一种快速部署的小型多涵道无人机制造技术

本发明专利技术属于无人机技术领域，特别涉及一种快速部署的小型多涵道无人机

【技术实现步骤摘要】
一种快速部署的小型多涵道无人机


[0001]本专利技术属于无人机
，特别涉及一种快速部署的小型多涵道无人机
。

技术介绍

[0002]涵道无人机是无人机中的一种，由于采用了涵道设计，涵道内部螺旋桨半径和整机尺寸较小，结构紧凑
、
安全性高且气动噪声较低，现有的涵道无人机多采用单个大型涵道作为动力来源，使用垂直起降方式进行起飞，可以搭载多种小型传感器实现各种功能，在民用
、
军用
、
科研等领域具有广泛的应用前景
。
[0003]与本申请提案最接近的技术：一是共轴式涵道无人机，二是单旋翼涵道无人机
。
[0004]共轴式涵道无人机采用共轴双旋翼结构进行姿态和航向控制，通过采用共轴的双旋翼等速对转来相互抵消螺旋桨旋转产生的转矩
, 需要两套动力系统或者通过复杂的传动机构来实现双旋翼的对转，通过两幅旋翼的扭矩差实现机身的偏转，完成姿态和航向控制
。
共轴双旋翼结构具有结构紧凑
、
功率高效的特性，因此具有广泛的使用范围
。
但是由于涵道共轴双旋翼无人机的独特布局外型，使其具有高度不确定性
、
强耦合与强非线性的复杂动力学特性，增加了完整构型的无人机飞行动力学建模和飞控系统设计的难度
。
[0005]单旋翼涵道无人机采用单旋翼加可调稳定翼板的结构进行姿态和航向控制，在涵道无人机在涵道尾部出口处布置数片固定导流翼板
, 固定导流翼板被设计成某种特殊翼型或被安置成一定的角度，气流通过导流翼板时就会产生一定的扭矩，用以平衡单旋翼的反扭矩
。
同时还会在固定导流翼板尾部安装一组可控的导向片，导向片分组控制，每组有一个舵机驱动，用于改变气流的方向以控制涵道无人机的飞行姿态和航向
。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种用于炮筒方式发射且通过电机的转速来控制无人机姿态和航向的小型多涵道无人机
。
[0007]本专利技术所采用的技术方案为：一种快速部署的小型多涵道无人机，包括导流模块，导流模块设有至少两个涵道，涵道内安装有涵道风扇，导流模块上连接有部件装配模块，部件装配模块连接于导流模块上多个涵道的出风口之间的区域
。
[0008]本专利技术的涵道风扇直接与导流模块连接，去掉了无人机机架
。
部件装配模块用于安装电池
、
飞控
、
接收机
、
电源管理板
、GPS
等的部件
。
部件装配模块连接于导流模块上多个涵道的出风口之间的区域，合理布置部件装配模块，且避免部件装配模块对涵道的影响
。
涵道风扇
、
导流模块和部件装配模块紧凑布置，使得本专利技术的无人机能安装于空间受限的炮筒内，可通过炮筒方式发射
。
[0009]本专利技术包括至少两个涵道风扇，可通过控制多个涵道风扇的电机的转速来调节无人机的姿态和航向
。
当多个涵道风扇的电机的转速不同时，各涵道风扇提供的升力不同，无人机将实现姿态和航线的调整
。
相比于单旋翼涵道无人机通过涵道尾部的可调节导流翼板
来进行姿态控制的方式，本专利技术的姿态控制方式更加简单
。
[0010]作为本专利技术的优选方案，在从上往下的方向上，多个涵道向相互背离的方向弯曲，涵道的出风口面积等于涵道的进风口面积
。
多个涵道向相互背离的方向弯曲，从而导流模块上多个涵道的出风口之间之间的区域的面积增大，方便布置部件装配模块，避免部件装配模块对涵道的出风口造成阻挡
。
涵道的出风口面积等于涵道的进风口面积，保证空气不会在导流模块中压缩和扩张
。
[0011]多个涵道向相互背离的方向弯曲，空气经过涵道风扇后进入弯曲的涵道，再通过涵道的出风口斜向下喷出
。
当空气经过涵道的出风口后，除了能为无人机提供向上的升力，还能提供一个侧向力
。
在无人机稳定悬停时，四个侧向力会相互抵消
。
而当需要进行姿态或航向调整时，侧向力在水平方向上的分量会辅助姿态和航向的调整，使得需要通过改变电机的转速来提供的偏转力减小
。
