遥控飞机的制作方法
专利名称:遥控飞机的制作方法
【专利摘要】本申请提供一种遥控飞机，其中遥控飞机包括：升降舵；控制升降舵的执行机构，其中，在降落过程中，执行机构控制遥控飞机在第一降落模式和第二降落模式中来回转换，其中第二降落模式中升降舵的偏转角度大于第一降落模式的升降舵的偏转角度。本申请的遥控飞机有效地降低了对降落场地的要求，并且避免遥控飞机降落时冲击力较大对遥控飞机的损坏。
【专利说明】
遥控飞机
技术领域
[0001]本申请涉及飞行器领域，更具体地而言，涉及一种遥控飞机。
【背景技术】
[0002]遥控飞机是一种可以远距离控制飞行的飞行器。其广泛应用于航拍、载重、航模和军用等领域。
[0003]遥控飞机通常需要用户远程控制飞行。而在遥控飞机降落时，遥控飞机一般采用下滑降落，下滑降落需要宽阔的降落场地，并且降落场地周围要有良好的空域，场地周围不能有高大的建筑物和树木等障碍物。
【发明内容】
[0004]本申请的一个目的在于提供一种遥控飞机，包括:升降舵；控制升降舵的执行机构，其中，在降落过程中，执行机构控制遥控飞机在第一降落模式和第二降落模式中来回转换，其中第二降落模式中升降舵的偏转角度大于第一降落模式的升降舵的偏转角度。
[0005]在一些实施例中，所述执行机构包括第一执行机构和第二执行机构。
[0006]在一些实施例中，所述执行机构数量为I。
[0007]在一些实施例中，所述执行机构包含传动机构，所述传动机构连接于升降舵。
[0008]在一些实施例中，所述传动机构包括摇臂和连杆。
[0009]在一些实施例中，第一执行机构的执行力臂大于第二执行机构的执行力臂。
[0010]在一些实施例中，所述升降舵为全动平尾类型升降舵。
[0011]在一些实施例中，第二降落模式的升降舵偏转角度大于20°。
[0012]在一些实施例中，第一降落模式的升降舵偏转角度为±20°之间。
[0013]在一些实施例中，所述升降舵为部分平尾类型升降舵。
[0014]在一些实施例中，第二降落模式的升降舵偏转角度大于40°。
[0015]在一些实施例中，第一降落模式的升降舵偏转角度为±40°之间。
[0016]在一些实施例中，所述第一降落模式为下滑降落模式。
[0017]在一些实施例中，所述第二降落模式为速降模式。
[0018]以上为本申请的概述，可能有简化、概括和省略细节的情况，因此本领域的技术人员应该认识到，该部分仅是示例说明性的，而不旨在以任何方式限定本申请范围。本概述部分既非旨在确定所要求保护主题的关键特征或必要特征，也非旨在用作为确定所要求保护主题的范围的辅助手段。
【附图说明】
[0019]通过下面说明书和所附的权利要求书并与附图结合，将会更加充分地清楚理解本申请内容的上述和其他特征。可以理解，这些附图仅描绘了本申请内容的若干实施方式，因此不应认为是对本申请内容范围的限定。通过采用附图，本申请内容将会得到更加明确和详细地说明。
[0020]图1示出了本申请一实施例的全动平尾类型升降舵结构示意图；
[0021]图2示出了本申请一实施例的全动平尾类型升降舵在第一降落模式和第二降落模式的位置示意图；
[0022]图3示出了本申请一实施例的升降舵在下降状态的位置示意图；
[0023]图4示出了本申请一实施例的升降舵在上升状态的位置示意图；
[0024]图5示出了本申请一实施例的升降舵在速降状态的位置示意图；
[0025]图6示出了本申请一实施例的升降舵在平飞状态的位置示意图；
[0026]图7示出了本申请一实施例的升降舵在上升状态和下降状态的位置示意图；
[0027]图8示出了本申请一实施例的升降舵速降状态示意图。
【具体实施方式】
[0028]在下面的详细描述中，参考了构成其一部分的附图。在附图中，类似的符号通常表示类似的组成部分，除非上下文另有说明。详细描述、附图和权利要求书中描述的说明性实施方式并非旨在限定。在不偏离本申请的主题的精神或范围的情况下，可以采用其他实施方式，并且可以做出其他变化。可以理解，可以对本申请中一般性描述的、在附图中图解说明的本申请内容的各个方面进行多种不同构成的配置、替换、组合，设计，而所有这些都明确地构成本申请内容的一部分。
[0029]现有遥控飞机通常采用下滑降落模式，在下滑降落模式，遥控飞机采用相对小的角度(例如小于20度)低头匀速下降，在一些实际操作中，通常会采用只有几度的下滑角低头匀速下降，从而导致下滑路径较长，以及需要较大面积的降落场地。此外，下滑降落要按照遥控飞机的性能和当时的气象条件来精确估算下滑路径，还需要操纵者精确地操纵遥控飞机按照理想的路径下滑飞行。下滑降落对操纵者而言要求较高。并且下滑降落时要求宽阔的降落场地且降落场地周围不能有高大的建筑物和树木等障碍物。在钢筋水泥森林的城市，下滑降落的降落场地非常难以找寻。
[0030]为此，有些遥控飞机采用速降模式。速降模式是让遥控飞机的升降舵不可逆的呈大角度翘起，遥控飞机本身以水平姿势沿着几乎垂直的轨迹下降，直至落地。速降模式虽然可以降低对降落场地的要求，但是，对遥控飞机的要求却比较高，垂直降落的遥控飞机接地时冲击力非常大，要求遥控飞机机身的结构和机载设备的抗冲击能力非常高。采用速降模式可以简化对下降路径的估计和下降时对遥控飞机的操纵。但是进入速降模式遥控飞机就不能再执行操纵指令，无法修正降落路径。而为了避免速降接地时，冲击力对遥控飞机和遥控飞机内置的设备的破坏，遥控飞机通常会增加较多结构以提高遥控飞机的强度，这又导致遥控飞机自重增加，降低了遥控飞机的性能。
[0031 ]在本申请的一个方面，本申请提供一实施例的遥控飞机的降落方法，包括:在降落过程中，遥控飞机可控地在第一降落模式和第二降落模式中来回转换，其中第二降落模式中升降舵的偏转角度大于第一降落模式的升降舵的偏转角度。本发明的实施例通过在第一降落模式和第二降落模式中来回转换一次或多次，有效地降低了对降落场地的要求，并且避免遥控飞机降落时冲击力较大对遥控飞机的损坏。
