一种长航时鸭式布局两级推进无人机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种长航时鸭式布局两级推进无人机，包括机体结构部分、两级推进系统、混合安定面部分、控制舵面部分，机体结构部分用于产生升力、有效载荷挂载或装载，两级推进系统实现无人机分级推进，完成垂直起降、水平飞行功能切换，混合安定面部分提供无人机飞行稳定性，控制舵面部分用于飞行器纵向、横向操纵性。可实现固定翼无人机垂直起降，并具备垂直起降、水平飞行的两级推进切换，有效提高飞行性能，具有较大推进动力，航时长、巡航速度可切换等优点，可用于地面信息搜集、货物运送，实现山区等不具备固定翼起降地段的投送能力。实现山区等不具备固定翼起降地段的投送能力。实现山区等不具备固定翼起降地段的投送能力。

【技术实现步骤摘要】
一种长航时鸭式布局两级推进无人机


[0001]本技术涉及两级推进无人机，特别是涉及一种长航时鸭式布局两级推进无人机。

技术介绍

[0002]随着无人机在军事、民用领域的快速发展，固定翼无人机以其载重大、航程远备受重视，然而常规设计的固定翼无人机一般多采用轮式滑跑、气动或火箭助推方式等起飞，对起降条件有较高要求，为解决以上问题，可垂直起降的固定翼设计成为重要发展方向。对固定翼无人机来说，垂直起降功能的实现主要依靠垂直螺旋桨或涵道风扇等方式实现，一种设计方法是采用实现垂直起降功能的螺旋桨与产生平飞推力的螺旋桨进行组合，进而实现平飞和垂起的综合，但设计方法会造成在平飞时，用于垂直起降功能的螺旋桨成为飞机本身的“死重”，同时产生附加阻力，进而严重降低无人机的飞行性能、机动性能和可操作性性能，限制了无人机的应用方向。为解决以上问题，提出一种可同时实现垂直起降、平飞性能不降低的无人机设计方式，以适应军事、民用市场对该类无人机的技术要求和性能要求。
[0003]本技术的技术问题在于当前的可垂直起降固定翼无人机存在的以下几个关键问题：（1）如何实现固定翼无人机垂直起降功能的同时，不降低水平飞行的飞行性能，提高飞行效率；（2）垂直起降向平行飞行状态的过程转变是个复杂的气动状态，对动力系统、结构设计、升力产生、控制方法等均有较高要求，如采用一套螺旋桨系统，较难实现无人机的安全高效起飞；（3）适用于垂直起降固定翼无人机的总体布局设计，如何实现长航时性能、优秀的飞行性能，也是该类无人机设计的关键问题。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的问题是，针对上述现有技术中的缺点，提出改进方案或者替换方案，尤其是一种具备低速飞行性能、长航时的两级推进无人机。
[0005]为解决上述问题，本技术采用的方案如下：一种长航时鸭式布局两级推进无人机，其特征在于，所述长航时鸭式布局两级推进无人机包括机体结构部分、两级推进系统、混合安定面部分、控制舵面部分。
[0006]机体结构部分用于产生升力、有效载荷挂载或装载，两级推进系统实现无人机分级推进，完成垂直起降、水平飞行功能切换，混合安定面部分提供无人机飞行稳定性，控制舵面部分用于飞行器纵向、横向操纵性。
[0007]所述机体结构部分由主机身、左右双辅助机身、鸭翼、机翼、V型垂尾组成；所述鸭翼设置于主机身前端，位于机头位置；所述机翼设置于主机身中部；所述V型垂尾设置于主机身尾端，用于提高无人机飞行稳定性；所述左右双辅助机身连接于鸭翼的两端及机翼中部。
[0008]所述两级推进系统由一级推进螺旋桨、二级推进螺旋桨组成；所述一级推进螺旋桨包含左右对称的双桨系统，固定连接于机翼前缘，位于左右双辅助机身外侧，双桨系统能
够实施倾转；所述二级推进螺旋桨包含四个螺旋桨系统，分别位于左右双辅助机身前后两端，并能够实施倾转。
[0009]所述混合安定面部分包括前安定面、后安定面；所述前安定面固定连接于左右双辅助机身前端下侧；所述后安定面设置于主机身后端下侧；
[0010]所述控制舵面部分包括副翼、尾翼舵面；所述副翼设置于机翼外部后缘处；所述尾翼舵面设置于V型垂尾外部后缘处。
[0011]进一步，根据上述设计方案所述长航时鸭式布局两级推进无人机，其特征在于，所述左右双辅助机身连接于机翼中部，距离机身10%~25%展长位置；所述鸭翼位于主机身前端，连接主机身的机头位置，外端连接辅助双机身前端；所述机翼位于主机身距离机头25%~50%机身长度处。
[0012]进一步，根据上述设计方案所述长航时鸭式布局两级推进无人机，其特征在于，所述鸭翼、机翼均采用低速翼型或层流翼型；所述鸭翼展长为机翼展长的30%~55%。
[0013]进一步，根据上述设计方案所述长航时鸭式布局两级推进无人机，其特征在于，所述一级推进螺旋桨、二级推进螺旋桨可分别采用2叶、3叶、4叶桨中的任意一种。
