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一种尾坐式无人垂直起降飞行器

阅读：532发布：2021-03-02

IPRDB可以提供一种尾坐式无人垂直起降飞行器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种尾坐式无人垂直起降飞行器，包括机身，所述机身的前部设有机翼，所述机身的后部设有四个尾翼，所述机身的尾部设有可伸缩的尾椎，所述可伸缩的尾椎位于四个尾翼的后方，所述机身内设有货仓，所述机翼上设有副翼，本发明具有较高的推进效率，体积小，易于拆卸维护，操作稳定性好，抗风性好。，下面是一种尾坐式无人垂直起降飞行器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种尾坐式无人垂直起降飞行器，包括机身(1)，其特征在于，所述机身(1)的前部设有机翼(2)，所述机身(1)的后部设有四个尾翼(3)，所述机身(1)的尾部设有可伸缩的尾椎(4)，所述可伸缩的尾椎(4)位于四个尾翼(3)的后方，所述机身(1)内设有货仓(11)，所述机翼(2)上设有副翼(21)，所述机翼(2)设有第一动力装置，所述第一动力装置包括螺旋桨A(5)、第一无刷直流电机(6)、第一电机调速器(16)，所述螺旋桨A(5)连接第一无刷直流电机(6)，所述第一无刷直流电机(6)连接第一电机调速器(16)，所述四个尾翼(3)都设置有第二动力装置，所述第二动力装置包括螺旋桨B(15)、第二无刷直流电机(26)、第二电机调速器(36)，所述螺旋桨B(15)连接第二无刷直流电机(26)，所述第二无刷直流电机(26)连接第二电机调速器(36)，螺旋桨A(5)为定距桨或变距螺旋桨，螺旋桨B(15)为定距桨或折叠桨，所述第二无刷直流电机连接第二电机调速器，所述第二无刷直流电机连接旋桨B(15)，四个尾翼(3)排列呈X形，所述四个尾翼(3)的末端上都设有弹性支柱(32)，所述四个尾翼(3)上都设有操纵面(31)。

2.根据权利要求1所述一种尾坐式无人垂直起降飞行器，其特征在于，所述副翼(21)沿展长方向的中心线与螺旋桨(5)的转轴相平行,所述副翼(21)沿展长方向的中心线与螺旋桨(5)的转轴之间的距离小于螺旋桨(5)的直径长度的十分之一。

3.根据权利要求1所述一种尾坐式无人垂直起降飞行器，其特征在于，所述操纵面(31)位于四个尾翼(3)的后方。

4.根据权利要求1所述一种尾坐式无人垂直起降飞行器，其特征在于，所述相邻的两个尾翼(3)之间的夹角为90°。

5.根据权利要求1所述一种尾坐式无人垂直起降飞行器，其特征在于，所述机翼(2)为倒海鸥机翼。

6.根据权利要求1所述一种多旋翼尾坐式无人垂直起降飞行器，其特征在于，还包括弹簧(7)、导向杆(8)，所述机身(1)的尾部设有插槽(12)和通孔(13)，所述弹簧(7)套在导向杆(8)上，所述导向杆(8)的一端与可伸缩的尾椎(4)固定连接，所述导向杆(8)的一端与插槽(12)相配合，所述可伸缩的尾椎(4)与通孔(13)过盈配合。

7.根据权利要求1所述一种多旋翼尾坐式无人垂直起降飞行器，其特征在于，所述副翼(21)位于机翼(2)的后方。

8.根据权利要求1所述一种多旋翼尾坐式无人垂直起降飞行器，其特征在于，所述第一动力装置、第二动力装置排列呈米字形。

说明书全文

一种尾坐式无人垂直起降飞行器

技术领域

[0001] 本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种尾坐式无人垂直起降飞行器。

背景技术

[0002] 无人机由于成本低，安全性好，用途广泛，传统的旋翼类飞行器飞行速度低，航程短，单旋翼直升机机械系统复杂；采用倾转螺旋桨或者倾转旋翼的无人机虽然和传统无人机相比，飞行速度提高了，航程延长了，但是需要复杂、笨重的大扭矩倾转机构，有的机型需要机翼一起倾转，这导致垂直起降抗风性差，过渡飞行时，机翼处于深度失速状态，操纵性和稳定性差；尾坐式飞行器无论什么布局,悬停时仅靠螺旋桨滑流舵都有操纵性差的问题,尤其是常规布局和鸭式布局在垂直起降阶段抗风性更差,且几何尺寸会较大,而飞翼布局在平飞时稳定性较差且配平能力不足。