[0032]在一些实施例中，降落过程包括两个阶段，其中，一种阶段的降落模式为第一降落模式，另一种阶段的降落模式为第二降落模式。在另一些实施例中，降落过程包括三种阶段、四种阶段或更多种阶段，其中至少一种阶段为第一降落模式，至少一种阶段为第二降落模式。可控地在第一降落模式和第二降落模式中来回转换，以更佳地降低了对降落场地的要求并避免降落时对遥控飞机的损坏。
[0033]在一些实施例中，第一降落模式可以为下滑降落模式，第二降落模式可以为其他的降落模式。在一些实施例中，第二降落模式可以为速降模式，第一降落模式可以为其他的降落模式。在一些实施例中，所述第一降落模式为下滑降落模式且所述第二降落模式为速降模式。
[0034]作为一些可选的实施例，包括两种和两种以上阶段的降落过程中，降落过程中的第一种阶段的降落模式可以为速降模式。降落过程中的最后一种阶段的降落模式可以为下滑降落模式。
[0035]在一些实施例中，升降舵是遥控飞机水平尾翼中可操纵的翼面部分，其作用是对飞机进行俯仰操纵，控制飞机以第一降落模式或第二降落模式降落。其中，第二降落模式中升降舵的偏转角度大于第一降落模式的升降舵的偏转角度。在一些实施例中，第二降落模式较接近于垂直降落，而第一降落模式能够沿一定角度下滑降落，从而能够有效地调节遥控飞机下降过程中的速度和场地要求，从而使得降落过程中，降低降落场地要求且降落冲击力小。
[0036]在一些实施例中，升降舵在第一降落模式的偏转角度可以为±5°之间、±10°之间、±20°之间、±30°之间、或±40°之间；升降舵在第二降落模式的偏转角度可以为大于20°、大于30°、大于40°、大于50°、大于60°、或大于70°。
[0037]请参考图1和图2，在一些实施例中，升降舵102是全动平尾类型的升降舵，全动平尾类型的升降舵为水平安定面与升降舵合为一体并可绕自身转轴作整体转动的翼面。在一些实施例中，遥控飞机的整个水平尾翼是一个整体。在一些实施例中，执行机构140的一端包括传动机构106，传动机构106耦接于升降舵102。执行机构140通过传动机构106让升降舵102绕旋转轴线XX’转动。从而控制升降舵所受到的气动力产生力矩的方向，控制遥控飞机上升或下降。
[0038]如图2所示，在一些实施例中，当升降舵102是全动平尾类型升降舵时，第一降落模式的升降舵偏转角度为±20°之间，第二降落模式的升降舵偏转角度为大于20°。操纵升降舵向上偏转大于20°以使得遥控飞机进入第二降落模式。当升降舵向上偏转大于20° (例如，30°或40°)，遥控飞机会进入深度失速，从而使得遥控飞机进入第二降落模式，导致遥控飞机沿几乎垂直的轨迹下降。在第二降落模式下，遥控飞机能够避开周围的障碍物。而当遥控飞机在第二降落模式下降落到安全高度时，遥控飞机从第二降落模式退出，转换到第一降落模式，此时，遥控飞机基本处于降落场地中间，高度不高，滑翔过程较短，既不会飞出场地，又可以适当修正航线，从而保证遥控飞机安全着陆。作为一些实施例，第一降落模式的升降舵偏转角度为±20°之间。需要说明的是，在第一降落模式下，操纵升降舵向上偏转(0°?+20°)，升降舵所受到的气动力就会产生一个抬头的力矩，遥控飞机抬头向上;操纵升降舵向下偏转(-20°?0°)，升降舵所受到的气动力就会产生一个低头的力矩，遥控飞机低头向下。在一些实施例中，所述第一降落模式为下滑降落模式，在一些实施例中，所述第二降落模式为速降模式。
[0039]在一些实施例中，当升降舵102是全动平尾类型的升降舵时，下降过程可以包括两个阶段，其中第一阶段采用速降模式，使升降舵向上偏转大于20°，当第一阶段降落至安全高度时，转换为第二阶段，第二阶段采用下滑降落模式，升降舵偏转为±20°之间。需要说明的是，在第一阶段的速降模式中升降舵的偏转角度可以为固定的，而在第二阶段的下滑降落模式中升降舵的偏转角度可以是可变的。在一些实施例中，可以根据安全高度的高度、下降的速度和加速度、风力、风向、降落场地大小，在第二阶段调整升降舵的偏转角度，从而使得遥控飞机降落时冲击力小。
[0040]在一些实施例中，第二降落模式升降舵向上偏转可以为大于40°，以更有利的进入深度失速。需要说明的是，在一些实施例中，第二降落模式的升降舵向上偏转角度越大越有利进入深度失速。但是，第二降落模式的升降舵向上偏转角度需要在遥控飞机的正常使用范围内，例如，第二降落模式的升降舵向上偏转角度小于90°，以便能够在转换降落模式时有效的转换到第一降落模式。在一些实施例中，第二降落模式升降舵向上偏转可以为40°至70°之间(包括40°和70°)有利于进入深度失速且能够快速转换到第一降落模式。
[0041]在一些实施例中，在下降过程中，遥控飞机可以在第一降落模式和第二降落模式之间来回切换一次，两次，三次，四次或者更多次，等等。在一些实施例中，可以根据安全高度的高度、下降的速度和加速度、风力、风向选择下降过程的阶段数目。作为一些示范例，当安全高度设置的比较高时，下降过程的阶段数目可以设置的少一些。作为一些示范例，风力较大时，下降过程的阶段数目可以设置的多一些。在一些实施例中，具有多个阶段的下降过程中，每一个阶段中可以设置为下降高度相同也可以设置为下降高度不同。在一些实施例中，具有多种阶段的下降过程中，每一种阶段中可以设置为下降时间相同也可以设置为下降时间不同。在一些实施例中，具有多种阶段的下降过程中，可以设置为若干的阶段下降时间相同、若干的阶段下降的高度相同。以使得下降的冲击力较小且场地要求低。
