涵道风扇无人机制造技术

本实用新型专利技术属于飞行器技术领域，它提供了一种涵道风扇无人机，机匣（3）通过机架（2）固定在涵道（1）的正上方；机匣（3）内部安有控制装置、姿态传感器与动力装置（5），动力装置（5）的输出端位于涵道（1）的中心轴线上，并与位于涵道（1）内上方的涵道风扇（4）连接；涵道（1）内中部安有8片沿涵道中心向外辐射且相邻舵面间隔45°的自适应自旋控制舵面（6）；涵道（1）内底部安有4片相邻舵面相互垂直的姿态控制舵面（7）；其中，上下分层布局的自适应自旋控制舵面（6）和姿态控制舵面（7）完全包含于涵道风扇（4）正下方产生的来流内；本实用新型专利技术结构紧凑、设计合理，且具有低空低速、安全、垂直起降的特点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于飞行器
，具体涉及一种无人飞行器。
技术介绍
目前，复杂的城市环境对无人机的飞行提出了苛刻的要求，一种可以在狭小空间内起降。悬停并移动的无人飞行器能够更好的满足城市对无人机的需求。相比于传统的涵道风扇机，拥有更小的直径与涵道保护的无人机能够贴近各类物体执行任务，从而具有其他类型无人机不可比拟的优势。随着我国城市化进程的加快，越来越密集的城市人口在为经济发展提供有效支撑的同时，也使城市交通、市政、公共安全等领域越发脆弱，对城市突发事件应急信息管理体系提出了更高的要求。然而由于城市地形复杂，以及信息获取的需要，无人机难免要在狭小·的空间内穿梭，并且长时间保持悬停以充分收集资料，这对城市用无人机提出了全新的要求。相较于传统的无人机，结构紧凑的涵道风扇无人机拥有更小的直径利于在狭小空间飞行。所以需要设计一种可以在狭小空间内起降、悬停并移动的无人飞行器，以满足城市的需求。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种结构紧凑、设计合理，低空低速、安全、垂直起降的无人飞行器，克服上述技术中存在的不足之处。本技术的技术方案是一种涵道风扇无人机，它包括涵道、机架、机匣、舵机、控制装置、动力装置、涵道风扇、姿态传感器、自适应自旋控制舵面和姿态控制舵面；所述机匣通过机架固定在所述涵道的正上方；所述机匣内部安有所述控制装置、所述姿态传感器以及所述动力装置，所述动力装置的输出端延伸出机匣并位于所述涵道的中心轴线上，动力装置的输出端与位于所述涵道内上方的所述涵道风扇连接；所述涵道内中部安有8片沿所述涵道中心向外辐射且相邻舵面间隔45°的所述自适应自旋控制舵面；所述涵道内底部安有4片相邻舵面相互垂直的所述姿态控制舵面；其中，所述上下分层布局的自适应自旋控制舵面和姿态控制舵面完全包含于所述涵道风扇正下方产生的来流内；所述姿态传感器实时监测涵道风扇无人机的飞行姿态，并将数据传送至所述控制装置，所述控制装置对所述自旋控制舵面和姿态控制舵面发出指令，驱动与所述自旋控制舵面和姿态控制舵面连接的舵机，通过调整所述自旋控制舵面与所述涵道中心轴线的夹角防止涵道风扇无人机自旋，通过调整所述姿态控制舵面实现涵道风扇无人机的姿态调节。本技术的有益效果是1、机匣承载了动力装置和除舵机外的全部控制装置，使整体结构重心上移，增加了舵机的作用力臂，从而使舵效更加明显。这有益于减小机体整体尺寸，便于单人携带，以及在复杂环境中垂直起降、悬停、盘旋操纵，对环境的适应能力更强。2 、涵道风扇、自适应自旋控制舵面、姿态控制舵面均位于涵道体的内部，有效的保证了人员和机体的安全。3、自适应自旋控制舵面、姿态控制舵面采用了上下分布的结构装配于涵道风扇正下方，让两种舵均完全处于涵道风扇产生的来流内，使舵效最大化，控制效果更加明显、稳定。4、采用了四个可控的自适应自旋控制舵来完成止旋和滚转的操纵，减小了控制耦合程度，更利于飞行器稳定。附图说明图I为本技术结构示意图；图2为本技术主视剖面图。其中，I-涵道、2-机架、3-机匣、4-涵道风扇、5-动力装置、6-自适应自旋控制舵面、7-姿态控制舵面。具体实施方式参见附图1、2，一种涵道风扇无人机，它包括涵道I、机架2、机匣3、舵机、控制装置、动力装置5、涵道风扇4、姿态传感器、自适应自旋控制舵面6和姿态控制舵面7 ；所述机匣3通过机架2固定在所述涵道I的正上方；所述机匣3内部安有所述控制装置、所述姿态传感器以及所述动力装置5，所述动力装置5的输出端延伸出机匣3并位于所述涵道I的中心轴线上，动力装置5的输出端与位于所述涵道I内上方的所述涵道风扇4连接；所述涵道I内中部安有8片沿所述涵道中心向外辐射且相邻舵面间隔45°的所述自适应自旋控制舵面6 ;所述涵道I内底部安有4片相邻舵面相互垂直的所述姿态控制舵面7 ;其中，所述上下分层布局的自适应自旋控制舵面6和姿态控制舵面7完全包含于所述涵道风扇4正下方产生的来流内；所述姿态传感器实时监测涵道风扇无人机的飞行姿态，并将数据传送至所述控制装置，所述控制装置对所述自旋控制舵面6和姿态控制舵面7发出指令，驱动与所述自旋控制舵面6和姿态控制舵面7连接的舵机，通过调整所述自旋控制舵面6与所述涵道I中心轴线的夹角防止涵道风扇无人机自旋，通过调整所述姿态控制舵面7实现涵道风扇无人机的姿态调节。