专利名称:多组共轴旋翼可变飞行模式无人飞行器的利记博彩app
技术领域:
本发明涉及一种飞行器,特别涉及一种多组共轴旋翼可变飞行模式无人飞行 器,能应用于科研、航空、工业、娱乐、民用、警用、军用等领域。
背景技术:
无人直升机优势明显,起飞着陆场地小,能垂直起降,能空中悬停,能向任 何一个方向灵活飞行。由于其独特的结构和功能特点不单在军事领域发挥着重要 作用,在灾害现场救援、危险环境探查、交通监视或者空中拍摄等领域也展示出
巨大应用潜力,已受到广泛重^L。
在本发明之前,现有的无人直升机中,微型无人直升机(通常指lkg以下) 几乎没有负载能力,结构布局为传统的旋翼加尾桨形式,实际用处不大。中大型 无人直升机(通常指大于20kg),动力驱动均采用发动才几控制,除无人倾转旋翼 飞行器外,结构布局使飞行模式仅限于直升机飞行模式。尽管无人倾转旋翼飞行 器可以转换到飞机飞行才莫式,但也只能是旋翼短舱倾转,而且结构非常复杂。这 些无人直升机不但结构相对复杂,而且稳定性也较差,使用、操作也复杂,无论 是制造还是使用,其成本都是非常高的。因此,对于多数非军事用途的应用来讲, 实际意义不大。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述缺陷,设计、研制一种结构简单、可广泛应用 于非军事用途的多组共轴旋翼可变飞行模式无人飞行器。 本发明的技术方案是
多组共轴旋翼可变飞行模式无人飞行器,其主要技术特征在于机体为框架结 构,设置有多组共轴旋翼,每组共轴旋翼由上电机、下电机组成,二者背靠背同 轴心设置,上电机连接上旋翼,下电机连接下旋翼,上旋翼、下旋翼旋转方向相 反,上旋翼、下旋翼的桨叶正、反对称,同轴向升力设置,各组共轴旋翼扭矩自 平衡,4几载航电飞控盒置于才几体重心处。
本发明的优点和效果在于解决了无人飞行器的操纵性和稳定性难题,以及飞 行模式转换、相对飞行速度控制,以及飞行器携带运输和使用问题。
本发明结构简单,制造及使用成本低,操作容易。
本发明的其他优点和效果将在下面继续说明。
图1——本发明中无人飞行器结构原理示意图。 图2——本发明中无人飞行器俯视图。 图3—一本发明无人飞行器直升积4莫式力示意图。 图4—一本发明无人飞行器飞积4莫式力示意图。 图5——本发明无人飞行器折叠后结构示意图。
具体实施例方式
如图1、图2所示
本发明的具体实例是三组共轴旋翼呈T形分布,第一共轴旋翼1在图中左边, 第二共轴旋翼2右下,第三共轴旋翼3在右上,机体4为框架式结构;机栽航电 盒5安装在机体重心处;第一共轴旋翼l由上旋翼6、下旋翼7、上电机8、下 电机9组成,上电机8连接上旋翼6为一对,下电机9连接下旋翼7为一对,两 对中,上旋翼6为正桨,下旋翼为反桨,上旋翼6、下旋翼7的旋转方向相反, 上旋翼、下旋翼的桨叶正、反对称,同轴向升力设置,图中表示的是上旋翼6 是顺时针方向旋转,下旋翼7为逆时针方向旋转;因为三组都相同,因而只举一 组说明;机体框架4梁下连接或挂一翼片10,成垂直状,用于飞行器整体倾转 时辅助提高升力;上电机8、下电机9背靠背同轴心上下安装。
应用时
如图1、图2、图3、图4所示
上旋翼6、下旋翼7正(顺时针)、反(逆时针)转旋通过调节转速控制上旋 翼6、下旋翼7的气动合升力F和合力矩M,如图3中的F1、 F2、 F3, Ml、 M2、 M3分别表示第一共轴旋翼组l、第二共轴旋翼2、第三共轴旋翼3的合升力、合 扭力矩,G为飞行器重力。
飞行模式控制通过电机转速调节实现直接力控制,直升机飞行模式下合力 (矩)与飞4亍模态的关系为
悬停模态, M1=M2-M3=0, Fl+F2+F3-G;