[0042]在一些实施例中，安全高度可以根据经验设置，也可以根据实际测试获取。作为一些实施例，安全高度的设置可以根据遥控飞机的飞行高度、下降的速度、加速度、风力、和/或风向进行调整。
[0043]在另一些实施例中，升降舵是部分平尾类型升降舵。在某些遥控飞机上，水平尾翼包括固定部和可动部，可动部可绕轴线转动，固定部是不可转动的。可动部构成了部分平尾升降舵。在降落过程中，遥控飞机可控地在第一降落模式和第二降落模式中来回转换，其中第二降落模式中部分平尾升降舵的偏转角度大于第一降落模式的部分平尾升降舵的偏转角度。
[0044]在一些实施例中，遥控飞机的升降舵占水平尾翼的面积百分比可以在很大的范围内进行选择。例如部分平尾升降舵占水平尾翼的面积百分比可以为10%_85%。在一些实施例中，当部分平尾升降舵占水平尾翼的面积百分比为10%_45%时，第一降落模式的升降舵偏转为±40°之间。第二降落模式的升降舵偏转为大于40°。在一些实施例中，升降舵占水平尾翼的面积百分比越大，第一降落模式的升降舵调节角度就越小。在另一些实施例中，当升降舵占水平尾翼的面积百分比为45%-85%时，第一降落模式的升降舵偏转为±30°之间。第二降落模式的升降舵偏转为大于30°。
[0045]请参考图3、图4和图5，在一些实施例中，升降舵112在两个执行机构控制下进行第一降落模式和第二降落模式的转换。其中，第一执行机构可以为升降执行机构121，第二执行机构可以为速降执行机构122;作为一些实施例，全动平尾升降舵112具有平尾摇臂114，平尾摇臂114连接于连杆116的一端。连杆116的另一端连接于摇臂118的第一端120，升降执行机构121在第一连接点连接于摇臂118，速降执行机构122在第二连接点连接于摇臂118，升降执行机构121的执行力臂Dl大于速降执行机构122的执行力臂D2，也就是说，第一连接点距离摇臂118第一端120的距离(Dl)大于第二连接点距离摇臂118第一端120的距离(D2)。在一些实施例中，升降执行机构121可以作为空中飞行时升降舵112的控制机构，也可以作为下滑降落模式时升降舵112的控制机构。作为一些实施例，升降执行机构121根据接收到的飞行时的指令，控制升降舵112在较小的角度偏转。例如，为±20°之间，从而调节飞行状态以适应风力和风向等飞行条件。作为一些实施例，升降舵112偏转为0° (请参考图3和图4中的虚线示出的升降舵的偏转位置)时，遥控飞机为平飞状态;升降舵112偏转为0°?-20°之间(请参考图3中实线示出的升降舵的偏转位置)时，遥控飞机为下降状态;升降舵112偏转为0°?+20°之间(请参考图4中实线示出的升降舵的偏转位置)时，遥控飞机为上升状态。在一些实施例中，当速降执行机构122接收到速降指令，升降舵112在速降执行机构122的控制下，偏转为大于20° (请参考图5中实线示出的升降舵的偏转位置)时，遥控飞机会进入深度失速，从而使得遥控飞机进入速降模式，导致遥控飞机沿几乎垂直的轨迹下降。当遥控飞机下降至安全高度，升降执行机构121接收到下滑降落指令，升降执行机构121控制升降舵112回复到偏转角度为±20°之间，从而使得遥控飞机进入到下滑降落模式，从而降低遥控飞机降落时的冲击力。
[0046]请参考图6、图7和图8，在一些实施例中，升降舵132在一个执行机构140控制下进行第一降落模式和第二降落模式的转换。作为一些实施例，升降舵132连接于传动机构150的一端，传动机构150的另一端连接于执行机构140。执行机构140接收操纵指令，根据操纵指令，控制传动机构150的运动，升降舵132在传动机构150的作用下进行偏转，根据升降舵132偏转角度的不同，控制飞机进入不同的降落模式。在一些实施例中，在平飞等正常飞行状态，执行机构140接收常规飞行指令，控制升降舵132在±20°之间偏转;其中，图6为升降舵132在平飞状态的偏转角度(升降舵偏转角度为0°)，图7的虚线示出的升降舵的偏转位置为±20°之间偏转；当用户通过遥控器发送速降指令，执行机构140接收到速降指令，控制传动机构150让升降舵132绕旋转轴线转动至大于20° (请参考图8)。遥控飞机进入深度失速，从而使得遥控飞机进入速降模式，导致遥控飞机沿几乎垂直的轨迹下降。当遥控飞机降落到安全高度，用户通过遥控器发送下滑降落指令，执行机构140接收到下滑降落指令，执行机构140控制升降舵132回复到偏转角度为±20°之间，从而使得遥控飞机进入到下滑降落模式，从而降低遥控飞机降落时的冲击力。在一些实施例中，下滑降落指令是连续变化的控制量(例如，在±20°之间变换偏转角)，速降指令是两个固定位置的控制量(例如，在大于20°的一个角度或大于30°的一个角度)。
[0047]在一些实施例中，遥控飞机的两种降落模式的操作是通过电子信号的合并或者机械结构的合用来进行混控。作为一些实施例，可以将速降模式指令和下滑降落模式指令合并形成一个合成指令(或称混控指令)，遥控飞机自动执行该指令。在混控指令情况下，速降模式指令和下滑降落模式指令成为一个通道的操作指令，可以用同一个执行机构140来执行。通过同一执行机构控制两种降落模式的操作，可以减少遥控飞机所使用的机械部件，减轻飞机的重量。在一些实施例中，混控指令可以在遥控器内执行，例如，遥控器的升降操纵杆是操纵遥控飞机的升降和进入第一降落模式，遥控器用一个开关来控制遥控飞机进入第二降落模式，正常飞行时用升降操纵杆控制遥控飞机的升降或者进入第一降落模式，需要进入速降模式时拨动速降开关，让遥控飞机进入速降模式，两个操作指令在遥控器内就混合成为一个通道的操作指令，通过无线电波发送给接收机，在遥控飞机里只用一个执行机构140产生控制动作，带动升降舵动作。在一些实施例中，混控可以通过机械结构在遥控飞机内执行，例如，在遥控器上升降操纵杆是操纵第一降落模式，遥控器用一个开关来控制进入第二降落模式，正常飞行时用升降操纵杆控制模型飞机的升降，两个操纵信号都通过无线电波发送给接收机，遥控飞机上的接收机收到两个通道的操纵信号，在遥控飞机上对应的用一个执行机构121来执行升降操纵杆的操作指令，产生升降控制动作，需要进入速降模式时拨动速降开关，遥控飞机上用另外一个执行机构122来执行速降操作指令，产生速降控制动作，让模型飞机进入速降模式，它们在机械混控摇臂118作用下控制升降舵的动作，执行上述两个降落模式的操作指令。
