[发明专利]一种尾座式倾转旋翼垂直起降无人机

说明书

一种尾座式倾转旋翼垂直起降无人机，包括机身组件，机身组件左右对称安装有机翼，机身组件前端安装有机头罩组件，机翼组件的前缘设置有倾转旋翼动力机构，位于机身组件后方设置有尾翼，尾翼与机身组件垂直设置。本发明采用倾转旋翼动力机构来提高无人机的灵活性，并提供无人机垂直起降和平飞的前进动力，采用飞翼布局降低飞行时的空气阻力，采用左右螺旋桨差速的方式控制无人机的偏航，采用副翼升降舵融合的方式简化无人机的结构。具有灵活度较高，机动性较好，巡航阻力小，可靠性高的特点。

技术领域

本发明涉及飞行器结构设计技术领域，特别涉及一种尾座式倾转旋翼垂直起降无人机。

背景技术

当前，无人机发展如火如荼，无人机种类和用途也越来越多样化，其中垂直起降固定翼无人机以长续航、大载重、可垂直起降等特点逐渐受到研究者及用户的喜爱。垂直起降无人机因其独特的起降方式，无需跑道即可完成定点起降，同时具备悬停功能。

垂直起降无人机大致分为三类，一类是混合翼式垂直起降无人机，另一类是倾转旋翼式垂直起降无人机，还有一类是尾座式垂直起降无人机。混合翼式，即固定翼机身与多旋翼系统结合的方式，固定翼模式与多旋翼模式各司其职，起降时启动旋翼，关闭机身推进装置，平飞则相反，可见这种垂直起降方式不能有效利用整机的动力和结构资源，平飞时旋翼是多余的，垂直起降时，固定翼机身又增加了阻力和重量，如【专利CN109720537A】所述方案。倾转旋翼式，即旋翼可倾转，因此旋翼既可以提供垂直起降时的升力又可以提供平飞时的拉力，但大部分倾转动力机构较为复杂，如【专利CN106915459A】所述方案，这类无人机在飞行姿态切换的过程中需要变化自身结构，对于结构发生变化的系统在进行控制律设计时更为复杂，另外可变的旋翼结构同样会影响其平飞时的空气动力性能，增加额外的空气阻力。尾座式，尾座式结构的无人机结构简单，布局与固定翼飞行器类似，座位式飞行器起飞时机身与地面垂直，机头垂直地面向上，垂直起飞到达一定高度后机身转为水平；降落时先拉高机头，机身回复与地面垂直的状态，然后减小动力，缓慢降落于指定位置。

尾座式垂直起降无人机虽然融合了混合翼式垂直起降无人机和倾转旋翼式垂直起降无人机的优点，但是机动性却因为其垂直起降方式的独特性受到影响。尤其当机翼的面积较大时，降落易受侧风影响，姿态易出现震荡，甚至失稳。虽然目前机翼交叉对称分布的尾座式无人机【专利CN 108639328 A】和专利【CN 106184738 B】能削弱这种机身结构带来的缺点，但却是以牺牲整机的结构简洁性和机身的灵活性为代价的，迫不得已增加了冗余动力，还带来了其他风险。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种尾座式倾转旋翼垂直起降无人机，采用倾转旋翼动力机构来实现垂直起降和平飞，提高了无人机的机动性又简化了无人机的结构。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种尾座式倾转旋翼垂直起降无人机，包括机身组件101，所述的机身组件101左右对称安装有机翼103，机身组件101前端安装有机头罩组件102，机翼组件103的前缘设置有倾转旋翼动力机构105，位于机身组件101后方设置有尾翼104，尾翼104与机身组件101垂直设置。

所述的机身组件101包括与机翼组件103的连接的端面处设有第一定位孔201，第二定位孔202，方形加强管孔203和电气接口A204。

所述的机翼组件103包括机翼，机翼上表面侧面设置有与机身组件101连接处设有第一定位管301，第二定位管302，方形加强管303，电气接口B304，所述的机翼前方设置有支架固定孔307，后方设置有舵面305，舵面305与机翼连接处外侧设置有弹性撑杆306。

所述的机翼下表面设置有舵机401，舵机401埋入机翼内部，舵机臂露出翼面，舵面305连接舵角403，舵角403与舵机401之间设置有推动拉杆402。