轻型可折叠察打一体无人机制造技术

本发明专利技术涉及无人机领域，特别是涉及一种轻型可折叠察打一体无人机，包括机身、机翼、折叠机构、平垂尾、侦察云台和投放机构，所述机身包括前段机身、后段机身、中央翼盒、机翼主梁、机身连接盒和机尾连接盒；所述机翼包括内段机翼和外段机翼；所述机翼设置有左右两副，两副机翼对称设置在机身的两侧；所述折叠机构包括机翼折叠机构和机身折叠机构；所述机翼折叠机构设置有两副。本发明专利技术提供了一种可快速折叠展开，成本低廉，结构简单易修复，具有优异的机动性和一定投放载荷的察打一体无人机，可用于实施军事侦察行动，执行快速精确打击任务，亦可应用于民用科研领域，如大气探测，地表测绘等。

Lightweight folding and beating unmanned aerial vehicle

The present invention relates to the field of UAV, especially relates to a light folding police hit one of the drones, including the fuselage, wing, folding mechanism, flat tail, reconnaissance PTZ and releasing mechanism, wherein the body comprises a fuselage, rear fuselage, wing and center wing box girder, machine body and tail connection box connection box; the wing comprises an inner segment and the outer segment wing wing; the wing is arranged around two pairs, two pairs of wings are symmetrically arranged on both sides of the fuselage; the folding mechanism comprises a wing folding mechanism and body folding mechanism; the wing folding mechanism is provided with two side. The present invention provides a fast folding, low cost, simple structure and easy to repair, with excellent maneuverability and load on the police hit one of the drones, can be used to implement military reconnaissance operations, to perform fast precision strike missions, can also be used in civilian research fields, such as atmospheric sounding, surface mapping etc..

