复合式垂直起降无人机制造技术

技术编号:40927783 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 14:50
本技术提供复合式垂直起降无人机,能够尽可能将无人机折叠成小体积、小受阻面积且稳定的状态,减少自重和阻力,并能够灵活调整无人机中旋翼的位置和数量。它包括:定位移动构件;连动构件,包括:两个机翼,分别对称设置于机身左右两侧;多个旋翼,可拆卸地安装在两个机翼处于水平展开状态时的前端上;旋转折叠机构,安装在机身内,将两个机翼可翻转折叠地与机身相连;包含:定位移动构件、连动构件、两个翻转构件;定位移动构件能够沿着机身长度方向来回移动和定位,连动构件的内端与定位移动构件相连、外端与机翼相连;两个翻转构件,对称安装在机身的左右两侧部。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于无人机,具体涉及复合式垂直起降无人机


技术介绍

1、传统的无人机有两类:一类是固定翼无人机,速度快,任务半径大。但因不能垂直起降,而难以在对起降场地空间有限制的地方部署;另一类是无人直升机,可在狭小场地上灵活起降,并能在目标上空长时间悬停作业,但也表现出直升机的固有缺点—飞行速度慢、任务半径小。垂直起降无人机兼具前两种无人机的优点:它既可以在有限的场地垂直起降,无需长距离的滑行跑道;又可以快速飞抵目标上空,进行定点悬停作业;同时,还具备航程远、续航时间长的优点。

2、目前的垂直起降无人机中,主要分为两种:一种是机翼仍为固定翼的结构,机翼起降时也处于展开状态,具有较大的空间需求,并且会导致起降阻力增大,需要更多的动力源来克服阻力,影响飞行速度和续航时长;另一种是机翼为部分或全部可旋转(折叠)的结构,例如,机翼的主体部分与机身固定相连不可旋转,但外端(延展长度占机翼整体的1/2或1/3)可以90度旋转并固定安装有旋翼,通过旋转外端来调整旋翼的推力方向,但起降时机翼还是处于水平方向的展开状态,这种结构对空间需求和阻力减小有限。而机翼全部可旋转或折叠的结构,一般只能在一个方向进行旋转,例如水平方向,或者垂直方向。水平方向进行旋转后虽然可以减小起降时机翼的展开程度进而降低阻力,但左右两个机翼通常是上下叠放的左右非对称状态,导致一定的高度差,不仅影响无人机的飞行性能,而且影响无人机停放状态的稳定性。垂直方向进行旋转无法改变旋翼的推力方向,也需要布设多个方向的动力机构,增加了自重。而既可以水平方向旋转、又可以垂直方向旋转折叠的机构则往往结构复杂、装配繁琐、成本高而且总重量大,增加了自重和能耗,影响了飞行速度和续航时长。此外,无人机一般无法灵活地根据飞行目的来自由调整其旋翼的位置和数量,降低了无人机的可调节性和机动性。


技术实现思路

1、本技术是为了解决上述问题而进行的,目的在于提供复合式垂直起降无人机,能够尽可能将无人机折叠成小体积、小受阻面积且稳定的状态,减少自重和阻力,并能够灵活调整无人机中旋翼的位置和数量。

2、本技术为了实现上述目的,采用了以下方案:

3、本技术提供复合式垂直起降无人机,其特征在于,包括:机身;

4、两个机翼,分别对称设置于机身左右两侧;

5、多个旋翼,可拆卸地安装在两个机翼处于水平展开状态时的前端上;

6、旋转折叠机构,安装在机身内,将两个机翼可翻转折叠地与机身相连;包含:定位移动构件、连动构件、两个翻转构件;定位移动构件能够沿着机身长度方向来回移动和定位,连动构件的内端与定位移动构件相连、外端与机翼相连;两个翻转构件,对称安装在机身的左右两侧部;

7、其中,每个翻转构件均包括:支撑单元、翻转单元、转动连接件;支撑单元具有:呈倾斜半球状结构、且半球切口侧作为拼接面的第一拼接端,和从该第一拼接端的球状表面延伸至与机身的侧部相连的第一连杆;翻转单元具有:呈倾斜半球状结构、且半球切口侧作为拼接面与第一拼接端匹配拼接形成球体的第二拼接端,和从第二拼接端向外延伸至与机翼相连的第二连杆;转动连接件,将第一拼接端和第二拼接端沿着球体直径方向同轴相连,并且使第二拼接端能够相对于第一拼接端来回转动,从而带动机翼在下表面跟机身底部朝向一致的水平展开状态与下表面跟机身侧部相对向的竖直折叠状态之间转换。