[0048]在一些实施例中，传动机构150包括摇臂和连杆。在另一些实施例中，传动机构150包括齿轮和同步带。
[0049]本申请还提供一实施例的遥控飞机，包括:升降舵;控制升降舵的执行机构，其中，在降落过程中，执行机构控制遥控飞机在第一降落模式和第二降落模式中来回转换，其中第二降落模式中升降舵的偏转角度大于第一降落模式的升降舵的偏转角度。本实施例的遥控飞机能够降低对降落场地的要求且降落时冲击力小。
[0050]在一些实施例中，请参考图3，执行机构包括第一执行机构和第二执行机构，其中，第一执行机构可以为升降执行机构121，第二执行机构可以为速降执行机构122。作为一些实施例，全动平尾升降舵112具有平尾摇臂114，平尾摇臂114连接于连杆116的一端。连杆116的另一端连接于摇臂118的第一端120，升降执行机构121在第一连接点连接于摇臂118，速降执行机构122在第二连接点连接于摇臂118，升降执行机构121的执行力臂Dl大于速降执行机构122的执行力臂D2，也就是说，第一连接点距离摇臂118第一端120的距离(Dl)大于第二连接点距离摇臂118第一端120的距离(D2)。
[0051 ]在一些实施例中，第一执行机构执行下滑降落模式指令;在一些实施例中，第一执行机构执行下滑降落模式指令和飞行的升降指令。在一些实施例中，第二执行机构执行速降模式指令。
[0052]在一些实施例中，第一降落模式可以为下滑降落模式，第二降落模式可以为其他的降落模式。在一些实施例中，第二降落模式可以为速降模式，第一降落模式可以为其他的降落模式。在一些实施例中，所述第一降落模式为下滑降落模式且所述第二降落模式为速降模式。
[0053]在一些实施例中，当升降舵是全动平尾类型升降舵时，第一降落模式的升降舵偏转角度为±20°之间，第二降落模式的升降舵偏转角度为大于20°。
[0054]在一些实施例中，当升降舵是部分平尾类型升降舵时，第一降落模式的升降舵偏转角度为±30°之间，第二降落模式的升降舵偏转角度为大于30°。
[0055]在一些实施例中，当升降舵是部分平尾类型升降舵时，遥控飞机的升降舵占水平尾翼的面积百分比可以在很大的范围内进行选择。例如升降舵占水平尾翼的面积百分比可以为10%_85%。在一些实施例中，当升降舵占水平尾翼的面积百分比为10%_45%时，第一降落模式的升降舵偏转为±40°之间。第二降落模式的升降舵偏转为大于40°。在一些实施例中，升降舵占水平尾翼的面积百分比越大，第一降落模式的升降舵调节角度就越小。在另一些实施例中，当升降舵占水平尾翼的面积百分比为45%-85%时，第一降落模式的升降舵偏转为±30°之间。第二降落模式的升降舵偏转为大于30°。
[0056]应当注意，尽管在上文详细描述中提及了遥控飞机系统的若干模块或子模块，但是这种划分仅仅是示例性的而非强制性的。实际上，根据本申请的实施例，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。
[0057]那些本技术领域的一般技术人员可以通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一”、“一个”不排除复数。在本申请的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。
【主权项】
1.一种遥控飞机，其特征在于，包括: 升降舵； 控制升降舵的执行机构，其中，在降落过程中，执行机构控制遥控飞机在第一降落模式和第二降落模式中来回转换，其中第二降落模式中升降舵的偏转角度大于第一降落模式的升降舵的偏转角度。2.如权利要求1所述的遥控飞机，其特征在于，所述执行机构包括第一执行机构和第二执行机构。3.如权利要求1所述的遥控飞机，其特征在于，所述执行机构数量为I。4.如权利要求1所述的遥控飞机，其特征在于，所述执行机构包含传动机构，所述传动机构连接于升降舵。5.如权利要求4所述的遥控飞机，其特征在于，所述传动机构包括摇臂和连杆。6.如权利要求2所述的遥控飞机，其特征在于，第一执行机构的执行力臂大于第二执行机构的执行力臂。7.如权利要求1所述的遥控飞机，其特征在于，所述升降舵为全动平尾类型升降舵。8.如权利要求1所述的遥控飞机，其特征在于，第二降落模式的升降舵偏转角度大于20。。9.如权利要求8所述的遥控飞机，其特征在于，第一降落模式的升降舵偏转角度为±20°之间。10.如权利要求1所述的遥控飞机，其特征在于，所述升降舵为部分平尾类型升降舵。11.如权利要求10所述的遥控飞机，其特征在于，第二降落模式的升降舵偏转角度大于40。。12.如权利要求11所述的遥控飞机，其特征在于，第一降落模式的升降舵偏转角度为±40°之间。13.如权利要求1所述的遥控飞机，其特征在于，所述第一降落模式为下滑降落模式。14.如权利要求13所述的遥控飞机，其特征在于，所述第二降落模式为速降模式。
【文档编号】A63H27/18GK205699447SQ201620292168
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】黄程
【申请人】上海九鹰电子科技有限公司
