[发明专利]一种机身可倾转的复合动力旋翼无人机

说明书

所属技术领域

本发明提供了一种机身可倾转的复合动力旋翼无人机，属于无人机设计领域,主要应用于倾转多旋翼无人机。

背景技术

倾转旋翼无人机利用倾转机构改变螺旋桨拉力方向，当拉力向上时以直升机模式飞行，可实现悬停、低速飞行和垂直飞行，较高速度时以螺旋桨飞机模式前飞，从而兼顾低速与高速飞行性能。从现有技术水平来看，倾转旋翼无人机多是对正常布局的固定翼飞机上加以改造，实现旋翼倾转功能，V-22鱼鹰倾转旋翼机采用油机将一对螺旋桨动力布置于机翼两端，实现倾转功能，还有其他放置于机翼中间，平尾两端的总体布局等。但这种布局会引起一些问题，例如需对机翼部分进行加强产生足够的强度和刚度，来应对机翼变形，螺旋桨在起降时，下洗气流产生涡环，破坏飞机对称气流，容易造成破坏。另外只采用电动螺旋桨驱动的多旋翼无人机，会受限于电池的重量和功率，其航程航时一般只能维持不超过一个小时，而前置螺旋桨在起降阶段则会变成死重。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种机身可倾转的复合动力旋翼无人机，实现了可垂直起降又能满足一定航程和航时的倾转旋翼无人机。

本发明的技术解决方案是：

一种机身可倾转的复合动力旋翼无人机，包括：主螺旋桨、副螺旋桨、倾转机构以及驱动装置；在固定翼无人机的机身头部安装有倾转机构以及驱动装置，主螺旋桨安装在倾转机构上，在驱动装置的驱动下主螺旋桨进行°倾转，个副螺旋桨分别安装在固定翼无人机的固定机翼上，每个固定机翼前后各安装一个副螺旋桨。

动力包括一套活塞发动机和一套电池组。

所述活塞发动机用于驱动主螺旋桨，电池组用于驱动副螺旋桨。

主螺旋桨的两个工作状态分别为：平行于四个副螺旋桨组成的平面、沿机身方向垂直于四个副螺旋桨组成的平面。

无人机在空中飞行时，主螺旋桨沿机身方向垂直于四个副螺旋桨组成的平面，提供向前拉力；无人机处于起降状态时，倾转机构竖起，主螺旋桨平行于四个副螺旋桨组成的平面，提供升力。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

本发明提供了一种机身可倾转的复合动力旋翼无人机，在起降和悬停阶段，利用油机带动的螺旋桨和电机带动的螺旋桨同时产生向上拉力，则在满足设计重量同时，可大大降低携带蓄电池的重量和结构尺寸，而油机带动的螺旋桨可承担较大一部分拉力，从而可减轻电机螺旋桨设计重量和尺寸，并可减小相应承力部件的设计强度。在高速飞行阶段，可利用油动螺旋桨拉力和常规固定翼飞机布局正常飞行，电机螺旋桨则后倾一定角度，迎风顺桨产生一定升力，减轻机翼载荷，提高升阻比，实现了可垂直起降同时又能满足一定航程和航时，动力部分不含死重，性价比较高。

附图说明

图1为本发明总体布局示意图；

图2为本发明高速飞行总体布局示意图；

图3为本发明垂直起降总体布局示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示，本发明提出的一种机身可倾转的复合动力旋翼无人机，包括：主螺旋桨5、副螺旋桨6、倾转机构7以及驱动装置8；在固定翼无人机的机身1头部安装有倾转机构7以及驱动装置8，主螺旋桨5安装在倾转机构7上，在驱动装置8的驱动下主螺旋桨5进行90°倾转，4个副螺旋桨6分别安装在固定翼无人机的固定机翼2上，每个固定机翼2前后各安装一个副螺旋桨6。

动力包括一套活塞发动机和一套电池组。所述活塞发动机用于驱动主螺旋桨5，电池组用于驱动副螺旋桨6。

主螺旋桨5进行90°倾转，即主螺旋桨5的两个工作状态分别为：平行于四个副螺旋桨6组成的平面、沿机身方向垂直于四个副螺旋桨6组成的平面。

无人机在空中飞行时，主螺旋桨5沿机身方向垂直于四个副螺旋桨6组成的平面，提供向前拉力；无人机处于起降状态时，倾转机构7竖起，主螺旋桨5平行于四个副螺旋桨6组成的平面，提供升力。

工作原理：