动力模块可前拉/后推互换的无人飞行器制造技术

本实用新型专利技术提供一种动力模块可前拉/后推互换的无人飞行器。该飞行器包括：模块化前、中、后三段式机体，设置在所述机体两侧的两个固定主翼，设置在所述机体尾部的一对尾翼以及可安装于模块化机体前段或后段的模块化动力；所述模块化动力根据飞行任务需要，可在前拉与后推两种方式之间进行互换；所述模块化动力安装于机体前段，构成前拉布局，全机能够以较高的推进效率飞行；所述模块化动力安装于机体后段，构成后推布局，全机能够以较高气动效率飞行。模块化动力前拉与后推方式的灵活互换提高了无人飞行器对不同类型飞行任务的适应能力。

UAV with forward pull / backward push interchangeable power module

【技术实现步骤摘要】
动力模块可前拉/后推互换的无人飞行器
本专利技术实施例涉及飞行器技术，尤其涉及一种动力模块可前拉/后推互换的无人飞行器。
技术介绍
固定翼无人飞行器按照推进方式的不同常可分为前拉式与后推式。前拉式一般是将动力系统安装于机身前方或机翼前缘，依靠螺旋桨或其他推进装置的拉力来平衡全机前飞时的阻力；相反，后推式是将动力安装于机身尾部或机翼后缘，通过螺旋桨或其他推进装置的推力来平衡全机前飞时的阻力。在实际使用中，针对不同任务需求，常常需采用不同的推进方式。对于以侦察监视为主要任务的无人机，雷达、光电传感器等主要设备通常安装于机身前部，为减少动力模块所带来的干扰，通常采用尾推方式较为有利，并且这一布局通过利用动力喷流或滑流的影响可使全机具有较高的气动效率。而对于运输类或诸如靶机等特殊用途无人飞行器，常需进行载荷投放，为避免动力部件的干扰，通常采用前拉式气动布局，在这一布局中，动力单元具有相对较高的推进效率。不论是采用前拉还是后推的推进方式，受动力系统安装位置的制约，两种动力布置方式下的无人飞行器各自所能执行的任务类型都受到了一定的限定。
技术实现思路
本专利技术提供一种动力模块可前拉/后推互换的无人飞行器，能够根据飞行任务的不同对动力模块在前拉与后推两种方式间进行变换，从而提高无人机对任务的适应能力和执行能力。本专利技术提供一种动力模块可前拉/后推互换的无人飞行器，包括：模块化机体、设置在所述机体两侧的两个固定主机翼，设置在所述机体尾部两侧的两个尾翼以及模块化动力。所述模块化机体可拆卸为前、中、后三段机身，相邻两段机身通过螺栓进行连接。所述模块化动力根据不同飞行任务需要，能够灵活的安装于所述机体前段或后段，相应构成前拉或后推的布局方式。所述两个主机翼沿所述机体的纵向对称地设置在所述模块化机体中段，两个主机翼外侧后缘对称设置有一对副翼。所述两个尾翼沿所述机体的纵向对称地设置在所述模块化机体中段的后端，两个尾翼后缘对称设置有一对舵面。可选地，所述主机翼为平直翼、梯形翼或后掠翼。可选地，所述主机翼相对机身安装位置为上单翼、中单翼或下单翼。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，用来提供对本专利技术的进一步理解而并不构成对本专利技术的限制。图1为本专利技术实施例提供的一种动力模块可前拉/后推互换的无人飞行器在前拉方式下的飞行状态示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种动力模块可前拉/后推互换的无人飞行器在后推方式下的飞行状态示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种动力模块可前拉/后推互换的无人飞行器在前拉方式下的模块化结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种动力模块可前拉/后推互换的无人飞行器在后推方式下的模块化结构示意图；附图标记说明：1：模块化机体前段；2：模块化机体中段；3：模块化机体后段；4：机翼；5：尾翼；6：副翼；7：尾翼舵面；8：螺旋桨；9：螺栓孔具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术保护内容。