[发明专利]一种变体飞翼式倾转旋翼无人机

说明书

本发明公开的一种变体飞翼式倾转旋翼无人机，属于航空无人飞行器技术领域。本发明将旋翼飞行器与飞翼式固定翼飞行器优势相结合，具有旋翼飞行器起降环境要求低、自由悬停、停放面积小等优点的同时；在以固定翼姿态进行平飞过程中，由于其飞翼式布局，兼具气动效率高、飞行速度快、续航能力强等优势。此外，本发明使用蜗轮蜗杆机构作为变体机构，具有如下优点：(1)蜗轮蜗杆传动比高，保证无人机变体过程的快速、平稳、对称、可靠；(2)具有自锁性，保证无人机转变工作模式后实现变体机构锁定，形成稳定可靠适于飞行的气动外形；(3)蜗轮蜗杆设置于机身内部，结构紧凑，且无需改变无人机外形，提升飞行器气动效率、续航能力。

技术领域

本发属于航空无人飞行器技术领域，涉及一种飞翼式可折叠倾转旋翼无人机。

技术背景

无人机是利用无线电遥控设备和程序控制装置等来操纵的不载人飞机，近年来，无人机已经得到广泛应用，其中固定翼无人机有场地要求，而垂直起降机没有较高的场地要求，但续航能力较低。

公开号为CN208731216U的中国实用新型专利文件中，公开了一种飞翼式倾转旋翼无人机，该无人机能够垂直起飞和降落，从而使得该无人机的起降过程不依托跑道，进而降低了对跑道的要求，且该无人机能够固定翼飞行姿态飞行，节约了动力，从而延长了续航时间，进而提高了续航能力；公开号为CN110271678A的中国发明专利文件中，公开了一种飞翼式倾转旋翼无人机，相较于前者改善了续航能力，提高了飞行效率。但上述两者都属于固定结构的无人机，不能折叠，不能适应多种任务需要，不便于携带和运输。对于无人机而言，不光要能够减弱场地限制、提高续航能力，还应当增强适应不同类型任务的能力。

发明内容

本发明主要目的是提供一种变体飞翼式倾转旋翼无人机，将旋翼飞行器与飞翼式固定翼飞行器优势相结合，具有旋翼飞行器起降环境要求低、自由悬停、停放面积小等优点的同时；在以固定翼姿态进行平飞过程中，由于其飞翼式布局，兼具气动效率高、飞行速度快、续航能力强等优势。此外，本发明使用蜗轮蜗杆机构作为变体机构，即使用蜗轮蜗杆机构实现无人机在旋翼与固定翼模式之间的高效转换，且具有如下优点：(1)蜗轮蜗杆传动比高，保证无人机变体过程的快速、平稳、对称、可靠；(2)利用蜗轮蜗杆机构具有自锁性，保证无人机转变工作模式后实现变体机构锁定，形成稳定可靠适于飞行的气动外形；(3)蜗轮蜗杆设置于机身内部，结构紧凑，且无需改变无人机外形，进而减少无人机的气动阻力，进一步提升飞行器气动效率、续航能力。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

本发明公开的一种飞翼式倾转旋翼无人机，包括机身、连接于所述机身两侧的两个机翼。

所述机翼与机身两端连接，机身中设有能够倾转的螺旋桨以及倾转机构。机身内部设有变体机构，机身两端与机翼连接处设有导轨与连接机构，机身腹部设有起落架；机翼中设有螺旋桨，机翼与机身连接一端设有对应的连接机构。

所述机身包括变体机构、倾转机构、连接机构、起落架、动力装置。

所述变体机构，包括滚珠轴承、导轨、一个蜗杆、两个对称布置的蜗轮。蜗杆能够通过转动带动两蜗轮对称转动。所述滚珠轴承用于辅助变体机构中的蜗轮转动，减小蜗轮与机身的摩擦。所述导轨用于辅助对称布置的机翼沿预设固定轨迹转动。通过蜗杆蜗轮啮合带动对称布置的蜗轮转动，蜗轮通过滚珠轴承、连接装置、导轨带动机翼展开或收拢，机翼展开状态对应平飞模式，机翼收拢状态对应四轴模式，即使用蜗轮蜗杆机构实现无人机在旋翼与固定翼模式之间的高效转换。

具体地，无人机的折叠通过蜗轮蜗杆机构控制。由电机驱动蜗杆旋转，带动蜗轮旋转，蜗轮与左右机翼固连，带动机翼沿导轨进行移动，实现变形功能。所述折叠机构中存在蜗轮与圆盘之间的摩擦的不利影响，故在两者之间设置有滚珠轴承，电机驱动蜗杆转动时，蜗杆带动蜗轮，蜗轮与机翼之间由于有滚珠轴承的存在能够大幅减小摩擦带来的影响。