发明内容

[0003] 本发明的目的是克服现有产品中的不足，提供一种尾坐式无人垂直起降飞行器。

[0004] 为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

[0005] 一种尾坐式无人垂直起降飞行器，包括机身，所述机身的前部设有机翼，所述机身的后部设有四个尾翼，所述机身的尾部设有可伸缩的尾椎，所述可伸缩的尾椎位于四个尾翼的后方，所述机身内设有货仓，所述机翼上设有副翼，所述机翼设有第一动力装置，所述第一动力装置包括螺旋桨A、第一无刷直流电机、第一电机调速器，所述螺旋桨A连接第一无刷直流电机，所述第一无刷直流电机连接第一电机调速器，所述四个尾翼都设置有第二动力装置，所述第二动力装置包括螺旋桨B、第二无刷直流电机、第二电机调速器，所述螺旋桨B连接第二无刷直流电机，所述第二无刷直流电机连接第二电机调速器，螺旋桨A为定距桨或变距螺旋桨，螺旋桨B为定距桨或折叠桨，所述第二无刷直流电机连接第二电机调速器，所述第二无刷直流电机连接螺旋桨B，四个尾翼排列呈X形，所述四个尾翼的末端上都设有弹性支柱，所述四个尾翼上都设有操纵面。

[0006] 本发明所述副翼沿展长方向的中心线与螺旋桨的转轴相平行,所述副翼沿展长方向的中心线与螺旋桨的转轴之间的距离小于螺旋桨的直径长度的十分之一。

[0007]

[0008] 本发明的操纵面位于四个尾翼的后方。

[0009] 本发明的相邻的两个尾翼之间的夹角为90°。

[0010] 本发明的机翼为倒海鸥机翼。

[0011] 本发明动力装置包括无刷直流电机、电机调速器，无刷直流电机连接电机调速器。

[0012] 本发明还包括弹簧、导向杆，机身的尾部设有插槽和通孔，弹簧套在导向杆上，导向杆的一端与可伸缩的尾椎固定连接，导向杆的一端与插槽相配合，可伸缩的尾椎与通孔过盈配合。

[0013] 本发明副翼位于机翼的后方。

[0014] 本发明的设置在机翼上的动力装置和四个尾翼上的动力装置排列呈米字形。

[0015] 第一动力装置、第二动力装置排列呈米字形。

[0016] 本发明的有益效果如下：设置在机翼上的动力装置和四个尾翼上的动力装置排列呈米字形，螺旋桨通过动力装置提供动力，使得飞机在垂直起降时具备较低的桨盘载荷，同时在机翼承载的巡航飞行中，具有较高的推进效率，飞行速度大大提高了；机身的后部设有四个尾翼，四个尾翼排列呈X形，相邻的两个尾翼之间的夹角为90°，减小飞机的尺寸，使得结构更加紧凑，部件数量少，体积小，易于拆卸维护，而且在垂直起降阶段，四个尾翼排列呈X形，抗风性好，在平飞巡航时的操作稳定性好；机身的尾部设有可伸缩的尾椎，在垂直起降或地面停放时压入尾段内部，在着陆时也能担当缓冲支柱使用；平飞时伸出，保证机身尾段流畅过渡，以减小机身的压差阻力，操作稳定性好。机翼为倒海鸥机翼，使得实现机翼左右两侧螺旋桨的对称轴和转轴的轴线构成的平面通过飞机的质心，使得飞机悬停和垂直起降时更容易使得机翼上螺旋桨A和尾翼上的螺旋桨B载荷趋于相等，四个尾翼的末端上都设有弹性支柱，使得飞机的接触地面时候减速起到缓冲作用，大大提高了安全性；四个尾翼上都设有操纵面，使得起飞时更加稳定，辅助转向，使得转向更加稳定；巡航时平飞时，采用机翼承载飞行，升阻比大，且能以较低的功耗达到快速巡航，功耗小。