【专利摘要】本申请提供一种遥控飞机，其中遥控飞机包括：升降舵；控制升降舵的执行机构，其中，在降落过程中，执行机构控制遥控飞机在第一降落模式和第二降落模式中来回转换，其中第二降落模式中升降舵的偏转角度大于第一降落模式的升降舵的偏转角度。本申请的遥控飞机有效地降低了对降落场地的要求，并且避免遥控飞机降落时冲击力较大对遥控飞机的损坏。
【专利说明】
遥控飞机
技术领域
[0001]本申请涉及飞行器领域，更具体地而言，涉及一种遥控飞机。
【背景技术】
[0002]遥控飞机是一种可以远距离控制飞行的飞行器。其广泛应用于航拍、载重、航模和军用等领域。
[0003]遥控飞机通常需要用户远程控制飞行。而在遥控飞机降落时，遥控飞机一般采用下滑降落，下滑降落需要宽阔的降落场地，并且降落场地周围要有良好的空域，场地周围不能有高大的建筑物和树木等障碍物。
【发明内容】
[0004]本申请的一个目的在于提供一种遥控飞机，包括:升降舵；控制升降舵的执行机构，其中，在降落过程中，执行机构控制遥控飞机在第一降落模式和第二降落模式中来回转换，其中第二降落模式中升降舵的偏转角度大于第一降落模式的升降舵的偏转角度。
[0005]在一些实施例中，所述执行机构包括第一执行机构和第二执行机构。
[0006]在一些实施例中，所述执行机构数量为I。
[0007]在一些实施例中，所述执行机构包含传动机构，所述传动机构连接于升降舵。
[0008]在一些实施例中，所述传动机构包括摇臂和连杆。
[0009]在一些实施例中，第一执行机构的执行力臂大于第二执行机构的执行力臂。
[0010]在一些实施例中，所述升降舵为全动平尾类型升降舵。
[0011]在一些实施例中，第二降落模式的升降舵偏转角度大于20°。
[0012]在一些实施例中，第一降落模式的升降舵偏转角度为±20°之间。
[0013]在一些实施例中，所述升降舵为部分平尾类型升降舵。
[0014]在一些实施例中，第二降落模式的升降舵偏转角度大于40°。
[0015]在一些实施例中，第一降落模式的升降舵偏转角度为±40°之间。
[0016]在一些实施例中，所述第一降落模式为下滑降落模式。
[0017]在一些实施例中，所述第二降落模式为速降模式。
[0018]以上为本申请的概述，可能有简化、概括和省略细节的情况，因此本领域的技术人员应该认识到，该部分仅是示例说明性的，而不旨在以任何方式限定本申请范围。本概述部分既非旨在确定所要求保护主题的关键特征或必要特征，也非旨在用作为确定所要求保护主题的范围的辅助手段。
【附图说明】
[0019]通过下面说明书和所附的权利要求书并与附图结合，将会更加充分地清楚理解本申请内容的上述和其他特征。可以理解，这些附图仅描绘了本申请内容的若干实施方式，因此不应认为是对本申请内容范围的限定。通过采用附图，本申请内容将会得到更加明确和详细地说明。
[0020]图1示出了本申请一实施例的全动平尾类型升降舵结构示意图；
[0021]图2示出了本申请一实施例的全动平尾类型升降舵在第一降落模式和第二降落模式的位置示意图；
[0022]图3示出了本申请一实施例的升降舵在下降状态的位置示意图；
[0023]图4示出了本申请一实施例的升降舵在上升状态的位置示意图；
[0024]图5示出了本申请一实施例的升降舵在速降状态的位置示意图；
[0025]图6示出了本申请一实施例的升降舵在平飞状态的位置示意图；
[0026]图7示出了本申请一实施例的升降舵在上升状态和下降状态的位置示意图；
[0027]图8示出了本申请一实施例的升降舵速降状态示意图。
【具体实施方式】
[0028]在下面的详细描述中，参考了构成其一部分的附图。在附图中，类似的符号通常表示类似的组成部分，除非上下文另有说明。详细描述、附图和权利要求书中描述的说明性实施方式并非旨在限定。在不偏离本申请的主题的精神或范围的情况下，可以采用其他实施方式，并且可以做出其他变化。可以理解，可以对本申请中一般性描述的、在附图中图解说明的本申请内容的各个方面进行多种不同构成的配置、替换、组合，设计，而所有这些都明确地构成本申请内容的一部分。
[0029]现有遥控飞机通常采用下滑降落模式，在下滑降落模式，遥控飞机采用相对小的角度(例如小于20度)低头匀速下降，在一些实际操作中，通常会采用只有几度的下滑角低头匀速下降，从而导致下滑路径较长，以及需要较大面积的降落场地。此外，下滑降落要按照遥控飞机的性能和当时的气象条件来精确估算下滑路径，还需要操纵者精确地操纵遥控飞机按照理想的路径下滑飞行。下滑降落对操纵者而言要求较高。并且下滑降落时要求宽阔的降落场地且降落场地周围不能有高大的建筑物和树木等障碍物。在钢筋水泥森林的城市，下滑降落的降落场地非常难以找寻。
[0030]为此，有些遥控飞机采用速降模式。速降模式是让遥控飞机的升降舵不可逆的呈大角度翘起，遥控飞机本身以水平姿势沿着几乎垂直的轨迹下降，直至落地。速降模式虽然可以降低对降落场地的要求，但是，对遥控飞机的要求却比较高，垂直降落的遥控飞机接地时冲击力非常大，要求遥控飞机机身的结构和机载设备的抗冲击能力非常高。采用速降模式可以简化对下降路径的估计和下降时对遥控飞机的操纵。但是进入速降模式遥控飞机就不能再执行操纵指令，无法修正降落路径。而为了避免速降接地时，冲击力对遥控飞机和遥控飞机内置的设备的破坏，遥控飞机通常会增加较多结构以提高遥控飞机的强度，这又导致遥控飞机自重增加，降低了遥控飞机的性能。
[0031 ]在本申请的一个方面，本申请提供一实施例的遥控飞机的降落方法，包括:在降落过程中，遥控飞机可控地在第一降落模式和第二降落模式中来回转换，其中第二降落模式中升降舵的偏转角度大于第一降落模式的升降舵的偏转角度。本发明的实施例通过在第一降落模式和第二降落模式中来回转换一次或多次，有效地降低了对降落场地的要求，并且避免遥控飞机降落时冲击力较大对遥控飞机的损坏。