【技术实现步骤摘要】
轻型可折叠察打一体无人机
本专利技术涉及无人机领域，特别是涉及一种轻型可折叠察打一体无人机。
技术介绍
无人机多为固定翼飞机，手掷起飞或短距起飞，多为电动，体积小重量轻。一般采用金属材料及一些先进的复合材料用以降低结构重量，但是它们外形不够规则，大多体积较旋翼无人机相比更大，很难装箱携带。同时，多数无人机的即时可修复性较差，且价格并不低廉，一般在5000美元以上。现有技术中的无人机，例如专利申请号为CN201420040752.6的一种可变展弦比察打一体无人机，包括机身，机翼外段翼，机翼中段翼，尾翼，以及动力系统；还包括机翼外段翼与机翼中段翼的连接机构，机翼外段翼与机翼中段翼通过连接机构相连接，所述连接结构可分离。作为一架侦查打击一体化无人机，可进行战略、战役和战术侦察，监视战场，为部队的作战行动提供情报，根据作战任务的改变可作为攻击无人机，攻击、拦截地面和空中目标；在抛掉外段翼后可有两种作战方式。该无人机采用固定翼常规布局，为适应不同战场环境的需要，通过改变飞机的展弦比来调整飞机的气动特性。具体的实施方案是，采用两段翼，在内段翼主梁中插入5mm钢制圆柱，用钩子与钢丝连接固定外段翼与内段翼，使用时利用舵机拉动钢丝解锁，在升力作用下，外段翼被抛掉。但是，该无人机整个过程中，飞机的展弦比从14降低到5.6，翼载荷增大，横侧稳定性降低，相应的滚转速率增加。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种轻型可折叠察打一体无人机，可以有效解决现有技术中的无人机存在的价格昂贵且难于维护，在实际作战中出现损坏很难迅速修复继而无法再次投入使用的问题以及现有无人机重量较大，体积较大，不便于携带，机动性差的问题；本专利技术提供了一种可快速折叠展开，成本低廉，结构简单易修复，具有优异的机动性并可携带一定投放载荷的察打一体无人机，可用于实施军事侦察行动，执行快速精确打击任务，亦可应用于民用科研领域，如大气探测，地表测绘等。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：轻型可折叠察打一体无人机，包括机身、机翼、折叠机构、平垂尾、侦察云台和投放机构，所述机身包括前段机身、后段机身、中央翼盒、机翼主梁、机身连接盒和机尾连接盒；所述机翼包括内段机翼和外段机翼；所述机翼设置有左右两副，两副机翼对称设置在机身的两侧；所述折叠机构包括机翼折叠机构和机身折叠机构；所述机翼折叠机构设置有两副；所述前段机身通过机身折叠机构连接机身连接盒的前端，所述机身连接盒的后端固定连接后段机身，所述后段机身的后端固定连接机尾连接盒，所述机尾连接盒的后端固定连接平垂尾；所述前段机身的中端固定安装中央翼盒和机翼主梁；所述中央翼盒和机翼主梁的两端分别连接左右两副机翼内的内段机翼，两副内段机翼的外侧各通过一副机翼折叠机构连接一副外段机翼；所述侦察云台设置在前段机身的尾部；所述投放机构设置在前段机身的中部，投放机构位于机翼主梁的正下方。所述内段机翼和外段机翼分别采用NACA4412翼型和NACA6412翼型，外段机翼的翼梢相对内段机翼的翼根有3度负扭转，翼梢与翼根弦长比为1：1.778，内段机翼和外段机翼的翼展为1332mm，内段机翼和外段机翼的翼面积0.337㎡，展弦比5.273，内段机翼和外段机翼前缘平直，无上反，无翼梢小翼。所述外段机翼采用单梁承力方式，使用外径为8mm、内径为6mm的圆碳管为翼梁，穿过翼肋并与其粘接。所述前段机身为木质框架机身；所述后段机身为碳纤维管机身。所述机翼折叠机构包括弹簧钢连接片、金属弹簧合页和折叠加强盒；所述折叠加强盒一端连接在内段机翼的翼肋上，折叠加强盒的另一端连接在外段机翼的翼肋上；所述内段机翼的上表面和外段机翼的上表面通过两个弹簧钢连接片连接；所述内段机翼的下表面和外段机翼的下表面通过金属弹簧合页连接；所述弹簧钢连接片为2mm弹簧钢材料制成的扣锁钢片，弹簧钢连接片的一端通过螺丝固定在内段机翼上，另一端通过螺丝固定在外段机翼上。所述机身折叠机构包括弹簧合页和钢制搭扣；所述前段机身的上表面通过25mm宽的弹簧合页连接机身连接盒的上表面；所述前段机身的左右两端分别设置钢制搭扣，钢制搭扣的后端搭扣在机身连接盒的左右两端。所述侦察云台包括两个云台共轴俯仰舵机、云台滚转舵机和相机吊舱；所述两个云台共轴俯仰舵机共轴，两个云台共轴俯仰舵机分别通过螺丝固定在前段机身内部两侧的加强侧板上；所述云台共轴俯仰舵机的共轴为俯仰轴；所述云台滚转舵机固定安装在俯仰轴上；所述云台滚转舵机的摇臂固定连接在相机吊舱的上壁。所述投放机构包括前墙支撑平面、转轴、转轴支座、挡片、投放舵机、摇臂、连杆和投放仓；所述投放仓固定在前段机身的中部；所述投放仓的前墙连接有前墙支撑平面；所述转轴支座固定在投放仓的后墙的下部；所述转轴穿过转轴支座；所述转轴的下部套有挡片；所述投放舵机通过投放舵机支座安装在投放仓的后墙上，所述投放舵机的摇臂与挡片平行；所述摇臂通过连杆连接挡片。所述机翼展开时，外段机翼在下表面固定的金属弹簧合页的扭力作用下弹开，外段机翼上表面的螺丝嵌入内段机翼内的弹簧钢连接片上的延长孔内，展开完成。所述转轴支座和投放舵机支座皆采用3D打印而成；所述转轴的直径为3mm，转轴的长度为40mm；所述挡片采用1.5mm厚碳纤维板铣制而成。本专利技术的有益效果：本专利技术可以有效解决现有技术中的无人机存在的价格昂贵且难于维护，在实际作战中出现损坏很难迅速修复继而无法再次投入使用的问题以及现有无人机重量较大，体积较大，不便于携带，机动性差的问题；本专利技术提供了一种可快速折叠展开，成本低廉，结构简单易修复，具有优异的机动性并可携带一定投放载荷的察打一体无人机，可用于实施军事侦察行动，执行快速精确打击任务，亦可应用于民用科研领域，如大气探测，地表测绘等。本专利技术采用前掠翼双垂尾布局，全机重量1.85kg，双发无刷电机配置，推重比可达1.6。采用木质结构，分段机翼可折叠，5秒内即可展开，全机成本控制在1000元人民币以内。由于采用木质结构和模块化设计，飞机出现局部损坏可以快速修复或更换，能够更好的适应战场的恶劣环境。同时，变翼型前掠翼以及机翼扭转的设计使得飞机在具有优异的机动性的同时有着不俗的载重能力。另外，飞机采用开裂式襟翼，极大程度降低了最低平飞速度，更依靠较高的推重比，使得飞机的飞行速度区间较大，在保证能够平稳侦察目标并实施打击的同时依然拥有较高的突防能力，保证了任务的成功率。本专利技术的优点在于：1.高机动，高载重的气动设计：采用前掠翼气动布局，机翼变翼型辅以翼尖负扭转，在提高升力系数的同时减轻结构重量。2.全机折叠机构：机翼与机身共三处折叠机构，使得全机折叠后可以放置于规则的长方体箱子中，空间占有率超过50％，内部剩余空间可分配给随机设备。处于折叠状态的飞机从箱体中拿出，无需借助任何工具，在两人的配合下可在5秒内完成恢复，单人可在8秒内完成。3.投放机构：由单舵机控制的挡片投放机构，装载与投放方便省时，可靠度极高。与现有技术中的无人机相比，本专利技术具有高机动，易携带等优点。现有方案中，飞机通过抛下外段机翼降低展弦比。大翼展状态下拥有不错的载重性能和飞行稳定性，但机动性较差，而且在抛下外段机翼后，展弦比变化和平尾容量的突变会对飞机气动特性和飞行稳定性造成不良影响。本专利技术旨在提高侦察无人机的机动性，故选择了小展弦比本文档来自技高网...