为了提高了涵道风扇无人机上方空间的利用率，将所述机匣3设计为流线型八棱柱结构，从而减小了顶部器件对上方来流的阻碍，提高了机体的气动特性。所述自适应自旋控制舵面6和姿态控制舵面7根据实际情况对舵效的需求可以改为栅格结构，所述栅格结构由1-10个栅格组成。权利要求1.一种涵道风扇无人机，它包括涵道(I)、机架(2)、机匣(3)、控制装置、舵机、动力装置(5)、涵道风扇(4)、姿态传感器、自适应自旋控制舵面(6)和姿态控制舵面(7);其特征是 所述机匣(3)通过机架(2)固定在所述涵道(I)的正上方； 所述机匣(3)内部安有所述控制装置、所述姿态传感器以及所述动力装置(5)，所述动力装置(5)的输出端延伸出机匣(3)并位于所述涵道(I)的中心轴线上，动力装置(5)的输出端与位于所述涵道(I)内上方的所述涵道风扇(4)连接； 所述涵道(I)内中部安有8片沿所述涵道中心向外辐射且相邻舵面间隔45°的所述自适应自旋控制舵面(6);所述涵道(I)内底部安有4片相邻舵面相互垂直的所述姿态控制舵面(7);其中，所述上下分层布局的自适应自旋控制舵面(6)和姿态控制舵面(7)完全包含于所述涵道风扇(4)正下方产生的来流内；所述姿态传感器实时监测涵道风扇无人机的飞行姿态，并将数据传送至所述控制装置，所述控制装置对所述自旋控制舵面(6 )和姿态控制舵面(7)发出指令，驱动与所述自旋控制舵面(6)和姿态控制舵面(7)连接的舵机，通过调整所述自旋控制舵面(6)与所述涵道(I)中心轴线的夹角防止涵道风扇无人机自旋，通过调整所述姿态控制舵面(7)实现涵道风扇无人机的姿态调节。2.如权利要求I所述的一种涵道风扇无人机，其特征是，所述机匣(3)的外形为流线型八棱柱结构。3.如权利要求I或2所述的一种涵道风扇无人机，其特征是，所述自适应自旋控制舵面(6)和姿态控制舵面(7)的每个舵面为栅格结构，所述栅格结构由1-10个栅格组成。专利摘要本技术属于飞行器
，它提供了一种涵道风扇无人机，机匣(3)通过机架(2)固定在涵道(1)的正上方；机匣(3)内部安有控制装置、姿态传感器与动力装置(5)，动力装置(5)的输出端位于涵道(1)的中心轴线上，并与位于涵道(1)内上方的涵道风扇(4)连接；涵道(1)内中部安有8片沿涵道中心向外辐射且相邻舵面间隔45°的自适应自旋控制舵面(6)；涵道(1)内底部安有4片相邻舵面相互垂直的姿态控制舵面(7)；其中，上下分层布局的自适应自旋控制舵面(6)和姿态控制舵面(7)完全包含于涵道风扇(4)正下方产生的来流内；本技术结构紧凑、设计合理，且具有低空低速、安全、垂直起降的特点。文档编号G05D1/08GK202711065SQ20122037313公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月30日 优先权日2012年7月30日专利技术者吴炎烜, 刘志军, 尹文龙, 徐旻,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涵道风扇无人机，它包括：涵道（1）、机架（2）、机匣（3）、控制装置、舵机、动力装置（5）、涵道风扇（4）、姿态传感器、自适应自旋控制舵面（6）和姿态控制舵面（7）；其特征是：所述机匣（3）通过机架（2）固定在所述涵道（1）的正上方；所述机匣（3）内部安有所述控制装置、所述姿态传感器以及所述动力装置（5），所述动力装置（5）的输出端延伸出机匣（3）并位于所述涵道（1）的中心轴线上，动力装置（5）的输出端与位于所述涵道（1）内上方的所述涵道风扇（4）连接；所述涵道（1）内中部安有8片沿所述涵道中心向外辐射且相邻舵面间隔45°的所述自适应自旋控制舵面（6）；所述涵道（1）内底部安有4片相邻舵面相互垂直的所述姿态控制舵面（7）；其中，所述上下分层布局的自适应自旋控制舵面（6）和姿态控制舵面（7）完全包含于所述涵道风扇（4）正下方产生的来流内；所述姿态传感器实时监测涵道风扇无人机的飞行姿态，并将数据传送至所述控制装置，所述控制装置对所述自旋控制舵面（6）和姿态控制舵面（7）发出指令，驱动与所述自旋控制舵面（6）和姿态控制舵面（7）连接的舵机，通过调整所述自旋控制舵面（6）与所述涵道（1）中心轴线的夹角防止涵道风扇无人机自旋，通过调整所述姿态控制舵面（7）实现涵道风扇无人机的姿态调节。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴炎烜，刘志军，尹文龙，徐旻，于扬，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：实用新型
国别省市：