[0032]在一些实施例中，降落过程包括两个阶段，其中，一种阶段的降落模式为第一降落模式，另一种阶段的降落模式为第二降落模式。在另一些实施例中，降落过程包括三种阶段、四种阶段或更多种阶段，其中至少一种阶段为第一降落模式，至少一种阶段为第二降落模式。可控地在第一降落模式和第二降落模式中来回转换，以更佳地降低了对降落场地的要求并避免降落时对遥控飞机的损坏。
[0033]在一些实施例中，第一降落模式可以为下滑降落模式，第二降落模式可以为其他的降落模式。在一些实施例中，第二降落模式可以为速降模式，第一降落模式可以为其他的降落模式。在一些实施例中，所述第一降落模式为下滑降落模式且所述第二降落模式为速降模式。
[0034]作为一些可选的实施例，包括两种和两种以上阶段的降落过程中，降落过程中的第一种阶段的降落模式可以为速降模式。降落过程中的最后一种阶段的降落模式可以为下滑降落模式。
[0035]在一些实施例中，升降舵是遥控飞机水平尾翼中可操纵的翼面部分，其作用是对飞机进行俯仰操纵，控制飞机以第一降落模式或第二降落模式降落。其中，第二降落模式中升降舵的偏转角度大于第一降落模式的升降舵的偏转角度。在一些实施例中，第二降落模式较接近于垂直降落，而第一降落模式能够沿一定角度下滑降落，从而能够有效地调节遥控飞机下降过程中的速度和场地要求，从而使得降落过程中，降低降落场地要求且降落冲击力小。
[0036]在一些实施例中，升降舵在第一降落模式的偏转角度可以为±5°之间、±10°之间、±20°之间、±30°之间、或±40°之间；升降舵在第二降落模式的偏转角度可以为大于20°、大于30°、大于40°、大于50°、大于60°、或大于70°。
[0037]请参考图1和图2，在一些实施例中，升降舵102是全动平尾类型的升降舵，全动平尾类型的升降舵为水平安定面与升降舵合为一体并可绕自身转轴作整体转动的翼面。在一些实施例中，遥控飞机的整个水平尾翼是一个整体。在一些实施例中，执行机构140的一端包括传动机构106，传动机构106耦接于升降舵102。执行机构140通过传动机构106让升降舵102绕旋转轴线XX’转动。从而控制升降舵所受到的气动力产生力矩的方向，控制遥控飞机上升或下降。
[0038]如图2所示，在一些实施例中，当升降舵102是全动平尾类型升降舵时，第一降落模式的升降舵偏转角度为±20°之间，第二降落模式的升降舵偏转角度为大于20°。操纵升降舵向上偏转大于20°以使得遥控飞机进入第二降落模式。当升降舵向上偏转大于20° (例如，30°或40°)，遥控飞机会进入深度失速，从而使得遥控飞机进入第二降落模式，导致遥控飞机沿几乎垂直的轨迹下降。在第二降落模式下，遥控飞机能够避开周围的障碍物。而当遥控飞机在第二降落模式下降落到安全高度时，遥控飞机从第二降落模式退出，转换到第一降落模式，此时，遥控飞机基本处于降落场地中间，高度不高，滑翔过程较短，既不会飞出场地，又可以适当修正航线，从而保证遥控飞机安全着陆。作为一些实施例，第一降落模式的升降舵偏转角度为±20°之间。需要说明的是，在第一降落模式下，操纵升降舵向上偏转(0°?+20°)，升降舵所受到的气动力就会产生一个抬头的力矩，遥控飞机抬头向上;操纵升降舵向下偏转(-20°?0°)，升降舵所受到的气动力就会产生一个低头的力矩，遥控飞机低头向下。在一些实施例中，所述第一降落模式为下滑降落模式，在一些实施例中，所述第二降落模式为速降模式。
[0039]在一些实施例中，当升降舵102是全动平尾类型的升降舵时，下降过程可以包括两个阶段，其中第一阶段采用速降模式，使升降舵向上偏转大于20°，当第一阶段降落至安全高度时，转换为第二阶段，第二阶段采用下滑降落模式，升降舵偏转为±20°之间。需要说明的是，在第一阶段的速降模式中升降舵的偏转角度可以为固定的，而在第二阶段的下滑降落模式中升降舵的偏转角度可以是可变的。在一些实施例中，可以根据安全高度的高度、下降的速度和加速度、风力、风向、降落场地大小，在第二阶段调整升降舵的偏转角度，从而使得遥控飞机降落时冲击力小。
[0040]在一些实施例中，第二降落模式升降舵向上偏转可以为大于40°，以更有利的进入深度失速。需要说明的是，在一些实施例中，第二降落模式的升降舵向上偏转角度越大越有利进入深度失速。但是，第二降落模式的升降舵向上偏转角度需要在遥控飞机的正常使用范围内，例如，第二降落模式的升降舵向上偏转角度小于90°，以便能够在转换降落模式时有效的转换到第一降落模式。在一些实施例中，第二降落模式升降舵向上偏转可以为40°至70°之间(包括40°和70°)有利于进入深度失速且能够快速转换到第一降落模式。
[0041]在一些实施例中，在下降过程中，遥控飞机可以在第一降落模式和第二降落模式之间来回切换一次，两次，三次，四次或者更多次，等等。在一些实施例中，可以根据安全高度的高度、下降的速度和加速度、风力、风向选择下降过程的阶段数目。作为一些示范例，当安全高度设置的比较高时，下降过程的阶段数目可以设置的少一些。作为一些示范例，风力较大时，下降过程的阶段数目可以设置的多一些。在一些实施例中，具有多个阶段的下降过程中，每一个阶段中可以设置为下降高度相同也可以设置为下降高度不同。在一些实施例中，具有多种阶段的下降过程中，每一种阶段中可以设置为下降时间相同也可以设置为下降时间不同。在一些实施例中，具有多种阶段的下降过程中，可以设置为若干的阶段下降时间相同、若干的阶段下降的高度相同。以使得下降的冲击力较小且场地要求低。
[0042]在一些实施例中，安全高度可以根据经验设置，也可以根据实际测试获取。作为一些实施例，安全高度的设置可以根据遥控飞机的飞行高度、下降的速度、加速度、风力、和/或风向进行调整。
