[实用新型]全天候垂直起降长航时固定翼无人机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无人机，尤其涉及一种全天候垂直起降长航时固定翼无人机，具体地说是涉及一种可自主垂直起飞降落并拥有10小时以上续航能力且具有防水功能的小型全天候垂直起降长航时固定翼无人机。

背景技术

目前，现有的民用固定翼小型无人机起飞方式主要分为滑跑起飞、弹射起飞、手抛起飞等；回收方式主要有滑跑降落、降落伞回收、撞网式回收等。上述起降方式对空域、起降场地、操作手经验技术等要求较高，不利于无人机快速灵活作业，难以满足越来越严苛的用户需求。并且传统小型固定翼无人机普遍续航时间短，遇到长时间作业需求时，只能回收后更换电池设备或是加灌燃油后重新起飞作业，影响了作业的连贯性并且效率低下。此外，现有无人机难以应对全天候作业，应急情况下，遇到下雨天气无法作业。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种采用由固定翼、旋翼、尾翼组合构成的滑翔机形状机翼实现自主垂直起降并由旋翼飞行模式逐步过渡到固定翼飞行模式的全天候垂直起降长航时固定翼无人机。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

全天候垂直起降长航时固定翼无人机，包括机体、固定设在机体上的机翼，机翼包括固定翼、旋翼、倒V形尾翼，固定翼中部固定设在机体后侧顶部，固定翼与机体之间呈90度夹角，固定翼两侧固定设有各一根机臂，两根机臂平行设置并均与固定翼呈90度夹角，每根机臂均固定设有两个旋翼，两个旋翼分别位于固定翼的前侧和后侧，倒V形尾翼可拆卸的固定连接在两根机臂后端之间。其中，固定翼采用大展弦比机翼形状的滑翔机翼型，形状后缘齐平，前缘稍像后掠式布局，并带有上反角，有效增加固定翼升力系数，同时减小阻力。倒V形尾翼，既作为水平尾翼，又作为垂直尾翼，具有重量轻、气动布局结构、气动能力较高的特点，并且能最大化的减小飞行阻力。机臂为碳纤维管，具有较高的结构强度。采用由固定翼、旋翼、尾翼组合构成的滑翔机形状机翼，实现了无人机自主垂直起降并由旋翼飞行模式逐步过渡到固定翼飞行模式。

作为优选，旋翼包括固定设在机臂上的支座、以支座为中心沿水平面旋转的固定连接在支座两侧的螺旋桨、固定设在支座下面并驱动螺旋桨旋转的电机。在起降及低速状态下按照多旋翼模式飞行，通过多个螺旋桨产生的拉力克服重力和气动阻力进行飞行，因此可以保障无人机的垂直起降。成功起飞后，旋翼飞行模式逐步过渡到固定翼飞行模式，通过气动升力克服重力，通过拉力向前的螺旋桨克服气动阻力实现飞行。固定翼前拉发动机启动并加速旋转，在加速状态下，旋翼停转，无人机完全进入固定翼飞行模式。

作为优选，倒V形尾翼与机臂之间通过卡扣装置可拆卸的固定连接，并且，固定翼与机臂之间通过卡扣装置可拆卸的固定连接，进一步提高了安装、拆卸、维护等经常性操作的便利性。

作为优选，卡扣装置包括可向上拔出或向下按入的固定卡设在机臂与倒V形尾翼之间的插销、可缩进或弹出的固定设在插销下部的弹簧销。插销与弹簧销组合形成的卡扣装置，进一步提高了安装、拆卸、维护等经常性操作的便利性。

作为优选，卡扣装置还包括套管，套管后端固定连接在倒V形尾翼中，机臂后端固定套设在套管前端，插销可向上拔出或向下按入的固定卡设套管与机臂之间，弹簧销被限制在套管下面。套管的设置，进一步提高了安装、拆卸、维护等经常性操作的便利性，也提高了飞行过程中的稳定性和平衡能力。

作为优选，机体包括机身、与机身前端连为一体的机头，固定翼中部固定设在机身后侧顶部，固定翼与机身之间的连接处固定设有第一挡水板，有效防止了连接处的缝隙漏水问题，提高了无人机长航时的防雨水功能。

作为优选，机身顶部的机盖外侧边缘固定设有第二挡水板，有效防止了连接处的缝隙漏水问题，进一步提高了无人机长航时的防雨水功能。

作为优选，机头外形为锥形，具有重量较轻、阻力较小的优点。

作为优选，机身外形为流线型，具有重量较轻、阻力较小的优点。

本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：采用由固定翼、旋翼、尾翼组合构成的滑翔机形状机翼，实现了无人机自主垂直起降并由旋翼飞行模式逐步过渡到固定翼飞行模式，通过卡扣装置将倒V形尾翼与机臂之间可拆卸的固定连接到固定翼上，既提高了机翼在垂直起降长航时的牢靠性和平稳性，又使得安装、拆卸、维护等经常性操作极其便利；该无人机结构简单，具有较好的防雨功能，成本较低，适合推广应用。

附图说明

图1为本实用新型全天候垂直起降长航时固定翼无人机实施例的结构示意图。