一種可垂直起降的固定翼無人機的制作方法

本實用新型屬于飛行器領域，尤其涉及一種可垂直起降的固定翼無人機。

背景技術：

無人機是一種處于迅速發展的飛行裝置，其具有機動靈活、反應快速、無人飛行、操作要求低的優點。可廣泛應用于農業、勘測、攝影、邊境巡邏等領域。

無人機從飛行器類型上區分可以分為固定翼和旋翼無人機，旋翼機又有單旋翼也就是直升機和多旋翼之分。

固定翼無人機是軍用和多數民用無人機的主流平臺，最大特點是航程長，巡航面積大，巡航速度快，飛行高度高，飛行效率高。缺點是需要專門的開闊地用于起飛降落，無法實現懸停。

旋翼無人機的體積小、重量輕，拆裝方便，適合多平臺、多空間使用，可以垂直起降、懸停，機動性強，缺點是飛行效率低，續航時間短。

分析現有的無人機系統，固定翼無人機在滿足續航時間長，高速巡航，高效率飛行的情況下，具有攜帶不便捷，需要專門的場地或者裝置來進行發射和回收，在惡劣和極限環境中的使用受到了限制等缺點。并且遇到需要重點排查的地方，不能實現懸停從而進行數據的詳細采集，針對上述的這些問題，我們提出了一種可以垂直起降、又可以懸停的改進型固定翼無人機結構和相應的飛行控制系統。

技術實現要素：

本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種可垂直起降的固定翼無人機。

本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的：

一種可垂直起降的固定翼無人機，包括機身、機翼、尾翼、尾部動力輸出結構和安裝在機翼下的垂直動力輸出結構，所述尾部動力輸出結構安裝在所述機身的尾端，所述機翼安裝在所述機身兩側，所述尾翼安裝在所述機身尾端的頂部。

具體地，所述垂直動力輸出結構包括兩個發動機、兩個旋翼槳葉和快拆懸桿，兩個所述發動機安裝在所述快拆懸桿的兩端內部，一個所述發動機的動力輸出軸對應與一個所述旋翼槳葉傳動連接。

進一步地，所述快拆懸桿通過銷釘與所述機翼對齊定位，并通過螺釘與所述機翼固定連接。

具體地，所述機翼包括第一機翼和第二機翼，所述機身上設置有連接孔，所述第一機翼內安裝有扣接連桿，所述扣接連桿的端部為擠壓式插入頭，所述第二機翼內安裝有插入連桿，所述插入連桿的端部為內凹式固定頭，所述扣接連桿和所述插入連桿均插入到所述連接孔內，并在所述連接孔內扣接。

進一步地，所述機身分別與所述第一機翼和所述第二機翼的電子線路連接均通過設置在所述機身、所述第一機翼和所述第二機翼上的電子觸點結構來完成。

更進一步地，所述第一機翼和所述第二機翼與所述機身的連接面上設置有銷釘，所述機身的連接面上設置有固定孔，所述第一機翼和所述第二機翼通過銷釘與所述機身對齊定位安裝。

更進一步地，所述第一機翼和所述第二機翼下均安裝有一個垂直動力輸出結構。

具體地，尾部動力輸出結構包括發動機和尾部槳葉，所述發動機的動力輸出軸與所述尾部槳葉傳動連接。

具體地，所述無人機還包括整流罩，所述整流罩安裝在所述尾部動力輸出結構上。

具體地，所述機身、所述機翼和所述尾翼內部均設置有碳纖維蜂窩夾層。在滿足結構強度和剛度的基礎上，做到最大程度的減重，有效的提高了飛行效率。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型一種可垂直起降的固定翼無人機，垂直動力輸出結構的安裝和使用使得無人機可以垂直起降、又可以懸停可以完成一些特殊的工作任務；機身與機翼連接部分采用便攜扣接，所有線路采用觸點式連接，有效縮短無人機安裝和撤收時間，便于攜帶和運輸。

附圖說明

圖1是本實用新型一種可垂直起降的固定翼無人機的結構示意圖；

圖2是本實用新型一種可垂直起降的固定翼無人機的爆炸結構示意圖；

圖3是本實用新型一種可垂直起降的固定翼無人機中機身與機翼的連接結構詳圖；

圖4是本實用新型一種可垂直起降的固定翼無人機中垂直動力輸出結構示意圖；

圖5是本實用新型一種可垂直起降的固定翼無人機中機身與機翼的連接結構示意圖。

圖中：1-機身，2-機翼，3-尾翼，4-整流罩，5-尾部槳葉，6-旋翼槳葉，7-快拆懸桿，8-插入連桿，9-扣接連桿，10-連接孔，11-插入頭，12-固定頭。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：