[0014]无人机飞行时，一级推进螺旋桨、二级推进螺旋桨均为垂起状态产生升力，达到预定高度后，一级推进螺旋桨倾转产生推力，当无人机达到一定飞行速度后，二级推进螺旋桨逐步倾转，产生前向推力，提高推力及飞行速度。一级推进螺旋桨、二级推进螺旋桨可分别采用2叶、3叶、4叶桨。
[0015]进一步，根据上述设计方案所述长航时鸭式布局两级推进无人机，其特征在于，所述前安定面下反角为60~90度；所述前安定面、后安定面均采用对称翼型，用于同时满足地面停留时的支撑，提高飞行时的稳定性。
[0016]进一步，根据上述设计方案所述长航时鸭式布局两级推进无人机，其特征在于，所述副翼位于机翼外部后缘距离主机身20%~30%展长处，弦向几何尺寸为弦长的20%~30%。
[0017]本技术的技术效果如下：（1）采用两级推进螺旋桨动力系统，可有效解决固定翼无人机垂直起降和水平飞行状态的不稳定转换问题，实现安全平稳切换。
[0018]（2）采用一级、二级结合的两级推进技术，以解决垂直起降功能螺旋桨带来的“死重”及飞行阻力问题，提高无人机飞行性能和结构强度，升力可提高15%~20%。
[0019]（3）创新性提出鸭式布局和两级推进的综合设计，可较大提高无人机的升力特性，并在一定程度上改善无人机结构强度，提高无人机载重能力和装载空间。
附图说明
[0020]图1为本技术的无人机立体图。
[0021]图2为本技术的无人机俯视图。
[0022]图3为本技术的无人机前视图。
[0023]图中，11主机身、12左右双辅助机身、13鸭翼、14机翼、15V型垂尾、21一级推进螺旋桨、22二级推进螺旋桨、31前安定面、32后安定面、41副翼、42尾翼舵面。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本技术做进一步详细说明。
[0025]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖 直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第 一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0026]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安 装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地 连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连， 可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术 语在本技术中的具体含义。
[0027]实施例1：
[0028]本技术提供了一种长航时鸭式布局两级推进无人机，所述长航时鸭式布局两级推进无人机包括机体结构部分、两级推进系统、混合安定面部分、控制舵面部分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长航时鸭式布局两级推进无人机，其特征在于，所述长航时鸭式布局两级推进无人机包括机体结构部分、两级推进系统、混合安定面部分、控制舵面部分；所述机体结构部分由主机身（11）、左右双辅助机身（12）、鸭翼（13）、机翼（14）、V型垂尾（15）组成；所述鸭翼（13）设置于主机身（11）前端，位于机头位置；所述机翼（14）设置于主机身（11）中部；所述V型垂尾（15）设置于主机身（11）尾端；所述左右双辅助机身（12）连接于鸭翼（13）的两端及机翼（14）中部；所述两级推进系统由一级推进螺旋桨（21）、二级推进螺旋桨（22）组成；所述一级推进螺旋桨（21）包含左右对称的双桨系统，固定连接于机翼（14）前缘，位于左右双辅助机身（12）外侧，双桨系统能够实施倾转；所述二级推进螺旋桨（22）包含四个螺旋桨系统，分别位于左右双辅助机身（12）前后两端，并能够实施倾转；所述混合安定面部分包括前安定面（31）、后安定面（32）；所述前安定面（31）固定连接于左右双辅助机身（12）前端下侧；所述后安定面（32）设置于主机身（11）后端下侧；所述控制舵面部分包括副翼（41）、尾翼舵面（42）；所述副翼（41）设置于机翼（14）外部后缘处；所述尾翼舵面（42）设置于V型垂尾...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘战合，张芦，田秋丽，王菁，胡天彤，张璇，李恩情，夏陆林，王菲，苗楠，尤子威，
申请(专利权)人：郑州航空工业管理学院，
类型：新型
国别省市：