【技术保护点】
轻型可折叠察打一体无人机，包括机身、机翼、折叠机构、平垂尾(6)、侦察云台(8)和投放机构(9)，其特征在于：所述机身包括前段机身(1)、后段机身(7)、中央翼盒、机翼主梁、机身连接盒和机尾连接盒；所述机翼包括内段机翼(2)和外段机翼(3)；所述机翼设置有左右两副，两副机翼对称设置在机身的两侧；所述折叠机构包括机翼折叠机构(4)和机身折叠机构(5)；所述机翼折叠机构(4)设置有两副；所述前段机身(1)通过机身折叠机构(5)连接机身连接盒的前端，所述机身连接盒的后端固定连接后段机身(7)，所述后段机身(7)的后端固定连接机尾连接盒，所述机尾连接盒的后端固定连接平垂尾(6)；所述前段机身(1)的中端固定安装中央翼盒和机翼主梁；所述中央翼盒和机翼主梁的两端分别连接左右两副机翼内的内段机翼(2)，两副内段机翼(2)的外侧各通过一副机翼折叠机构(4)连接一副外段机翼(3)；所述侦察云台(8)设置在前段机身(1)的尾部；所述投放机构(9)设置在前段机身(1)的中部，投放机构(9)位于机翼主梁的正下方。

【技术特征摘要】
1.轻型可折叠察打一体无人机，包括机身、机翼、折叠机构、平垂尾(6)、侦察云台(8)和投放机构(9)，其特征在于：所述机身包括前段机身(1)、后段机身(7)、中央翼盒、机翼主梁、机身连接盒和机尾连接盒；所述机翼包括内段机翼(2)和外段机翼(3)；所述机翼设置有左右两副，两副机翼对称设置在机身的两侧；所述折叠机构包括机翼折叠机构(4)和机身折叠机构(5)；所述机翼折叠机构(4)设置有两副；所述前段机身(1)通过机身折叠机构(5)连接机身连接盒的前端，所述机身连接盒的后端固定连接后段机身(7)，所述后段机身(7)的后端固定连接机尾连接盒，所述机尾连接盒的后端固定连接平垂尾(6)；所述前段机身(1)的中端固定安装中央翼盒和机翼主梁；所述中央翼盒和机翼主梁的两端分别连接左右两副机翼内的内段机翼(2)，两副内段机翼(2)的外侧各通过一副机翼折叠机构(4)连接一副外段机翼(3)；所述侦察云台(8)设置在前段机身(1)的尾部；所述投放机构(9)设置在前段机身(1)的中部，投放机构(9)位于机翼主梁的正下方。2.根据权利要求1所述的轻型可折叠察打一体无人机，其特征在于：所述内段机翼(2)和外段机翼(3)分别采用NACA4412翼型和NACA6412翼型，外段机翼(3)的翼梢相对内段机翼(2)的翼根有3度负扭转，翼梢与翼根的弦长比为1：1.778，内段机翼(2)和外段机翼(3)的翼展为1332mm，内段机翼(2)和外段机翼(3)的翼面积0.337㎡，展弦比5.273，内段机翼(2)和外段机翼(3)前缘平直，无上反，无翼梢小翼。3.根据权利要求1所述的轻型可折叠察打一体无人机，其特征在于：所述外段机翼(3)采用单梁承力方式，使用外径8mm、内径为6mm的圆碳管为翼梁，穿过翼肋并与其粘接。4.根据权利要求1所述的轻型可折叠察打一体无人机，其特征在于：所述前段机身(1)为木质框架机身；所述后段机身(7)为碳纤维管机身。5.根据权利要求1所述的轻型可折叠察打一体无人机，其特征在于：所述机翼折叠机构(4)包括弹簧钢连接片(10)、金属弹簧合页和折叠加强盒；所述折叠加强盒一端连接在内段机翼(2)的翼肋上，折叠加强盒的另一端连接在外段机翼(3)的翼肋上；所述内段机翼(2)的上表面和外段机翼(3)的上表面通过两个弹簧钢连接片(10)连接；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴春来，
申请(专利权)人：哈尔滨模豆科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23