本发明专利技术涉及一种降落稳定的固定翼无人机，所述固定翼无人机包括机身、尾翼、机翼和推进器，两个所述机翼相对设置于机身中部两侧，机翼包括内翼、中翼和外翼，所述内翼连接至机身，所述中翼沿内翼长度方向滑动套合于内翼内，所述外翼沿中翼长度方向滑动套合于中翼内，所述推进器固定设置于中翼远离内翼的一端下侧，所述尾翼沿机身长度方向滑动设置于机身后部，尾翼远离机身的一端设置有尾桨；所述机翼内设置有展翼机构，所述尾翼与机身之间设置有延伸机构。本发明专利技术的目的在于解决或至少减轻目前的固定翼无人机回收方式不适用于无人机群密集作业的问题，提供一种降落稳定的固定翼无人机。提供一种降落稳定的固定翼无人机。提供一种降落稳定的固定翼无人机。
【技术实现步骤摘要】
一种降落稳定的固定翼无人机
[0001]本专利技术属于无人机
，尤其涉及一种降落稳定的固定翼无人机。
技术介绍
[0002]无人飞行器种类繁多，其中固定翼机具有续航时间长、载重量大、巡航速度高的优势。与旋翼机相比，固定翼飞行器往往能够覆盖更大的飞行区域，更大的工作半径使其能够覆盖更大的任务区域，更长的巡航时间也适合进行长时间侦察或长距离运输等任务。然而，常规的固定翼无人机虽然能使用弹射等方式方便地起飞，但却需要足够长的跑道进行滑跑降落。而在没有跑道的情况下，固定翼机通过降落伞或者撞网等方式回收，无法实现旋翼无人机那样的垂直降落。固定翼无人机的降落方法的缺点主要体现在场地空间要求大，以及落点难控制等，这一定程度上限制了固定翼无人机的应用场合。
[0003]采用撞网方式回收，需要设置专门的撞网设备，不易布设，当多个无人机集团起落时，需要布设多个撞网设备，更不易于实际使用。采用降落伞方式回收，适用性较强，但降落伞展开时所占空间较大，无人机群密集作业时，展开的降落伞容易干涉到其他的无人机，容易出现安全隐患。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，解决或至少减轻目前的固定翼无人机回收方式不适用于无人机群密集作业的问题，提供一种降落稳定的固定翼无人机。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种降落稳定的固定翼无人机，所述固定翼无人机包括机身、尾翼、机翼和推进器，两个所述机翼相对设置于机身中部两侧，机翼包括内翼、中翼和外翼，所述内翼连接至机身，所述中翼沿内翼长度方向滑动套合于内翼内，所述外翼沿中翼长度方向滑动套合于中翼内，所述推进器固定设置于中翼远离内翼的一端下侧；所述尾翼沿机身长度方向滑动设置于机身后部，尾翼远离机身的一端设置有尾桨；所述机翼内设置有展翼机构，所述展翼机构驱动机身两侧机翼的中翼和外翼同步伸缩，所述尾翼与机身之间设置有延伸机构，所述延伸机构驱动尾翼前后平移；所述展翼机构和延伸机构的配置为：固定翼无人机在降落过程前段，展翼机构驱动机翼的中翼和外翼向外展开，延伸机构驱动尾翼向后延伸；固定翼无人机在降落过程末段，展翼机构驱动机翼的中翼和外翼向内收缩，延伸机构驱动尾翼向前收缩。
[0006]为了进一步实现本专利技术，可优先选用以下技术方案：优选的，所述尾翼包括一体成型的翼体、导流壳和侧翼，所述翼体前部沿机身长度方向水平滑动设置于机身后部，所述尾桨设置于翼体后端，翼体中部设置有上下连通的开口，所述导流壳位于翼体的开口处上侧，导流壳的纵截面呈n形，导流壳的两个竖直段分别连接至翼体的开口上部两侧，导流壳呈前高后低布设，所述侧翼内侧固定连接至导流壳的
竖直段与翼体连接处、外侧倾斜向上延伸，两个侧翼分别设置于导流壳两侧。
[0007]优选的，所述机身上部中心处设置有稳定翼，所述稳定翼沿机身长度方向竖直设置，稳定翼位于机翼与机身连接处的前部。
