[发明专利]短距起降高载荷多轴扇翼无人机

权利要求书

1.一种短距起降高载荷多轴扇翼无人机，基于扇翼横流风扇原理技术，同时具备短距起降、低速高升阻比、飞行稳定、大载重的优点，并且能够应用于军事和民用的运输任务，城市或起飞困难地区的物资运输；其特征在于所述无人机包括机身、扇翼部件、升降及方向控制部件、动力部件、通信与接收模块指挥控制模块、前起落架(12)和后起落架(13)；其中所述扇翼部件包括横流风扇(8)和机翼，其中所述横流风扇(8)包括叶片(1)和叶片座(2)；

所述短距起降高载荷多轴扇翼无人机可分为二轴扇翼无人机和四轴扇翼无人机。

2.根据权利要求1所述的短距起降高载荷多轴扇翼无人机，其特征在于：扇翼方案的设计，机翼的参数为：叶片(1)外缘外接圆半径r为60mm，横流风扇叶片(1)外缘与前缘弧形槽内圆之间距离θ为8mm，机翼后缘点到横流风扇叶片外缘之间最远水平距离L为220mm，机翼下翼面与上翼面斜面段夹角后缘角β为35°，机翼展长d为1m，机翼下翼面与来流方向平行时迎角α为4°，横流风扇叶片数n为12片，叶片弦20mm，呈中心对称安装与叶片座(2)上，横流风扇叶片弦线与Y轴夹角(即叶片安装角)γ为10°；前缘小翼(21)为矩形叶片，设置在扇翼前缘开口角处，来提高大迎角时扇翼飞行器的升力，前缘小翼(21)占扇翼前缘处10°范围，其长度为12mm，前缘小翼(21)旋转中心为矩形叶片中点，前缘小翼(21)叶片位于扇翼机翼前缘段所在的圆弧延长线上，取前缘小翼叶片中点位置延长线的切线与前缘小翼叶片弦线夹角定义前缘小翼(21)旋转角度，前缘小翼(21)叶片弦线与切线平行即前缘小翼(21)安装角为0°，此时前缘小翼弦线与半径方向垂直，前缘小翼(21)旋转角度范围为0°到90°，前缘小翼(21)与升降舵(6)相连，可通过KK2.15飞控进行调节，调节对应范围为飞机俯仰角度0°到30°。

3.根据权利要求1所述的短距起降高载荷多轴扇翼无人机，其特征在于所述机身由木质和复合材料构成，动力部件可根据不同任务需求的需要选择不同的动力系统及任务载荷设备。

4.根据权利要求1所述的短距起降高载荷多轴扇翼无人机，其特征在于机身为盒式机身。

5.根据权利要求1所述的短距起降高载荷多轴扇翼无人机，其中二轴扇翼无人机特征在于所述无人机包括二轴扇翼无人机机身(11)、扇翼部件、升降及方向控制部件、动力部件、通信与接收模块指挥控制模块、前起落架(12)和后起落架(13)；其中所述扇翼部件包括横流风扇(8)和机翼，其中所述横流风扇(8)包括叶片(1)和叶片座(2)，所述机翼包括风扇座(3)、翼臂(10)、翼尖小翼(14)、副翼(15)、翼刀(16)、前缘小翼(21)；升降及方向控制部件包括垂直安定面(4)、方向舵(5)、升降舵(6)、水平安定面(7)；动力部件包括动力舱(9)和位于动力舱(9)中的电机和传动系统。

6.根据权利要求5所述的二轴扇翼无人机，其特征在于所述无人机的驱动电机与传动装置带动横流风扇(8)转动，所述传动装置为大减速比的齿轮传动装置。

7.根据权利要求5所述的二轴扇翼无人机，其特征在于所述横流风扇(8)采用沿无人机中轴线左右对称设置。

8.根据权利要求5所述的二轴扇翼无人机，其特征在于通过通信与接收模块指挥控制模块控制升降及方向控制部件进行升降与转向，通过副翼(15)、升降舵(6)、方向舵(5)以及控制风扇转速来实现扇翼机的操纵，且副翼(15)设计在扇翼的外侧部分，副翼(15)舵面延伸到横流风扇后方以获取低速下的操作特性。

9.根据权利要求1所述的短距起降高载荷多轴扇翼无人机，其中四轴扇翼无人机特征在于所述无人机包括四轴扇翼无人机机身(19)、扇翼部件、升降及方向控制部件、动力部件、通信与接收模块指挥控制模块、前起落架(12)和后起落架(13)；其中所述扇翼部件包括横流风扇(8)和机翼，其中所述横流风扇(8)包括叶片(1)和叶片座(2)，所述机翼包括风扇座(3)、翼臂(10)、副翼(15)、四轴翼刀(17)、前缘小翼(21)；动力部件包括主动力舱(18)、从动力舱(20)和位于主动力舱(18)、从动力舱(20)中的电机和传动系统。