[发明专利]一种多用途垂直起降无人机

说明书

技术领域

本发明涉及一种多用途垂直起降无人机，属于航空系统技术。

背景技术

国际上倾转旋翼飞机有V22“鱼鹰”采用周期性变距控制垂直起降状态的俯仰和航向。国内现阶段尚无该方案。对于多用途垂直起降无人机来说最大的难点在于飞机从垂直升降状态向平飞状态转换的过度飞行状态。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：通过本发明的垂直起降无人机，既克服直升机的速度限制，又能够克服固定翼飞机起降的场地限制。

一种多用途垂直起降无人机，该无人机包括副翼、大型舵面、机翼、水平尾翼、旋翼保护罩、机身、旋翼和垂直尾翼，所述机身为扁平状，在其两侧面安装有可倾转的机翼，在机翼内侧安装有同步倾转的旋翼，外侧包括副翼，所述旋翼由上旋翼和下旋翼构成，并且具有旋翼保护罩，在所述旋翼的尾部安装有大型舵面；在所述机身的尾部安装有水平尾翼和垂直尾翼。

垂直起降状态作动原理

横滚控制：依靠两侧旋翼产生的不同升力控制飞机横滚；

俯仰控制：依靠两侧机翼倾转和旋翼下方舵面混合控制飞机俯仰；

有益效果：多用途垂直起降无人机可以像直升机一样起降，也可以像固定翼一样飞行，采用共轴双旋翼设计可以在有限的旋翼直径空间内提升负载能力。目前无论军用还是民用都期望一款能及垂直起降，又能有长航时的无人机。本项目正好填补国内这方面技术空白，拥有巨大的潜在市场，和高额的经济利润。

附图说明

图1是垂直起飞状态主视图；

图2是垂直起飞状态俯视图；

图3是主旋翼剖面图；

图4是垂直起飞状态左视图；

图5是垂直起飞状态轴测图；

图6是平飞状态轴测图。

1.副翼2.大型舵面3.机翼4.水平尾翼5.旋翼保护罩6.机身

7.旋翼71.上旋翼72.下旋翼8.垂直尾翼

具体实施方式

原理样机具体参数：

翼展1.5M

机身长度1M

动力采用电动马达；

起飞重量约1.5Kg；

最大起飞重量≤2.5Kg；

验证飞机垂直起飞状态，固定翼状态和转换状态三种不同模式下各种飞行姿态的可控性。

垂直起降飞行控制(见图5)：

横滚控制：依靠两侧旋翼7产生的不同升力控制飞机横滚；

俯仰控制：依靠两侧机翼3倾转和旋翼7下方大型舵面2混合控制飞机俯仰；

航向控制：依靠两个旋翼7下方的大型舵面2差动作动控制飞机航向；

过渡飞行状态：

无人机从垂直起降状态转化到平飞状态，首先两侧机翼3向机头方向倾转，两个大型舵面2辅助混合作动(大型舵面2混合作动主要起到抵消飞机倾转时产生的动静平衡，让机身6保持水平)，在无人机飞行速度低于飞机失速的零界速度之前，机翼3倾转角度不大于45°，飞机姿态按照垂直起降状态模式进行控制。当飞机飞行速度超过失速零界速度后，机翼3倾转90°并锁定(大型舵面2同样锁定)，机翼3外缘副翼1开始工作，进入平飞状态控制模式。

平飞状态飞行控制(见图6)：

横滚控制：依靠两侧机翼3末端的副翼1舵面控制飞机横滚；

俯仰控制：依靠水平尾翼4控制飞机俯仰；

航向控制：依靠垂直尾翼8舵面控制飞机航向。