8、优选地,本技术所涉及的复合式垂直起降无人机还可以具有这样的特征:机身主体上部的左右两侧均设有两个侧部固定板,侧部固定板作为机身的一部分用于安装翻转构件;侧部固定板向侧旁延展部分超出机身主体的长度不超过机身主体宽度的1/2。这样的结构使得机翼、翻转构件与机身主体固定更加牢固。

9、优选地,本技术所涉及的复合式垂直起降无人机还可以具有这样的特征:侧部固定板形状为:端部均为圆弧倒角、斜边为内凹弧形的类直角三角形、矩形、扇形中的任意一种。

10、优选地,本技术所涉及的复合式垂直起降无人机还可以包括:伸缩机构,包括多个可调节伸缩量的伸缩单元,对称安装在两个机翼的前端上,每个伸缩单元的前端与旋翼相连,后端与机翼相连。这样的结构使得旋翼的伸长量可以灵活调节,从而适应不同前端形状的机翼,例如对于前端是倾斜状的,可以通过伸缩单元调节旋翼伸出机翼前端的长度使得各个旋翼处于同一平面,从而提供稳定推力。

11、优选地,本技术所涉及的复合式垂直起降无人机还可以具有这样的特征:两个机翼的前端上都对称设有用于安装旋翼的安装孔,和与安装孔相匹配在未安装旋翼时封堵安装孔的孔盖。

12、优选地,本技术所涉及的复合式垂直起降无人机还可以具有这样的特征:定位移动构件,包括:具有横向杆和从该横向杆中部向后延伸的两个相互间隔且平行设置形成中部安装位的竖向杆的t字形固定架,安装在中部安装位中、前端可旋转地固定在横向杆中部的丝杠,与丝杠螺纹连接、随着丝杠转动沿着丝杠轴向来回移动的移动件,和限制移动件仅在丝杠轴向一定范围内移动的限位件。

13、优选地,本技术所涉及的复合式垂直起降无人机还可以具有这样的特征:连动构件,包括:中部与移动件固定相连的轴向连动杆,和分别连接在轴向连动杆两端的两个推拉连动杆;推拉连动杆的后端与轴向连动杆的外端相连,推拉连动杆的前端用于连接无人机的机翼。

14、优选地,本技术所涉及的复合式垂直起降无人机还可以具有这样的特征:转动连接件包括螺栓、轴承和垫片,螺栓将第一拼接端和第二拼接端沿着球体的直径方向同轴相连;轴承设置在球体内,与螺栓同轴,并且轴承的内圈与螺栓的杆部相连,外圈与第二拼接端相连;垫片设置在螺栓的头部与球体外表面之间。

15、优选地,本技术所涉及的复合式垂直起降无人机还可以具有这样的特征:在平行展开状态时,第一连杆和第二连杆相互平行,夹角为180°;在竖直折叠状态,第一连杆和第二连杆相互垂直,夹角为90°。

16、优选地,本技术所涉及的复合式垂直起降无人机还可以具有这样的特征:轴向连动杆与推拉连动杆通过球铰接相连,推拉连动杆与机翼通过球铰接相连。

17、优选地,本技术所涉及的复合式垂直起降无人机还可以具有这样的特征:第二连杆与机翼在平行展开状态的内侧端面的前端相连,推拉连动杆的前端与机翼在平行展开状态的内侧端面的后端相连。

18、优选地,本技术所涉及的复合式垂直起降无人机还可以具有这样的特征:翻转构件还包括辅助连接件,与机翼的内侧端面形状对应,将第二连杆与机翼的内侧端面可拆卸式稳固连接。

19、优选地,本技术所涉及的复合式垂直起降无人机还可以具有这样的特征:定位移动构件还包括电机,该电机与丝杠的后端相连,驱动丝杠来回旋转。

20、优选地,本技术所涉及的复合式垂直起降无人机还可以具有这样的特征:拼接面形成球体的旋转面,该旋转面与螺栓的轴线呈80~100°夹角。

21、优选地,本技术所涉及的复合式垂直起降无人机本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.复合式垂直起降无人机,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的复合式垂直起降无人机,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的复合式垂直起降无人机,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的复合式垂直起降无人机,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求1所述的复合式垂直起降无人机,其特征在于:

6.根据权利要求1所述的复合式垂直起降无人机,其特征在于:

7.根据权利要求6所述的复合式垂直起降无人机,其特征在于:

8.根据权利要求1所述的复合式垂直起降无人机,其特征在于:

9.根据权利要求1所述的复合式垂直起降无人机,其特征在于:

10.根据权利要求7所述的复合式垂直起降无人机,其特征在于:

【技术特征摘要】

1.复合式垂直起降无人机,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的复合式垂直起降无人机,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的复合式垂直起降无人机,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的复合式垂直起降无人机,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求1所述的复合式垂直起降无人机,其特征在于:

【专利技术属性】
技术研发人员:胡五龙肖一鹤谢思博吴卫国
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:新型
国别省市:

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