本实施例提供的动力模块可前拉/后推互换的无人飞行器主要包括：模块化机体(包括前段1，中段2，后段3)、机翼4、尾翼5、副翼6、螺旋桨8。模块化机体可快速拆卸为前、中、后三部分，相邻机身段之间通过螺栓9(如图3所示)进行连接。当无人飞行器为满足特定的任务需要，采用前拉方式飞行时，如图1、图3所示，模块化机体前段1则用于安装动力系统，发动机内置于机体前段内，螺旋桨桨毂处采用保形的桨罩以维持全机的气动外形。模块化机体中段2和模块化机体后段3用于安装机载电子设备、油箱和任务载荷等。当无人飞行器为满足特定任务需要采用后推方式飞行时，如图2、图4所示，模块化动力系统安装于模块化机体后段3，尾推螺旋桨桨毂处采用保形的桨罩以维持全机的气动外形，模块化机体前段1和中段2则用于安装机载设备、任务载荷等。可选地，模块化机体的横截面采用圆形，这使得在相同机体体积下，圆形横截面机体具有最小的表面积，进而使机体的摩擦阻力最小。若受到某些特殊条件限制而不能采用圆形横截面时，也可以选择其他的横截面形状，本实施例并不对模块化机体(包括前段1、中段2、后段3)的横截面形状进行限定。可选地，模块化机体前、中、后三段机身蒙皮均可采用碳纤维材料，在增强机身承载能力的同时有效降低全机重量。模块化机体的结构框架主要由铝制框、铝制加强框、铝制长桁组成；机体中段2安装有导航/飞控系统、任务载荷、电源等装置，机体前段1和机体后段3可根据任务需要相应地安装螺旋桨、发动机以及任务载荷或机载设备等。机翼4用于平飞过程中为无人飞行器提供升力，其几何形状可以为平直翼、梯形翼等几何外形，本实施例并不对机翼4的几何外形进行限定。可选地，尾翼5可以为水平尾翼、V型尾翼或者其它形式。V型尾翼同时具备垂直尾翼和水平尾翼的功能，并且所产生的干扰阻力较低，本实施例并不对尾翼5的布置方式进行限定。可选地，本专利技术实施例提供的一种动力模块可前拉/后推互换的无人飞行器其起飞阶段可采用火箭助推方式，降落方式可采用伞降方式回收。回收系统由开伞机构、主伞、脱落接头等构成，降落伞为圆形伞，安装在模块化机体中段2内。若因某些特殊因素不允许火箭助推起飞和伞降回收，也可以选择滑跑起降的方式，本实施例并不对所述无人飞行器的起降方式进行限定。本专利技术实施例提供的一种动力模块可前拉/后推互换的无人飞行器配备前拉和后推两副螺旋桨。根据飞行任务的不同，两副螺旋桨的几何尺寸、性能可以有所不同。当无人飞行器采用前拉桨方式进行平飞时，发动机内置于模块化机体前段1内，并且螺旋桨桨毂处采用保形桨罩，从而保证螺旋桨入流和滑流的均匀性，最终保证螺旋桨具有较高的推进效率。当无人飞行器采用后推方式进行平飞时，螺旋桨安装于模块化机体后段3内，螺旋桨桨叶在桨盘前方的抽吸作用加速了机翼扰流的速度，从而提高了机翼的升力和全机的升阻比。以上后推式与前拉式两种动力布置方式的灵活互换，可以有效提高无人飞行器对不同任务类型的适应能力。最后应说明的是：以上各实施例仅为对本专利技术技术方案的说明，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员而言，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力模块可前拉/后推互换的无人飞行器，其特征在于，包括：模块化前、中、后三段式机体，设置在所述机体的模块化动力；根据不同的任务需要，可将模块化动力安装于模块化机体前段以构成前拉式布局或将模块化动力安装于机体后段以构成尾推式布局。/n

【技术特征摘要】
1.一种动力模块可前拉/后推互换的无人飞行器，其特征在于，包括：模块化前、中、后三段式机体，设置在所述机体的模块化动力...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘文彪，王红波，李道春，彭博，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：北京;11