附图说明

[0017] 图1为本发明的一种状态的立体结构示意图；

[0018] 图2为图1的Ⅰ部位的局部放大图；

[0019] 图3为本发明的另一种状态的立体结构示意图；

[0020] 图4为本发明的机身的剖视结构示意图；

[0021] 图5为图4的Ⅱ部位的局部放大图。

具体实施方式

[0022] 下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步说明：

[0023] 如图1到图5所示，一种尾坐式无人垂直起降飞行器，包括机身1，所述机身1的前部设有机翼2，所述机身1的后部设有四个尾翼3，所述机身1的尾部设有可伸缩的尾椎4，所述可伸缩的尾椎4位于四个尾翼3的后方，所述机身1内设有货仓11，所述机翼2上设有副翼21，所述机翼2设有第一动力装置，所述第一动力装置包括螺旋桨A5、第一无刷直流电机6、第一电机调速器16，所述螺旋桨A5连接第一无刷直流电机6，所述第一无刷直流电机6连接第一电机调速器16，所述四个尾翼3都设置有第二动力装置，所述第二动力装置包括螺旋桨B15、第二无刷直流电机26、第二电机调速器36，所述螺旋桨B15连接第二无刷直流电机26，所述第二无刷直流电机26连接第二电机调速器36，螺旋桨A5为定距桨或变距螺旋桨，螺旋桨B15为定距桨或折叠桨，所述第二无刷直流电机连接第二电机调速器，所述第二无刷直流电机连接螺旋桨B15，四个尾翼3排列呈X形，所述四个尾翼3的末端上都设有弹性支柱32，所述四个尾翼3上都设有操纵面31。所述副翼21沿展长方向的中心线与螺旋桨5的转轴相平行,所述副翼21沿展长方向的中心线与螺旋桨5的转轴之间的距离小于螺旋桨5的直径长度的十分之一。螺旋桨5的直径指的螺旋桨5上的两个叶片旋转形成的圆的直径。所述操纵面31位于四个尾翼3的后方。所述相邻的两个尾翼3之间的夹角大小为90°。所述机翼2为倒海鸥机翼。本发明还包括弹簧7、导向杆8，所述机身1的尾部设有插槽12和通孔13，所述弹簧7套在导向杆8上，所述导向杆8的一端与可伸缩的尾椎4固定连接，所述导向杆8的一端与插槽12相配合，所述可伸缩的尾椎4与通孔13过盈配合。副翼21位于机翼2的后方。第一动力装置、第二动力装置从前向后看排列呈米字形。

[0024] 设置在机翼上的动力装置和四个尾翼上的动力装置排列呈米字形，螺旋桨通过动力装置提供动力，使得飞机在垂直起降时具备较低的桨盘载荷，同时在机翼承载的巡航飞行中，采用尾翼承载飞行，升阻比大，具有较高的推进效率，飞行速度大大提高了，能以较低的功耗达到快速巡航，因此功耗小；机身的后部设有四个尾翼，四个尾翼排列呈X形，相邻的两个尾翼之间的夹角为90°，减小飞机的尺寸，使得结构更加紧凑，部件数量少，体积小，易于拆卸维护，在平飞巡航时的操稳特性和重心适用范围更广；而且在垂直起降阶段，四个尾翼排列呈X形，抗风性好，在平飞巡航时的操作稳定性好；机身的尾部设有可伸缩的尾椎，弹簧7套在导向杆8上，导向杆8的一端与可伸缩的尾椎4固定连接，导向杆8的一端与插槽12相配合，可伸缩的尾椎4与通孔13过盈配合。在垂直起降或地面停放或着陆时，尾椎4的尾部受到地面的作用，使得尾椎4通过通孔13压到机身内部，担当缓冲支柱使用，平飞时，受到弹簧弹力作用使得尾椎4向外伸出，保证机身尾段流畅过渡，以减小机身的压差阻力，操作稳定性好。机翼为倒海鸥机翼，使得实现机翼左右两侧螺旋桨的对称轴和转轴的轴线构成的平面通过飞机的质心，使得飞机悬停和垂直起降时更容易使得机翼上螺旋桨A和尾翼上的螺旋桨B载荷趋于相等，使得无人机稳性好；四个尾翼的末端上都设有弹性支柱，使得飞机的接触地面时候减速起到缓冲作用，大大提高了安全性；四个尾翼上都设有操纵面，使得起飞时更加稳定，辅助转向，使得转向更加稳定；巡航时平飞时，采用机翼承载飞行，升阻比大，且能以较低的功耗达到快速巡航，功耗小。副翼21沿展长方向的中心线与螺旋桨5的转轴之间的距离小于螺旋桨5的直径长度的十分之一，副翼能够浸没在螺旋桨滑流里，使得副翼更有效的控制气流方向与速度。动力装置兼做升力发动机和推进发动机，机翼兼做升力面、操纵面、发动机悬臂，尾翼兼做安定面、操纵面、发动机悬臂和起落架，基本实现了零死重。

[0025] 需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一种具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。总之，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

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