺旋桨，当该旋转轴旋转时，两个螺旋桨和驱动装置均随着旋转轴发生旋转，使得两个螺旋桨的转动平面发生变化，即实现了一组螺旋桨共轴转动，可以同时控制两个螺旋桨的动力输出，实现速度的成倍提升，机动性高。轴杆连接机构能够实现第二横杆与旋转轴的连接和固定。进一步地，所述旋转轴为两个，两个所述旋转轴的两端均设置有螺旋桨，其中一个旋转轴通过所述旋转控制机构和所述轴杆连接机构分别与所述第一横杆和所述第二横杆连接，另一个旋转轴通过所述轴杆连接机构和所述旋转控制机构分别与所述第一横杆和所述第二横杆连接。螺旋桨为四个，即该固定翼多轴飞行器为固定翼四轴飞行器，四轴旋翼形成接近正方形的布局结构，对飞行控制和飞行效率发挥有利，既兼顾了两种飞行器的特点，同时提高了飞行效率。进一步地，还包括推进螺旋桨，所述推进螺旋桨设置于所述固定翼的头部或尾部。通过设置推进螺旋桨，提高飞行模式切换效率，增强模式切换的稳定性。推进螺旋桨可以让飞行速度更快提升并达到固定翼模式飞行所需要的速度，解决多轴模式提速慢的问题，确保飞行模式切换高效实现。同时，推进螺旋桨也可以进一步增大推力，提高飞行速度。进一步地，所述固定翼包括固定翼骨架和机身板，所述机身板与所述固定翼骨架连接，所述固定翼骨架与所述多轴旋翼机架连接。该固定翼既有飞翼布局，而且重量轻，力学性能好，在空中飞行时抗弯抗扭力强。本专利技术提供的固定翼多轴飞行器的有益效果是:该固定翼多轴飞行器同时具备了固定翼飞行器和多轴飞行器的优点，可实现多轴模式、固定翼模式以及固定翼和多轴混合模式。该固定翼多轴飞行器具有以下优点:1.具有固定翼飞行器的机翼，使其在飞行过程中可以利用较低的能耗(推力)获得较大的升力，进而降低能耗，大大提升飞行器的续航能力。2.具有多轴飞行器垂直起降的功能，起飞不再受地形条件约束，可以在任意地形上完成起飞、降洛。3.具有空中悬停的功能，其飞行路线不再受地理环境影响，可以在譬如丛林、山沟、楼宇等飞行空间狭小的环境下正常飞行。 4.旋转轴可转动，使得螺旋桨转动，升力变推力，飞行速度大大提高，极大程度地拓展应用领域。5.固定翼飞行模式和多轴飞行模式可以快速切换，并具有混合控制能力，从而能够以多种姿态进行飞行，增强飞行稳定性与操纵性。6.采用模块化设计，使其能够更好的与现有的多轴飞行器进行组合设计，扩展多轴飞行器的功能与应用领域。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的固定翼多轴飞行器的顶侧视角的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的固定翼多轴飞行器的底侧视角的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的固定翼多轴飞行器的旋转控制机构的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的固定翼多轴飞行器的旋转控制机构的底侧视角的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的固定翼多轴飞行器的旋转控制机构在两个螺旋桨共轴时的结构不意图；图6为本专利技术实施例提供的固定翼多轴飞行器的轴杆连接机构的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的固定翼多轴飞行器的多轴旋翼机架的结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的固定翼本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定翼多轴飞行器，其特征在于，包括相互连接的固定翼和多轴旋翼机架，所述多轴旋翼机架上设置有多个旋翼机构，所述旋翼机构包括螺旋桨和旋转轴，所述螺旋桨与驱动装置转动连接，所述驱动装置与所述旋转轴固定连接，所述旋转轴与旋转控制机构连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李吉，郑金辉，刘良存，杜定钟，彭智川，曾双友，袁然，
申请(专利权)人：成都学尚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51