[发明专利]多轴错位布局的多旋翼飞行器

说明书

本发明公开了一种多轴错位布局的多旋翼飞行器，包括机架、多个上层动力源、多个下层动力源、多个上层桨叶和多个下层桨叶。多个上层桨叶间隔设置并通过多个上层动力源连接于机架的上方。多个下层桨叶间隔设置并通过多个下层动力源连接于机架的下方。沿着机架的垂直投影方向，多个上层桨叶和多个下层桨叶交错设置。上层桨叶和下层桨叶交错设置，使得上层桨叶和下层桨叶的桨距较大，上层动力源的中心轴线和下层动力源的中心轴线不共线或重合，在机架的垂直投影方向上，上层桨叶和下层桨叶的重叠面积较少。相较于现有技术中的多旋翼飞行器，在相同载重能力下，该多轴错位布局的多旋翼飞行器能够明显减小飞行阻力和体积，并提高桨效。

技术领域

本申请涉及多旋翼飞行器技术领域，特别涉及一种类内蛛网、结构紧凑型的多轴错位布局的多旋翼飞行器。

背景技术

现有技术中的多轴旋翼飞行器中较为常见的为4轴8桨和8轴8桨设计，根据不同的设计需求和布局情况有X型、H型、Y型等多种机架结构。

其中，4轴8桨的多旋翼飞行器为共轴设计，上层的4个桨叶对应的马达的动力轴和下层的4个桨叶对应的马达的动力轴一一对应共线，上下桨叶的桨距较小，上下桨叶在垂直投影方向重叠，桨效较低。另外，这种多旋翼飞行器中，机架为悬臂结构，机身的刚度较差。

8轴8桨的多旋翼飞行器为非共轴设计，8个桨叶在同一平面间隔设置，飞行器的整体尺寸较大，飞行器的体积较大，重量较大，飞行阻力也较大。另外，与4轴8桨的多旋翼飞行器类似，这种多旋翼飞行器的机架也为悬臂结构，机身的刚度也较差。

综上，现有技术中的多旋翼飞行器具有在相同载重能力下飞行阻力较大、体积较大、机身刚度较差、桨效较低的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中多旋翼飞行器具有在相同载重能力下飞行阻力较大、体积较大、桨效较低的缺陷，提供一种多轴错位布局的多旋翼飞行器。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种多轴错位布局的多旋翼飞行器，包括机架、多个上层动力源和多个下层动力源，其特点在于，所述多旋翼飞行器还包括：

多个上层桨叶，多个所述上层桨叶间隔设置，并通过多个所述上层动力源连接于所述机架的上方；及

多个下层桨叶，多个所述下层桨叶间隔设置，并通过多个所述下层动力源连接于所述机架的下方；

其中，沿着所述机架的垂直投影方向，多个所述上层桨叶和多个所述下层桨叶交错设置。

在本方案中，上层桨叶和下层桨叶交错设置，使得上层桨叶和下层桨叶的桨距较大，上层动力源的中心轴线和下层动力源的中心轴线不共线或重合，在机架的垂直投影方向上，上层桨叶和下层桨叶的重叠面积较少。相较于现有技术中的4轴8桨的共轴多旋翼飞行器，该多轴错位布局的多旋翼飞行器的上层桨叶和下层桨叶的垂直高度差较大，桨叶之间产生的相互扰动更小，桨效更高，相应所需的螺旋桨转速更低，噪声也更低。相较于现有技术中8轴8桨的多旋翼飞行器，该多轴错位布局的多旋翼飞行器的整体尺寸大幅度减小，机身重量、体积和飞行阻力也明显减小。因此，相较于现有技术中的多旋翼飞行器，在相同载重能力下，该多轴错位布局的多旋翼飞行器能够明显减小飞行阻力和体积，并提高桨效。

优选地，任意一所述上层桨叶的中心与相邻的一所述下层桨叶的中心的连线与所述机架的水平面之间形成有错位角，且所述错位角的范围为0～89^°。

在本方案中，采用上述设置，可以根据布局的需要，调整上层桨叶和下层桨叶的相对位置。

优选地，任意一所述下层桨叶的中心与相邻的两所述上层桨叶的中心的连线围成三角形。

在本方案中，采用上述设置，在保证一定桨效的基础上，有利于降低多旋翼飞行器的整机尺寸，进而有利于减少多旋翼飞行器的重量和体积。