[0008]优选的，所述展翼机构包括一阶螺杆、传动杆、一阶展翼板、二阶螺杆和二阶展翼板，所述一阶螺杆和传动杆平行设置且同步转动，一阶螺杆中部和传动杆中部均位于机身内，一阶螺杆和传动杆两端分别位于两个机翼的内翼端部，两个所述一阶展翼板分别螺纹套合于一阶螺杆左右两段且分别连接至两个机翼的中翼，一阶展翼板设置有传动齿轮，所述传动齿轮转动设置于一阶展翼板且轴向滑动套合于传动杆，传动杆驱动传动齿轮转动，所述二阶螺杆一端转动设置于一阶展翼板、另一端位于机翼的中翼端部，二阶螺杆固定设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮与传动齿轮相互啮合，所述二阶展翼板螺纹套合于二阶螺杆且连接至机翼的外翼。
[0009]优选的，所述一阶螺杆的左段和右段分别设置为正丝螺纹和反丝螺纹，位于机身左侧的二阶螺杆和位于机身右侧的二阶螺杆分别设置为正丝螺纹和反丝螺纹。
[0010]优选的，所述传动杆转动设置于机身，传动杆的圆周外侧沿其长度方向设置有外凸的导条，所述传动齿轮呈环形，传动齿轮的圆周内壁设置有内凹的滑槽，所述导条沿其长度方向滑动设置于所述滑槽内。
[0011]优选的，所述机翼前侧边外端机身和后侧边外端均向机身后部方向倾斜，机翼前侧边内端与机翼后侧边内端之间的距离值大于机翼前侧边外端与机翼后侧边外端之间的距离值；所述机翼的中翼的前侧边滑动贴合与机翼的内翼的前侧边，机翼的外翼的前侧边滑动贴合与机翼的中翼的前侧边。
[0012]优选的，所述一阶展翼板和二阶展翼板分别沿机身长度方向滑动设置于机翼的中翼和外翼朝向机身的一端。
[0013]优选的，所述延伸机构为液压缸，所述液压缸的内翼固定设置于机身内，液压缸的伸缩端固定连接至尾翼；所述展翼机构和延伸机构之间设置有联动机构，所述联动机构包括联动轴、联动齿轮和联动齿条，所述联动轴竖直设置于机身中部且与机身转动连接，所述联动齿轮固定套合于联动轴，所述联动齿条沿机身长度方向滑动设置于机身且与联动齿轮相互啮合，联动齿条一端与液压缸的伸缩端固定连接、另一端与尾翼固定连接，联动轴与一阶螺杆和传动杆传动连接；所述联动轴固定套合有联动蜗杆且位于一阶螺杆和传动杆之间，所述一阶螺杆中部和传动杆中部分别同轴固定套合有螺杆蜗轮和传动蜗轮，所述螺杆蜗轮和传动蜗轮均与联动蜗杆啮合。
[0014]优选的，所述机身的前端下侧和中部下侧均设置有可向外弹出的气囊。
[0015]通过上述技术方案，本专利技术的有益效果是：人类关于固定翼无人机的灵感，大多来源于鸟类。与人造的飞行器不同，鸟类可以自如地变化飞行姿态，在降落过程中，鸟类从水平飞行姿态迅速切换到大攻角姿态飞行，然后准确地降落于目标位置。鸟类在进行降落时，会张开翅膀、扬起身躯并伸出双腿。通过上述一系列飞行姿态的改变，鸟类从水平飞行姿态变化到过失速大迎角姿态，增大风阻迅速
减速，最终平稳降落。
[0016]然而，固定翼无人机的降落相比鸟类的降落而言，又有其独特之处。一方面，鸟类的降落往往以直立降落于目标位置而结束，即采用大迎角大俯仰角的姿态着陆；但常规的固定翼无人机无法采取大迎角大俯仰角的近似直立姿态降落，实际应用场景下的固定翼无人机的栖落机动通常需采用小俯仰角的近似水平姿态着陆，由起落架吸收剩余的动能。另一方面，鸟类轻盈而坚固的骨骼结构、灵活而发达的肌肉组织和细致入微的飞行经验，使得鸟类可以在降落过程的末端灵活调整体态适应着陆环境；但常规固定翼无人机在低速大迎角状态下会急剧损失升降舵操纵效率和升力，难以完成向水平姿态降落的过渡。
