[发明专利]一种混合动力运载无人机及运载系统

说明书

本发明公开了一种混合动力运载无人机及运载系统，该无人机包括动力系统，所述动力系统包括若干涡喷发动机以及若干电驱动旋翼；若干所述涡喷发动机与若干所述电驱动旋翼沿机体的周向交叉布置；若干所述涡喷发动机用于产生向下的推力为所述机体提供主升力；若干所述电驱动旋翼用于为所述机体提供辅助升力，并为所述机体的位置与姿态控制提供控制力与控制力矩。可实现高原地区大载荷物资运载，兼具电驱动无人机控制简单、控制响应快速的优点与燃油动力无人机运载能力强、续航力强的优点，同时相比于燃油动力旋翼无人机体积更小，从而可实现车载运输，车上起降。

技术领域

本发明涉及运载工具技术领域，特别是涉及一种混合动力运载无人机及运载系统。

背景技术

部分高原边远地区道路险峻，补给运输非常困难，一旦遇到地质灾害或极端气候，物资补给随时可能中断。因此，高原地区对能够适应高海拔、复杂地形的物资运输工具需求非常迫切。

无人机具有独特的飞行性能及使用价值。与有人机相比，无人机具有无人员伤亡、体积小、造价低、战场生存力强等特点，在许多方面具有无法比拟的优越性；与固定翼无人机相比，无人直升机可垂直起降、空中悬停，朝任意方向飞行，其起飞着陆场地小，不必配备像固定翼无人机那样复杂、大体积的发射回收系统。因此无人机可以用于高原边远地区物资投放、灾情监测、紧急救援、抢险救灾等领域。

现有技术中大载重无人机主要技术方案是使用旋翼提供升力，使用电驱动、涡轴或活塞发动机提供动力。电驱动发动机在高原环境下存在续航能力差，功率不足等缺点，难以满足高原大载荷运载需求；涡轴与活塞式发动机功率可满足高原运载需求，但其体积、重量大，控制复杂、勤务保障要求高。

因此，如何提供一种兼具电驱动无人机控制简单、控制响应快速的优点以及燃油动力无人机运载能力强、续航力强等优点的无人机，是迫切需要本领域技术人员解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种混合动力运载无人机及运载系统。

本发明提供了如下方案：

一种混合动力运载无人机，包括：

动力系统，所述动力系统包括若干涡喷发动机以及若干电驱动旋翼；若干所述涡喷发动机与若干所述电驱动旋翼沿机体的周向交叉布置；

其中，若干所述涡喷发动机用于产生向下的推力为所述机体提供主升力；若干所述电驱动旋翼用于为所述机体提供辅助升力，并为所述机体的位置与姿态控制提供控制力与控制力矩。

优选地：所述动力系统还包括油电转换子系统；所述油电转换子系统用于将部分所述涡喷发动机的动力用于带动发电组件发电以便为所述电驱动旋翼供电。

优选地：所述动力系统还包括电源子系统，所述电源子系统与所述油电转换子系统相连，所述电源子系统包括可充电蓄电池，所述可充电蓄电池与所述电驱动旋翼相连。

优选地：所述动力系统还包括燃油子系统，所述燃油子系统包括燃油管路、油泵、油滤、油量检测装置，所述燃油子系统用于为涡喷发动机供油。

优选地：所述机体包括机舱、起落架、机臂、载荷舱以及油箱；所述机臂用于安装所述涡喷发动机以及所述电驱动旋翼，以使所述涡喷发动机以及所述电驱动旋翼对称、环绕分布于机体四周；所述机舱位于中上部位置，所述机舱的内部用于安装飞控系统设备、动力系统设备、通信系统设备。

优选地：所述油箱包括主油箱以及若干副油箱，所述主油箱位于所述机舱下部，若干所述副油箱沿所述机舱四周对称分布；所述载荷舱位于所述主油箱正下方，所述起落架位于所述载荷舱正下方。

优选地：所述飞控系统设备包括导航子系统、自动控制子系统；所述导航子系统包括若干无人机位置、姿态传感器以及周边环境检测传感器，用于测量无人机位姿、感知周边环境；所述自动控制子系统用于处理获取到的传感器信息、解算无人机位姿、构建航路地图、规划航路、进行飞行控制解算、根据操作指令进行任务调度。