垂直升降模态, M1=M2=M3=0, F1+F2+F3>G或F1+F2+F3<G;
俯仰(倾转)才莫态,M1-M2=M3=0, F1+F3*F2;
滚转模态, M1=M2=M3=0, F1^F3;
偏航模态, M1=M2=M3*0, Fl、 F2、 F3不变;
本发明由直升机飞行模式到飞机飞行模式的倾转过渡俯仰模态实现,调节F2 和Fl+F3合力大小使机身慢慢倾转,直到进入飞机飞行模式,随着飞行速度提高, 翼片IO的升力也随之增大,旋翼力和扭力矩的作用也发生变化。
飞机飞行模式下合力(矩)与飞行模态的关系为
快速前飞模态, Fl+F2+F3为推力;
俯仰(倾转)模态,Ml=M2=M3-0, F1+F3*F2;
偏航模态, Ml=M2=M3-0, F1^F3;
滚转模态, M1-M2=M3*0, Fl、 F2、 F3不变;
由上可知,本发明中的多组共轴旋翼可变飞行冲莫式无人飞行器具有下述优
,泉:
1. 本发明中的无人飞行器可在小的空间范围内安装多组旋翼,可以达到高 效率的升力,提高升力与自重的比值。
2. 本发明中的无人飞行器共轴旋翼结构紧凑,且扭力矩自平衡,通过局部 力矩平衡解决了整体力矩耦合性,有效地降低了飞行操纵难度。
3. 本发明中的无人飞行器采用旋翼转速控制调节飞行器气动合力和合力 矩,实现垂直起降、悬停、转向等飞行,控制平稳和灵活。旋翼由电机 直接驱动,机械结构简单。
4. 本发明中的无人飞行器通过整体倾转方式实现飞行模式转换,下挂机翼 有助于飞行速度的提高,降低了功率消耗,可增加有效航程。
5. 本发明中的无人飞行器具有一定的负栽能力,可适于低空、中短程、特殊环境下应用。
6.本发明中的无人飞行器机身结构为折叠式,运输、储藏、携带和使用都 很方便,有利于应用推广。
机体4 (机身框架梁)设计为可折叠式,即机体4中段设置折叠机构,如图 5所示那样,直角折叠,使位于机体4末端的(图中为左、右)第一共轴旋翼l、 第三共轴旋翼3向中间的第二共轴旋翼2收拢,便于运输、储藏和携带。
本例中虽只举出了三组共轴旋翼,但三组以上也是可以的;分布也可选择其 他方式。
本发明请求保护的内容不局限于本具体实施方式
的描述。
权利要求
1.多组共轴旋翼可变飞行模式无人飞行器,其特征在于机体为框架结构,设置有多组共轴旋翼,每组共轴旋翼由上电机、下电机组成,二者背靠背同轴心设置,上电机连接上旋翼,下电机连接下旋翼,上旋翼、下旋翼旋转方向相反,上旋翼、下旋翼的桨叶正、反对称,同轴向升力设置,各组共轴旋翼扭矩自平衡,机载航电飞控盒置于机体重心处。
2. 根据权利要求1所述的多组共轴旋翼可变飞行模式无人飞行器,其特征在于 机体下部设置翼片,成垂直状。
3. 根据权利要求1所述的多组共轴旋翼可变飞行模式无人飞行器,其特征在于 机体中段设置折叠机构。
全文摘要
本发明涉及一种多组共轴旋翼可变飞行模式无人飞行器。本发明结构是机体为框架结构,设置有多组共轴旋翼,每组共轴旋翼由上电机、下电机组成,二者背靠背同轴心设置,分别连接上旋翼、下旋翼,上旋翼、下旋翼旋转方向相反,其桨叶正、反对称,同轴向升力设置,各组共轴旋翼扭矩自平衡,机载航电飞控盒置于机体重心处。本发明克服了现有装置存在的结构非常复杂,稳定性差,使用、操作也复杂,无论是制造还是使用,其成本都是非常高的缺陷。本发明操纵性和稳定性好,易控制飞行模式转换、相对飞行速度,运输和使用问题。本发明结构简单,制造及使用成本低,操作容易。
文档编号B64C27/00GK101575004SQ20091003295
公开日2009年11月11日 申请日期2009年6月9日 优先权日2009年6月9日
发明者夏青元, 徐锦法 申请人:徐锦法