[0017]因此，本专利技术参考鸟类的降落过程，又结合固定翼无人机的自身特性，设置有展翼机构和延伸机构。两组对称伸缩的机翼伸缩时不会改变重心位置和俯仰转动惯量，但会产生额外的升力和阻力，且由此产生的额外的俯仰力矩。提高展弦比能减小下洗作用，产生更大的升力，减小了俯冲要求，也能显著缩短爬升距离。气动焦点越接近重心，俯仰操纵效率越高，一定程度上缩短了降落轨迹。在气动参数方面零升阻力的减小，对下冲距离的缩短有帮助，对爬升阶段的影响较小。凭借伸长机翼产生的更大的升力，能以更小的迎角实现更显著的爬升，无人机机翼展开后获得的爬升性能带来本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种降落稳定的固定翼无人机，所述固定翼无人机包括机身（1）、尾翼（2）、机翼（3）和推进器（4），其特征在于，两个所述机翼（3）相对设置于机身（1）中部两侧，机翼（3）包括内翼（301）、中翼（302）和外翼（303），所述内翼（301）连接至机身（1），所述中翼（302）沿内翼（301）长度方向滑动套合于内翼（301）内，所述外翼（303）沿中翼（302）长度方向滑动套合于中翼（302）内，所述推进器（4）固定设置于中翼（302）远离内翼（301）的一端下侧；所述尾翼（2）沿机身（1）长度方向滑动设置于机身（1）后部，尾翼（2）远离机身（1）的一端设置有尾桨（5）；所述机翼（3）内设置有展翼机构，所述展翼机构驱动机身（1）两侧机翼（3）的中翼（302）和外翼（303）同步伸缩，所述尾翼（2）与机身（1）之间设置有延伸机构，所述延伸机构驱动尾翼（2）前后平移；所述展翼机构和延伸机构的配置为：固定翼无人机在降落过程前段，展翼机构驱动机翼（3）的中翼（302）和外翼（303）向外展开，延伸机构驱动尾翼（2）向后延伸；固定翼无人机在降落过程末段，展翼机构驱动机翼（3）的中翼（302）和外翼（303）向内收缩，延伸机构驱动尾翼（2）向前收缩。2.根据权利要求1所述的一种降落稳定的固定翼无人机，其特征在于，所述尾翼（2）包括一体成型的翼体（201）、导流壳（202）和侧翼（203），所述翼体（201）前部沿机身（1）长度方向水平滑动设置于机身（1）后部，所述尾桨（5）设置于翼体（201）后端，翼体（201）中部设置有上下连通的开口，所述导流壳（202）位于翼体（201）的开口处上侧，导流壳（202）的纵截面呈n形，导流壳（202）的两个竖直段分别连接至翼体（201）的开口上部两侧，导流壳（202）呈前高后低布设，所述侧翼（203）内侧固定连接至导流壳（202）的竖直段与翼体（201）连接处、外侧倾斜向上延伸，两个侧翼（203）分别设置于导流壳（202）两侧。3.根据权利要求2所述的一种降落稳定的固定翼无人机，其特征在于，所述机身（1）上部中心处设置有稳定翼（6），所述稳定翼（6）沿机身（1）长度方向竖直设置，稳定翼（6）位于机翼（3）与机身（1）连接处的前部。4.根据权利要求1所述的一种降落稳定的固定翼无人机，其特征在于，所述展翼机构包括一阶螺杆（7）、传动杆（8）、一阶展翼板（9）、二阶螺杆（10）和二阶展翼板（11），所述一阶螺杆（7）和传动杆（8）平行设置且同步转动，一阶螺杆（7）中部和传动杆（8）中部均位于机身（1）内，一阶螺杆（7）和传动杆（8）两端分别位于两个机翼（3）的内翼（301）端部，两个所述一阶展翼板（9）分别螺纹套合于一阶螺杆（7）左右两段且分别连接至两个机翼（3）的中翼（302），一阶展翼板（9）设置有传动齿轮（12），所述传动齿轮（12）转动设置于一阶展翼板（9）且轴向滑动套合于传动杆（8），传...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘亮亮，许智辉，陈海峰，吴军，付毅峰，杜光辉，岳艳阁，张圆圆，臧林，郭雪妮，
申请(专利权)人：郑州亚柏智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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