[0012]作为本专利技术的优选方案，所述涵道的出风口呈扁平状，进一步收缩导流模块下端的大小，保证本专利技术的无人机能顺利安装到炮筒中
。
并且涵道的出风口为扁平状时，可保证其面积与涵道的进风口面积相同
。
[0013]作为本专利技术的优选方案，所述涵道风扇的圆周面上设置有固定块，导流模块上设置有固定槽，固定块卡合到固定槽内
。
涵道风扇上的固定块安装到导流模块的固定槽中，保证电机在旋转时，涵道风扇不会出现转动的情况
。
[0014]作为本专利技术的优选方案，所述导流模块上连接有固定板，固定板上设置有通道孔，涵道风扇穿过通道孔，固定板对固定块的上侧进行限位
。
将涵道风扇安装到涵道内后，将固定板与导流模块进行安装，固定板能对固定块进行限位，防止涵道风扇上下运动
。
[0015]作为本专利技术的优选方案，在从上到下的方向上，部件装配模块的下段向内收缩
。
空气从涵道的出风口流出后会呈现扩散状态，下段收缩的部件装配模块能减小对气流的影响，最大程度地保证升力
。
收缩大小为无人机的电池能恰好竖直放置于部件装配模块的底部中央，既保证无人机的平衡，也能保证空间利用的合理性
。
[0016]作为本专利技术的优选方案，所述部件装配模块内安装有电池
、
电源管理板
、GPS、
飞控
、
接收机，涵道风扇的电机电连接有电调，电调和飞控均与电源管理板电连接，
GPS
和接收机均与飞控电连接，电源管理板与电池电连接
。
[0017]作为本专利技术的优选方案，所述部件装配模块内设置有若干层横隔板，最下方的横隔板下侧安装电池，最下方的横隔板上安装飞控和接收机，从下往上第二层横隔板上安装电源管理板和
GPS
，横隔板上设置供接线穿过的孔
。
隔板可方便安装各部件，保证各部件在部件装配模块中得到合理布置
。
[0018]作为本专利技术的优选方案，所述部件装配模块的一侧设置有滑动板，滑动板上设置有天线口和引线口，接收机的天线从天线口伸出，电源管理板的接线和电池的接线分别从引出口伸出后连接
。
接收机的天线从天线口伸出，保证接收机能顺利接收遥控器的信号
。
电源管理板的接线和电池的接线分别从引出口伸出后连接，方便插拔
、
设置开关或对电池充电
。
[0019]作为本专利技术的优选方案，所述导流模块上设置有接线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种快速部署的小型多涵道无人机，其特征在于：包括导流模块（1），导流模块（1）设有至少两个涵道（
11
），涵道（
11
）内安装有涵道风扇（2），导流模块（1）上连接有部件装配模块（3），部件装配模块（3）连接于导流模块（1）上多个涵道（
11
）的出风口（
13
）之间的区域
。2.
根据权利要求1所述的一种快速部署的小型多涵道无人机，其特征在于：在从上往下的方向上，多个涵道（
11
）向相互背离的方向弯曲，涵道（
11
）的出风口（
13
）面积等于涵道（
11
）的进风口（
12
）面积
。3.
根据权利要求2所述的一种快速部署的小型多涵道无人机，其特征在于：所述涵道（
11
）的出风口（
13
）呈扁平状
。4.
根据权利要求1所述的一种快速部署的小型多涵道无人机，其特征在于：所述涵道风扇（2）的圆周面上设置有固定块（
21
），导流模块（1）上设置有固定槽（
14
），固定块（
21
）卡合到固定槽（
14
）内
。5.
根据权利要求4所述的一种快速部署的小型多涵道无人机，其特征在于：所述导流模块（1）上连接有固定板（4），固定板（4）上设置有通道孔（
41
），涵道风扇（2）穿过通道孔（
41
），固定板（4）对固定块（
21
）的上侧进行限位
。6.
根据权利要求1所述的一种快速部署的小型多涵道无人机，其特征在于：在从上到下的方向上，部件装配模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶顺波，张云翔，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：