固定翼旋翼双模态尾座式垂直起降无人机及工作方法技术

本发明专利技术公开一种固定翼旋翼双模态尾座式垂直起降无人机设计方案，包括升机身、旋翼、双模态机翼、尾翼、起落架和动力系统。其中，旋翼布置于机身前段，旋翼由叶片、桨叶变距机构和转轴组成；双模态机翼布置于机身中段，双模态机翼由机翼、机翼变距机构和转轴组成；尾翼布置于机身末端，在尾翼后端布置有舵面；起落架分别布置于机尾末端和尾翼末端，并可以伸缩收放；动力系统为电动机，布置于机身内部。本发明专利技术不仅能够保证该无人机能够从陆地垂直起降，拥有较好的横向、纵向操纵性以及稳定性，还能够保证较高的气动效率以及较轻的结构重量。保证较高的气动效率以及较轻的结构重量。保证较高的气动效率以及较轻的结构重量。

【技术实现步骤摘要】
固定翼旋翼双模态尾座式垂直起降无人机及工作方法


[0001]本专利技术涉及航空
，尤其涉及一种尾座式垂直起降无人飞行器及工作方法。

技术介绍

[0002]尾座式垂直起降无人机是一种将旋翼无人机和固定翼无人机结合的飞行器，既具备旋翼无人机的垂直起降能力，对于起降环境要求低，易于广泛部署，同时具备固定翼无人机的较高飞行速度和气动效率。应用前景广泛，不仅在民用方面，可用于运输、救援和消防等，在军事，可承担侦察、攻击等任务。
[0003]但传统尾座式垂直起降无人机，在垂直起降阶段，升力与姿态控制力由旋翼提供，固定机翼只能在平飞时产生升力，在垂直起降阶段无法工作，成为死重，降低飞行效率，则旋翼桨径设计一般较大并有着更高的功率需求，而在平飞时，较大的旋翼功率会被浪费，桨叶气动效率低下，动力系统需要较大的功率；同时在低速时，仅靠螺旋桨和舵面无法产生足够的气动力维持姿态，飞机易失控坠毁。
[0004]同时的，在无人机其他结构上也有一些问题，比如在翼尖安装小型螺旋桨以平衡旋翼的反扭力矩，并实现飞机滚转姿态的控制，但其在平飞时并不工作，影响飞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固定翼旋翼双模态尾座式垂直起降无人机，其特征在于，包括机身(1)，用于提供起飞升力和平飞拉力的旋翼(2)和用于保持飞行姿态并实现无人机旋翼与固定翼模态转换的双模态机翼(3)，所述的旋翼(2)和双模态机翼(3)分别可旋转的安装在机身(1)的前段和中段；在所述机身(1)的尾部设有尾翼(4)和起落架(5)；以及为所述旋翼(2)和双模态机翼(3)供电的电源；所述的旋翼(2)的多个桨叶(23)通过桨叶变距机构(22)安装在用于带动桨叶(23)旋转的第一转轴(21)上，用于驱动所述第一转轴(21)转动的第一驱动电机(211)与所述的电源电连接；所述的双模态机翼(3)的至少一对机翼(33)通过机翼角度偏转机构(32)安装在用于带动双模态机翼(3)旋转的第二转轴(31)上，用于驱动第二转轴(31)转动的第二驱动电机(312)与所述的电源电连接；桨叶变距机构(22)和机翼角度偏转机构(32)均与控制装置电连接，所述的控制装置通过控制桨叶变距机构(22)改变所述桨叶(23)的桨距，所述的控制装置通过机翼角度偏转机构(32)改变所述至少一对机翼(33)的安装角度。2.如权利要求1所述的固定翼旋翼双模态尾座式垂直起降无人机，其特征在于，所述的桨叶变距机构(22)包括不旋转环(224)和旋转环(225)，不旋转环(224)和旋转环(225)通过滚动轴承相连接，伺服舵机(221)通过传动连杆(222)连接在所述不旋转环(224)上；所述的桨叶(23)通过摆振铰(231)安装连接在所述的第一转轴(21)上，在桨叶(23)的根部安装有变距铰(232)，所述的旋转环(225)通过变距连杆(223)与所述的变距铰(232)相连接；所述的旋转环(225)还通过扭力臂(226)与所述的第一转轴(21)相连接，用以保证旋转环(225)与第一转轴(21)的同步转动；所述的不旋转环(224)通过滑筒(228)套设安装在所述的第一转轴(21)上，滑筒(228)通过万向铰(227)与所述的不旋转环(224)相连接，所述的不旋转环(224)和旋转环(225)通过万向铰(227)在任意方向上倾斜，同时通过滑筒(228)在所述的第一转轴(21)上移动；在所述伺服舵机(221)通过传动连杆(222)带动不旋转环(224)和旋转环(225)同步倾斜或在第一转轴(21)上移动时，所述的变距连杆(223)通过变距铰(232)同步改变桨叶(23)的桨距，实现桨叶(23)的总距变距功能；在所述的伺服舵机(221)差动偏转时，实现桨叶(23)的周期变距功能。3.如权利要求1所述的固定翼旋翼双模态尾座式垂直起降无人机，其特征在于，所述的第二转轴(31)为空心转轴，且第二转轴(31)通过一对推力轴承(311)安装在机身(1)上；在第二转轴(31)的转轴空腔内设有机翼承力连接件(313)，所述的至少一对机翼(33)穿设在第二转轴(31)上，且机翼(33)与第二转轴(31)之间还设有用于机翼(33)转动的轴承(322)；伸入在所述转轴空腔的机翼(33)的端部固连在所述的机翼承力连接件(313)上；所述的机翼角度偏转机构(32)包括在所述第二转轴(31)空腔内机翼(33)根部设有的涡轮蜗杆组件，涡轮蜗杆组件的涡轮设置在所述机翼(33)的根部，蜗轮蜗杆机构(321)的蜗杆与第二转轴(31)同向设置，且与第二驱动电机(312)均设置在所述的转轴空腔内，所述的轮蜗杆机构(321)具有内置电机用于驱动蜗杆使涡轮转动从而实现对至少一对机翼(33)安装角度的调整。4.如权利要求1所述的固定翼旋翼双模态尾座式垂直起降无人机，其特征在于，由所述机身(1)的机头至旋翼(2)、旋翼(2)至双模态机翼(3)的机身(1)为圆柱状平滑过渡，过渡剖
面...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓葭，乔红字，肖天航，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：