[发明专利]一种两栖式跨介质无人机及其控制方法

说明书

本发明提供一种两栖式跨介质无人机及其控制方法，包括四个旋翼组件、一对固定翼、中间仓；一对固定翼对称的安装在中间仓上，四个旋翼组件对称的安装在中间仓的四周；每个旋翼组件包括空中旋翼和防水电机；中间仓里设置有控制系统和动力系统。本发明提出的跨介质无人机采用四旋翼和固定翼结合的方式，融合了四旋翼无人机控制简单，稳定性好的优点，又具有固定翼无人机速度快，效率高的优点。

技术领域

本申请属于无人机领域，具体涉及一种两栖式跨介质无人机及其控制方法。

背景技术

跨介质无人机是一种从水上或水下发射，既能在空中航行也能在水下航行的新型武器。其特点在于水下航行时可以规避敌舰的侦查，具有较好的隐蔽性；水上飞行时具有快速性。目前跨介质无人机多为固定翼推进出水式，四旋翼式。固定翼出水用火箭推进出水，难以多次出入水，又有浮力调节装置，机构复杂，阻力大，升空后速度慢。四旋翼式跨介质无人机由于机构复杂，重量重，阻力大，出水后飞行速度低，能量效率低，续航时间短。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种新型跨介质无人机。该无人机采用四旋翼和固定翼结合的方式，融合了四旋翼无人机控制简单，稳定性好的优点，又具有固定翼无人机速度快，效率高的优点；同时本发明简化了固定翼的结构，使本发明无人机的重量进一步减轻，续航时间更长。

具体的技术方案为：

一种两栖式跨介质无人机，由四个旋翼组件、一对固定翼、中间仓组成；一对固定翼安装在中间仓上，四个旋翼组件安装在中间仓的四周；每个旋翼组件包括空中旋翼和防水电机；中间仓里设置有控制系统和动力系统。

具体有两种结构，其中一种结构为：

一种两栖式跨介质无人机，包括四个旋翼组件、一对固定翼、一对中间支架、四根拉紧线绳、中间仓；一对固定翼平行设置在中间仓的两端，并且每个固定翼中间位置通过中间支架固定在中间仓上，一对固定翼和中间支架组成工字型，每根所述的拉紧线绳一端都固定在中间仓上，另一端分别固定在一对固定翼的近端部；

四个旋翼组件分别安装在一对固定翼的四个端部；每个旋翼组件包括空中旋翼、防水电机；中间仓里设置有控制系统和动力系统。

进一步的，所述的固定翼为直线型结构，或者，所述的固定翼为弓形结构，凸起一面朝向中间仓，同一个固定翼的两端之间设有弓形翼线绳拉紧。

另外一种结构为：一种两栖式跨介质无人机，包括四个旋翼组件、一个固定翼、四个旋翼支架、中间仓；

四个旋翼支架对称的分布在一对固定翼的两侧；旋翼支架一端固定在中间仓上，另一端安装旋翼组件。

上述两种结构，均还可以优选设计为：

所述的动力系统有两套，一套为空中动力系统，一套为水下动力系统；所述的空中动力系统与空中旋翼连接并用于驱动空中旋翼，所述的水下动力系统与水下螺旋桨连接，并用于驱动水下螺旋桨；

所述的空中旋翼安装在上方，所述的水下螺旋桨安装在下方。

所述的中间仓的顶端内部有两个小反应室，小反应室里装有两种不同的化合物，反应室有管道连接，管道里有阻隔件；中间仓顶端有个气囊，不充气收缩到中间仓里，中间仓外只有小部分，充气后在中间仓外形成一个大气囊。

所述的旋翼组件是可变距的旋翼组件，包括电机与外壳固定连接，电机转动带动外壳一起转动；外壳内部设有双出轴电机；双出轴电机两端输出轴，分别为第一输出轴、第二输出轴，第二输出轴与第一输出轴平行布置，第一输出轴为电机转子轴；第一输出轴上固定有第一齿轮，第二输出轴上固定第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮啮合；双出轴电机第一输出轴、第二输出轴上分别固定连接桨夹。

所述的一种两栖式跨介质无人机的控制方法，包括以下过程：