[发明专利]一种涵道、机翼组合型微型飞行器

说明书

技术领域

本发明属于一种飞行器，尤其涉及一种可悬停、垂直起降和快速前飞的微型飞行器。

背景技术

目前的微型飞行器主要可分为飞机和直升机。飞机可以快速前飞，但不能悬停和垂直起降。而直升机可以悬停和垂直起降，但飞行速度低，不利于快速到达、快速离开的战术目标。为此，国外研制了倾转旋翼机，如美国贝尔直升机公司设计的V-22“鱼鹰”飞机。它既具有固定翼飞机速度快和航程远的特点，又能象直升机一样垂直起降和悬停。它的原理是通过机翼偏转来调节飞机飞行状态：当螺旋桨轴水平时，就给飞机一个向前的推力;当桨轴竖直时，则给飞机一个向上的升力。但是其复杂的机构使得其价格昂贵且易发事故。

涵道飞行器是指以涵道螺旋桨为飞行动力的主要来源，并将涵道螺旋桨作为飞行器主体，具有垂直起降和悬停能力的无人飞行器。由于螺旋桨的抽吸作用，气流在涵道唇口处产生绕流形成低压区，产生涵道升力。涵道还抑制了桨尖涡的生成，降低了噪声，提高了螺旋桨效率和安全性。本设计另一需求是有良好的前飞能力，因此增设了机翼，并且在前飞时，涵道作为环翼可以提供一部分升力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：一是要求能悬停和垂直起降，能快速前飞；二是具有快速前飞能力并设计倾转过渡过程中的控制技术。

本发明采用如下技术方案：

本说明所述的一种涵道、机翼组合型微型飞行器，包括机体，机翼，起落架，方向舵，飞行驱动装置；所述的机体的机身部布置机翼，机体的尾部布置起落架，机体机尾的后端布置方向舵，飞行驱动装置布置在机体内；其特征在于：所述机体成圆筒形、机体内形成涵道，机体机头的筒径大于机体机尾的筒径；飞行驱动装置布置在机体的涵道内。

本发明所述的涵道、机翼组合型微型飞行器，所述的飞行驱动装置包括螺旋桨，无刷电机，支架，导流片，电子调速器；机体涵道内布置两个无刷电机，两个无刷电机的驱动轴各朝向机体涵道的两个涵道口，两个无刷电机的驱动轴上布置螺旋桨，两个无刷电机通过支架固定在机体涵内，导流片布置在机体涵道内，电子调速器的输出端连接无刷电机。

本发明所述的涵道、机翼组合型微型飞行器，还包括自动控制机构，所述的自动控制机构的输出端与电子调速器的输入端连接，自动控制机构包括微计算机处理器，三轴陀螺，三轴加速度计，三轴磁力计，气压高度计，GPS/卫星接收机，舵机，三轴陀螺、三轴加速度计、三轴磁力计、气压高度计、GPS/卫星接收机与微计算机处理器的输入端连接，微计算机处理器的信号输出端与舵机连接。

有益效果

可以悬停和垂直起降，它在起飞和降落时不需要机场；可以快速前飞，它能在更短时间内到达和离开，可以更好的完成指定任务；具有上述两种飞行方式的控制能力，它能自主完成上述两种不同的飞行方式。

附图说明

图1是本发明的机构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图3是本发明飞行器悬停受力示意图；

图4是本发明飞行器小倾角前飞受力示意图；

图5是本发明飞行器大倾角前飞受力示意图；

图6是本发明飞行器的总体组成框图；

图7是本发明飞行器的综合控制系统组成框图；

图中1是机体，2是机翼，3是起落架，4是方向舵，5是螺旋桨，6是无刷电机，7是支架，8是导流片。

 

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步详细说明：

如图1、图2所示一种涵道、机翼组合型微型飞行器，包括机体1，机翼2，起落架3，方向舵4，飞行驱动装置，螺旋桨5，无刷电机6，支架7，导流片8。

机体1的机身部布置机翼2，机体1的尾部布置起落架3，机体1机尾的后端布置方向舵4，飞行驱动装置布置在机体1内；所述机体1成圆筒形、机体内形成涵道，机体机头的筒径大于机体机尾的筒径；飞行驱动装置布置在机体的涵道内。飞行驱动装置包括螺旋桨5，无刷电机6，支架7，导流片8，电子调速器；机体涵道内布置两个无刷电机，两个无刷电机的驱动轴各朝向机体涵道的两个涵道口，两个无刷电机的驱动轴上布置螺旋桨，两个无刷电机通过支架固定在机体涵内，导流片布置在机体涵道内，电子调速器的输出端连接无刷电机。

自动控制机构的输出端与电子调速器的输入端连接，自动控制机构包括微计算机处理器，三轴陀螺，三轴加速度计，三轴磁力计，气压高度计，GPS/卫星接收机，舵机，三轴陀螺、三轴加速度计、三轴磁力计、气压高度计、GPS/卫星接收机与微计算机处理器的输入端连接，微计算机处理器的信号输出端与舵机连接。