如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本實用新型一種可垂直起降的固定翼無人機，包括機身1、機翼2、尾翼3、尾部動力輸出結構和安裝在機翼2下的垂直動力輸出結構，尾部動力輸出結構安裝在機身1的尾端，機翼2安裝在機身1兩側，尾翼3安裝在機身1尾端的頂部。

垂直動力輸出結構包括兩個發動機、兩個旋翼槳葉6和快拆懸桿7，兩個發動機安裝在快拆懸桿7的兩端內部，一個發動機的動力輸出軸對應與一個旋翼槳葉6傳動連接。快拆懸桿7通過銷釘與機翼2對齊定位，并通過螺釘與機翼2固定連接。

機翼2包括第一機翼和第二機翼，機身1上設置有連接孔10，第一機翼內安裝有扣接連桿9，扣接連桿9的端部為擠壓式插入頭11，第二機翼2內安裝有插入連桿8，插入連桿8的端部為內凹式固定頭12，扣接連桿9和插入連桿8均插入到連接孔10內，并在連接孔10內扣接。機身1分別與第一機翼和第二機翼的電子線路連接均通過設置在機身1、第一機翼和第二機翼上的電子觸點結構來完成。第一機翼和第二機翼與機身1的連接面上設置有銷釘，機身1的連接面上設置有固定孔，第一機翼和第二機翼通過銷釘與機身1對齊定位安裝。第一機翼和第二機翼下均安裝有一個垂直動力輸出結構。

尾部動力輸出結構包括發動機和尾部槳葉5，發動機的動力輸出軸與尾部槳葉5傳動連接。

無人機還包括整流罩4，整流罩4安裝在尾部動力輸出結構上。

機身1、機翼2和尾翼3內部均設置有碳纖維蜂窩夾層。在滿足整個無人機的結構強度和剛度的基礎上，做到了最大程度的輕量化，有效的降低了飛機自身的重量，在升阻比不變的情況下，相應的提高了飛機的有效載荷。

本實用新型中的無人機，在起飛、降落，以及懸停過程的升力和前飛動力由垂直動力輸出結構提供，尾部動力輸出結構不參與工作，無人機通過調節垂直動力輸出結構的發動機轉速來改變旋翼槳葉6的轉速，實現升力的變化，從而控制無人機的姿態和位置。四個旋翼槳葉6在飛行過程中相鄰兩個的轉動方向是相反的，因此當無人機平衡飛行時，陀螺效應和空氣動力扭矩效應均被抵消。當無人機達到一定的高度，需要由懸停狀態進入巡航狀態時候，由尾部動力輸出結構提供平飛的推力和升力，四個旋翼槳葉6處于停止工作階段。飛機進入高效率的巡航階段，從而有效的提高了巡航半徑和航時。

本實用新型通過懸翼飛行狀態和固定翼飛行狀態的有效結合，可以將不同的飛行模式進行實時有效的轉換，使得無人機的機動性能和飛行效率均得到有效的提高。

無人機的主要部件的分解狀態如圖2所示，包括機翼2、機身1、尾部漿葉、兩個快拆懸桿7和四個懸翼漿葉，且各部件分別放置打包，一旦需要無人機起飛，即可隨時安裝。

如圖3和圖5所示，機翼2和機身1之間的快拆連接是通過卡扣連接實現，將擠壓式插入頭11插入到內凹式固定頭12內，過盈裝配的內凹式固定頭12卡死擠壓式插入頭11的彈性端口，從而進行最終的固定。

在本實施例中，擠壓式插入頭11與插入連桿8一體成型，內凹式固定頭12與扣接連桿9一體成型，插入連桿8和扣接連桿9位于機身1內部的部分用膠進行固定。

第一機翼和第二機翼與機身1的連接面上設置有銷釘，機身1的連接面上設置有固定孔，第一機翼和第二機翼通過銷釘與機身1對齊定位安裝。通過定位銷釘可實現機翼2與機身1快速定位。

本實施例中，快拆懸桿7與機翼2的連接是通過銷釘進行快速精準對齊，最終通過一個M8的螺釘進行固定連接。

在搬運的時候，將尾部槳葉5和旋翼槳葉6單獨放置便于整個無人機結構的整體運輸，這種快拆、快裝方式可以避免在運輸過程中尾部槳葉5和旋翼槳葉6受到不必要的磕碰，從而影響尾部槳葉5和旋翼槳葉6的氣動性能，或者影響飛機的起飛性能。

以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍內。