[0043]在另一些实施例中，升降舵是部分平尾类型升降舵。在某些遥控飞机上，水平尾翼包括固定部和可动部，可动部可绕轴线转动，固定部是不可转动的。可动部构成了部分平尾升降舵。在降落过程中，遥控飞机可控地在第一降落模式和第二降落模式中来回转换，其中第二降落模式中部分平尾升降舵的偏转角度大于第一降落模式的部分平尾升降舵的偏转角度。
[0044]在一些实施例中，遥控飞机的升降舵占水平尾翼的面积百分比可以在很大的范围内进行选择。例如部分平尾升降舵占水平尾翼的面积百分比可以为10%_85%。在一些实施例中，当部分平尾升降舵占水平尾翼的面积百分比为10%_45%时，第一降落模式的升降舵偏转为±40°之间。第二降落模式的升降舵偏转为大于40°。在一些实施例中，升降舵占水平尾翼的面积百分比越大，第一降落模式的升降舵调节角度就越小。在另一些实施例中，当升降舵占水平尾翼的面积百分比为45%-85%时，第一降落模式的升降舵偏转为±30°之间。第二降落模式的升降舵偏转为大于30°。
[0045]请参考图3、图4和图5，在一些实施例中，升降舵112在两个执行机构控制下进行第一降落模式和第二降落模式的转换。其中，第一执行机构可以为升降执行机构121，第二执行机构可以为速降执行机构122;作为一些实施例，全动平尾升降舵112具有平尾摇臂114，平尾摇臂114连接于连杆116的一端。连杆116的另一端连接于摇臂118的第一端120，升降执行机构121在第一连接点连接于摇臂118，速降执行机构122在第二连接点连接于摇臂118，升降执行机构121的执行力臂Dl大于速降执行机构122的执行力臂D2，也就是说，第一连接点距离摇臂118第一端120的距离(Dl)大于第二连接点距离摇臂118第一端120的距离(D2)。在一些实施例中，升降执行机构121可以作为空中飞行时升降舵112的控制机构，也可以作为下滑降落模式时升降舵112的控制机构。作为一些实施例，升降执行机构121根据接收到的飞行时的指令，控制升降舵112在较小的角度偏转。例如，为±20°之间，从而调节飞行状态以适应风力和风向等飞行条件。作为一些实施例，升降舵112偏转为0° (请参考图3和图4中的虚线示出的升降舵的偏转位置)时，遥控飞机为平飞状态;升降舵112偏转为0°?-20°之间(请参考图3中实线示出的升降舵的偏转位置)时，遥控飞机为下降状态;升降舵112偏转为0°?+20°之间(请参考图4中实线示出的升降舵的偏转位置)时，遥控飞机为上升状态。在一些实施例中，当速降执行机构122接收到速降指令，升降舵112在速降执行机构122的控制下，偏转为大于20° (请参考图5中实线示出的升降舵的偏转位置)时，遥控飞机会进入深度失速，从而使得遥控飞机进入速降模式，导致遥控飞机沿几乎垂直的轨迹下降。当遥控飞机下降至安全高度，升降执行机构121接收到下滑降落指令，升降执行机构121控制升降舵112回复到偏转角度为±20°之间，从而使得遥控飞机进入到下滑降落模式，从而降低遥控飞机降落时的冲击力。
[0046]请参考图6、图7和图8，在一些实施例中，升降舵132在一个执行机构140控制下进行第一降落模式和第二降落模式的转换。作为一些实施例，升降舵132连接于传动机构150的一端，传动机构150的另一端连接于执行机构140。执行机构140接收操纵指令，根据操纵指令，控制传动机构150的运动，升降舵132在传动机构150的作用下进行偏转，根据升降舵132偏转角度的不同，控制飞机进入不同的降落模式。在一些实施例中，在平飞等正常飞行状态，执行机构140接收常规飞行指令，控制升降舵132在±20°之间偏转;其中，图6为升降舵132在平飞状态的偏转角度(升降舵偏转角度为0°)，图7的虚线示出的升降舵的偏转位置为±20°之间偏转；当用户通过遥控器发送速降指令，执行机构140接收到速降指令，控制传动机构150让升降舵132绕旋转轴线转动至大于20° (请参考图8)。遥控飞机进入深度失速，从而使得遥控飞机进入速降模式，导致遥控飞机沿几乎垂直的轨迹下降。当遥控飞机降落到安全高度，用户通过遥控器发送下滑降落指令，执行机构140接收到下滑降落指令，执行机构140控制升降舵132回复到偏转角度为±20°之间，从而使得遥控飞机进入到下滑降落模式，从而降低遥控飞机降落时的冲击力。在一些实施例中，下滑降落指令是连续变化的控制量(例如，在±20°之间变换偏转角)，速降指令是两个固定位置的控制量(例如，在大于20°的一个角度或大于30°的一个角度)。
[0047]在一些实施例中，遥控飞机的两种降落模式的操作是通过电子信号的合并或者机械结构的合用来进行混控。作为一些实施例，可以将速降模式指令和下滑降落模式指令合并形成一个合成指令(或称混控指令)，遥控飞机自动执行该指令。在混控指令情况下，速降模式指令和下滑降落模式指令成为一个通道的操作指令，可以用同一个执行机构140来执行。通过同一执行机构控制两种降落模式的操作，可以减少遥控飞机所使用的机械部件，减轻飞机的重量。在一些实施例中，混控指令可以在遥控器内执行，例如，遥控器的升降操纵杆是操纵遥控飞机的升降和进入第一降落模式，遥控器用一个开关来控制遥控飞机进入第二降落模式，正常飞行时用升降操纵杆控制遥控飞机的升降或者进入第一降落模式，需要进入速降模式时拨动速降开关，让遥控飞机进入速降模式，两个操作指令在遥控器内就混合成为一个通道的操作指令，通过无线电波发送给接收机，在遥控飞机里只用一个执行机构140产生控制动作，带动升降舵动作。在一些实施例中，混控可以通过机械结构在遥控飞机内执行，例如，在遥控器上升降操纵杆是操纵第一降落模式，遥控器用一个开关来控制进入第二降落模式，正常飞行时用升降操纵杆控制模型飞机的升降，两个操纵信号都通过无线电波发送给接收机，遥控飞机上的接收机收到两个通道的操纵信号，在遥控飞机上对应的用一个执行机构121来执行升降操纵杆的操作指令，产生升降控制动作，需要进入速降模式时拨动速降开关，遥控飞机上用另外一个执行机构122来执行速降操作指令，产生速降控制动作，让模型飞机进入速降模式，它们在机械混控摇臂118作用下控制升降舵的动作，执行上述两个降落模式的操作指令。
