[发明专利]一种气动优化油电混合多旋翼飞行器

说明书

技术领域

本发明涉及多旋翼飞行器领域，尤其涉及一种气动优化油电混合多旋翼飞行器。

背景技术

多旋翼飞行器(Multirotor)为一种能够垂直起降的飞行器，其机身上具有至少三个旋翼轴，且各旋翼轴上均设有一电动机及一由前述电动机驱动旋转形成推力的旋翼，并可通过改变不同旋翼之间的转速来实现各种飞行动作。由于多旋翼飞行器具有结构简单、飞行稳定、易于操作、携带方便、安全危害性低等特点，因此广泛的应用于国内外各个领域中。

现有技术中，多旋翼飞行器包括电动多旋翼飞行器和混合动力多轴飞行器。与传统直升机相比，现有的电动多旋翼飞行器已发展的比较成熟，其虽然具有结构简单，对称旋翼之间的总距离固定，且每个旋翼的叶片比较短，同时叶片末端的线速度慢，从而在发生碰撞时冲击力小、不易损坏及更具有安全性等优点，但是难以做大，主要原因在于现有的电动多旋翼飞行器大多数均采用锂聚合物电池作为动力能源。由于动力能源的能量密度远远低于生物燃料，因此电动多旋翼飞行器的续航时间短，特别是电动多旋翼飞行器达到一定规模后，其电池重量占起飞重量比会显著升高，从而出现一系列难以解决的问题，如有效载荷的增大、留空时间的增加等。

现有的混合动力多轴飞行器虽然可以解决电动多旋翼飞行器出现的上述问题，但是当混合动力多轴飞行器上的燃油发动机驱动动力旋翼转动时，会形成较大的反扭。理论上来说，混合动力多轴飞行器可以通过改变其上的无刷直流电机的转速差来克服反扭，保持稳定性，但由于其上的动力旋翼与姿态调整旋翼二者之间的尺寸差别较大，产生的空气反作用力不在同一数量级上，因此在实际应用中难以实现克服反扭的目的。

前述两种现有的多旋翼飞行器在设计上一般采用对称结构，使得现有的多旋翼飞行器在各个方向上具有基本相同的飞行性能，虽然具有较高的快速机动性，但整体气动性能并不是最优的，且提供的升力有限，使得巡航时的阻力大大增加，不利于提升续航时间以及巡航速度，尤其是在刮风的情况下更为突出，缺乏较高的抗风性。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种气动优化油电混合多旋翼飞行器，采用燃油发动机和电动旋翼，不仅具有结构简单、飞行稳定、易于操作等特点，还在载重、续航时间、巡航速度、尺寸及结构上得到极大的提升。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种气动优化油电混合多旋翼飞行器，所述多旋翼飞行器包括：

一机身，所述机身包括上表面、下表面以及贯穿所述上表面及所述下表面的第一腔体；

至少一起落架，所述起落架与所述机身下表面相固定；

一燃油发动机；

一半封闭式且用于安装所述燃油发动机的安装平台，所述安装平台与所述机身下表面相固定，其形成有开口朝向所述第一腔体并与所述第一腔体相连通的第二腔体；

一由所述燃油发动机驱动转动并产生推力实现所述多旋翼飞行器飞行的动力旋翼，所述动力旋翼设置于所述燃油发动机的输出轴上，并位于所述第二腔体或所述第一腔体内；

至少一用于接收远端第一控制信号来调整所述多旋翼飞行器飞行姿态的电动旋翼机构；以及

至少一用于接收远端第二控制信号来消除所述多旋翼飞行器飞行时反扭的气动优化机构，所述气动优化机构设置于所述安装平台的外壁上；

其中，所述气动优化机构包括合页、滑流舵、连杆以及滑流舵机；其中，

所述合页至少有一个，每一合页的一端均固定于所述安装平台的外壁上，另一端均与所述滑流舵的第一面相固定；

所述滑流舵可通过所述合页转动的安装于所述安装平台的外壁上，其第二面与所述连杆的一端相固定；

所述滑流舵机固定于所述安装平台的外壁上，其包括与所述连杆另一端相连的转动摇臂；

当所述滑流舵机驱动所述转动摇臂转动时，通过所述连杆控制所述滑流舵绕所述合页朝向或背离所述滑流舵机转动。

其中，所述气动优化机构还包括固定摇臂、所述固定摇臂的一端与所述滑流舵的第二面相固定，另一端与所述连杆的一端相固定。

其中，当所述滑流舵机驱动所述转动摇臂顺时针转动时，通过所述连杆控制所述滑流舵绕所述合页朝向所述滑流舵机转动；当所述滑流舵机驱动所述转动摇臂逆时针转动时，通过所述连杆控制所述滑流舵绕所述合页背离所述滑流舵机转动；或

当所述滑流舵机驱动所述转动摇臂顺时针转动时，通过所述连杆控制所述滑流舵绕所述合页背离所述滑流舵机转动；当所述滑流舵机驱动所述转动摇臂逆时针转动时，通过所述连杆控制所述滑流舵绕所述合页朝向所述滑流舵机转动。