[发明专利]一种采用分布式涵道动力的垂直起降无人机

说明书

本发明一种采用分布式涵道动力的垂直起降无人机，属于无人机技术领域；包括机身、机翼、副翼、垂直尾翼、方向舵、鸭翼和涵道动力组，所述机翼对称设置于机身后部的两侧，两个所述副翼分别铰接于两侧机翼后缘的外侧位置；两个后缘襟翼分别铰接于两侧机翼后缘的内测位置，能够相对于机翼翼面转动0～90°；所述鸭翼对称设置于所述机身前部的两侧，其根部通过垂直于机身轴向的转轴与所述机身连接，使得所述鸭翼能够绕所述转轴旋转；四组所述涵道动力组分别安装于两个后缘襟翼的上翼面和两侧鸭翼上，均由安装于机身内的涡轮发电机提供电能；通过鸭翼倾转和后缘襟翼偏转带动涵道动力组偏转进而改变推力方向进而实现了无人机的垂直起降。

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种采用分布式涵道动力的垂直起降无人机。

背景技术

目前无人机主要分为固定翼无人机和旋翼无人机。固定翼无人机续航时间长、飞行速度快，但起飞降落对场地要求高，并且无法悬停进行侦查、监控等任务。旋翼无人机对起飞降落场地要求不高、可以悬停进行侦查、监控等任务，但飞行速度慢、机动性差。

为了解决上述问题，现有专利技术如申请号201810315808.7的中国发明专利公开了“一种采用分布式涵道动力的短距起降无人机”，将分布式动力系统与无人机的机翼等气动部件进行有利藕合进而提高无人机的气动效率和推进效率，已经可以实现短距起降。但是在该专利中，受无人机动力系统布局限制，该无人机无法实现垂直起降进而兼具固定翼无人机和旋翼无人机的优点。

发明内容

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种采用分布式涵道动力的垂直起降无人机，该无人机采用分布式涵道动力以提高该机的气动效率和推进效率。该无人机采用一种新式的带有动力的鸭翼布局，将涵道动力组平均分布在鸭翼翼面，同时将涵道动力组平均分布在机翼后缘襟翼的上翼面。其中鸭翼可以实现0至90度倾转，机翼后缘襟翼可以实现90度偏转，以改变涵道动力组的推力方向。在所有涵道动力组的推力方向向下时，可以保证其合力方向垂直向上并通过该机重心，实现该机的垂直起降。

本发明的技术方案是：一种采用分布式涵道动力的垂直起降无人机，包括机身、机翼、副翼、垂直尾翼和方向舵，所述机翼对称设置于机身后部的两侧，两个所述副翼分别铰接于两侧机翼后缘的外侧位置；两个后缘襟翼分别铰接于两侧机翼后缘的内测位置，能够相对于机翼翼面转动0～90°；所述垂直尾翼安装于机身尾部正上方，所述方向舵安装于垂直尾翼上；其特征在于：还包括鸭翼和涵道动力组；

所述鸭翼对称设置于所述机身前部的两侧，其根部通过垂直于机身轴向的转轴与所述机身连接，使得所述鸭翼能够绕所述转轴旋转；

四组所述涵道动力组分别安装于两个后缘襟翼的上翼面和两侧鸭翼上，均由安装于机身内的涡轮发电机提供电能；所述鸭翼上的涵道动力组包含8个涵道动力单元，随所述鸭翼的倾转改变推力方向；所述后缘襟翼的涵道动力组包含10个涵道动力单元，随后缘襟翼的倾转改变推力方向；所述涵道动力单元包括涵道、电机、电子调速器和螺旋桨。

本发明的进一步技术方案是：所述鸭翼能够绕所述转轴旋转0～90°。

本发明的进一步技术方案是：所述涵道动力组贯穿于所述鸭翼的上、下翼面。

有益效果

本发明的有益效果在于：本发明为提高无人机的续航时间采用油电混合动力方案，可以降低油耗、减少排放。通过布置在机翼后缘襟翼上翼面的涵道动力组抽吸机翼上表面的附面层提高了机翼的气动效率；并采用了带有动力的鸭翼，整个无人机通过动力系统的分布布置提高了动力系统的冗余度与可靠性，避免了因单发失效导致无人机失控现象的发生。通过鸭翼倾转和后缘襟翼偏转带动涵道动力组偏转进而改变推力方向进而实现了无人机的垂直起降。

附图说明

图1为高效巡航状态下无人机结构示意图；