[0048]在一些实施例中，传动机构150包括摇臂和连杆。在另一些实施例中，传动机构150包括齿轮和同步带。
[0049]本申请还提供一实施例的遥控飞机，包括:升降舵;控制升降舵的执行机构，其中，在降落过程中，执行机构控制遥控飞机在第一降落模式和第二降落模式中来回转换，其中第二降落模式中升降舵的偏转角度大于第一降落模式的升降舵的偏转角度。本实施例的遥控飞机能够降低对降落场地的要求且降落时冲击力小。
[0050]在一些实施例中，请参考图3，执行机构包括第一执行机构和第二执行机构，其中，第一执行机构可以为升降执行机构121，第二执行机构可以为速降执行机构122。作为一些实施例，全动平尾升降舵112具有平尾摇臂114，平尾摇臂114连接于连杆116的一端。连杆116的另一端连接于摇臂118的第一端120，升降执行机构121在第一连接点连接于摇臂118，速降执行机构122在第二连接点连接于摇臂118，升降执行机构121的执行力臂Dl大于速降执行机构122的执行力臂D2，也就是说，第一连接点距离摇臂118第一端120的距离(Dl)大于第二连接点距离摇臂118第一端120的距离(D2)。
[0051 ]在一些实施例中，第一执行机构执行下滑降落模式指令;在一些实施例中，第一执行机构执行下滑降落模式指令和飞行的升降指令。在一些实施例中，第二执行机构执行速降模式指令。
[0052]在一些实施例中，第一降落模式可以为下滑降落模式，第二降落模式可以为其他的降落模式。在一些实施例中，第二降落模式可以为速降模式，第一降落模式可以为其他的降落模式。在一些实施例中，所述第一降落模式为下滑降落模式且所述第二降落模式为速降模式。
[0053]在一些实施例中，当升降舵是全动平尾类型升降舵时，第一降落模式的升降舵偏转角度为±20°之间，第二降落模式的升降舵偏转角度为大于20°。
[0054]在一些实施例中，当升降舵是部分平尾类型升降舵时，第一降落模式的升降舵偏转角度为±30°之间，第二降落模式的升降舵偏转角度为大于30°。
[0055]在一些实施例中，当升降舵是部分平尾类型升降舵时，遥控飞机的升降舵占水平尾翼的面积百分比可以在很大的范围内进行选择。例如升降舵占水平尾翼的面积百分比可以为10%_85%。在一些实施例中，当升降舵占水平尾翼的面积百分比为10%_45%时，第一降落模式的升降舵偏转为±40°之间。第二降落模式的升降舵偏转为大于40°。在一些实施例中，升降舵占水平尾翼的面积百分比越大，第一降落模式的升降舵调节角度就越小。在另一些实施例中，当升降舵占水平尾翼的面积百分比为45%-85%时，第一降落模式的升降舵偏转为±30°之间。第二降落模式的升降舵偏转为大于30°。
[0056]应当注意，尽管在上文详细描述中提及了遥控飞机系统的若干模块或子模块，但是这种划分仅仅是示例性的而非强制性的。实际上，根据本申请的实施例，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。
[0057]那些本技术领域的一般技术人员可以通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一”、“一个”不排除复数。在本申请的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。
【主权项】
1.一种遥控飞机，其特征在于，包括: 升降舵； 控制升降舵的执行机构，其中，在降落过程中，执行机构控制遥控飞机在第一降落模式和第二降落模式中来回转换，其中第二降落模式中升降舵的偏转角度大于第一降落模式的升降舵的偏转角度。2.如权利要求1所述的遥控飞机，其特征在于，所述执行机构包括第一执行机构和第二执行机构。3.如权利要求1所述的遥控飞机，其特征在于，所述执行机构数量为I。4.如权利要求1所述的遥控飞机，其特征在于，所述执行机构包含传动机构，所述传动机构连接于升降舵。5.如权利要求4所述的遥控飞机，其特征在于，所述传动机构包括摇臂和连杆。6.如权利要求2所述的遥控飞机，其特征在于，第一执行机构的执行力臂大于第二执行机构的执行力臂。7.如权利要求1所述的遥控飞机，其特征在于，所述升降舵为全动平尾类型升降舵。8.如权利要求1所述的遥控飞机，其特征在于，第二降落模式的升降舵偏转角度大于20。。9.如权利要求8所述的遥控飞机，其特征在于，第一降落模式的升降舵偏转角度为±20°之间。10.如权利要求1所述的遥控飞机，其特征在于，所述升降舵为部分平尾类型升降舵。11.如权利要求10所述的遥控飞机，其特征在于，第二降落模式的升降舵偏转角度大于40。。12.如权利要求11所述的遥控飞机，其特征在于，第一降落模式的升降舵偏转角度为±40°之间。13.如权利要求1所述的遥控飞机，其特征在于，所述第一降落模式为下滑降落模式。14.如权利要求13所述的遥控飞机，其特征在于，所述第二降落模式为速降模式。
【文档编号】A63H27/18GK205699447SQ201620292168
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】黄程
【申请人】上海九鹰电子科技有限公司
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