一种艇翼多旋翼无人机的制作方法

本发明属于无人机技术领域，涉及具有固定翼、多旋翼和飞艇有点的一种艇翼多旋翼无人机。

背景技术：

多旋翼无人机是一种可以垂直起降的飞行器，其本身最大的特点是结构紧凑，相邻旋翼产生的扭矩会相互抵消，所以不像直升机需要安装反扭矩旋翼。多旋翼飞行器在上个世纪20年代就开始研制，但由于多旋翼飞行器是进不稳定的系统，需要增加控制系统，而当时电子科技技术和材料技术很弱，很少有人研究。随着现代电子技术成熟，飞控算法编程研究的深入，多旋翼又重新回到大众的视野中。多旋翼无人机具有体积小、控制方式简单、结构简单等优势，迅速在航拍、测绘、农用植保等方向上大量应用。

但是多旋翼无人机动力方式是依靠螺旋桨的拉力提供的，其控制方式也是依靠改变螺旋桨拉力大小来改变运动姿态，效率低，而且其中一个桨叶损坏会造成坠机，造成设备损坏，也可能造成人员伤害。同时为了方便控制很难采用油动发动机，所以多旋翼无人机具有装载量小，飞行时间小，抗风性能差等缺点。

飞艇是由动力推进的轻于空气的航空器，也是浮空器的一种，是利用轻于空气的气体提供升力。由于飞艇与飞机相比飞行速度较低，起降场地简单，不需要长距离跑道，与直升机相比，载重量大，定点时燃油消耗率极小。

虽然佟刚等人在专利号为cn105314105a的中国专利中公开了可收放机翼的复合式多旋翼飞行器和练彬等人在专利号为cn105173073a的中国专利中公开了一种复合升力垂直起降无人机都采用与固定翼相结合的方式改善多旋翼性能，但是机翼只能在飞行器水平飞行时有效果，所以不能增加载重。

技术实现要素：

本项目的技术解决问题：本项目为了解决现有多旋翼无人机续航时间短、载荷小、飞行效率低等问题，设计了一种艇翼多旋翼无人机。

解决方案：1一种艇翼多旋翼无人机，其特征在于，包括艇囊、机翼、电动机、螺旋桨、机体、电池、连接杆件和飞控系统；所述的机翼安装在机体中央规则结构盒中间下面部分，两端与艇囊相连接；所述的机体包括起落架、中央规则结构盒和对称的多轴杆件；所述的电机通过固定件安装在多轴杆件一端，螺旋桨安装在电机上；所述的飞控系统包括了gps、陀螺仪、加速度计、磁力计、空压计等，安放在机体中央规则结构盒上方的中间部分；所述的电池一般采用锂电池，两组锂电池组分挂在艇囊的下方；所述的艇囊是旋转体，其投影曲线由方程和组合而成，与机翼两端通过柔性钢丝线连接。

工作原理：通过锂电池组供电，飞控系统控制多个电机，当螺旋桨达到一定的转速后，飞行器离开地面；由于飞艇的浮力和电池重量相等，所以在多旋翼上升下降或者前后运动的过程中，通过机翼翼梢柔性钢丝线带着两艇囊运动。

本发明与现有技术相比的优点：

1、使用双艇囊减小了飞艇的体积；

2、只让飞艇的浮力承担电池的重量，从而使艇囊体积小，便于飞行、转运等；

3、当无人机快速前进时，机翼部分同时提供升力，可以使多旋翼动力组降低转速，从而进一步减小耗电量，提高续航时间；

4、机体下部可以根据不同任务，安放不同设备，如航拍设备、喷洒农药设备等。

5、多旋翼在出现故障下由于有艇囊保护，不会对地面人员及设备造成伤害。

附图说明

图1为一种艇翼多旋翼无人机的轴式三维图；

图2为一种艇翼多旋翼无人机的主视图。

具体实施方式

本实施包括艇囊1、机翼4、电动机3、螺旋桨2、机体5、电池6和内部飞控系统

下面结合附图具体说明，附图仅供于理解。

所述的机体1包括由碳纤维杆制成的起落架、由碳纤维板制成的中央规则结构盒和由碳纤维杆制成的对称的多轴杆件。

所述的机翼4是采用平凸翼型，使用cad绘制出零件图，用激光雕刻机雕刻，两端翼肋使用层板为材料，其余翼肋使用桐木，梁采用松木。蒙皮采用超轻热缩膜。

所述的艇囊1是旋转体，通过由方程和组合而成的投影曲线，使用三维软件绘制艇囊，之后进行隔框建模，导入工程图后使用cad再使用激光雕刻机雕刻轻木制作成骨架。由于骨架仅维持形状，所以尽量做到减重其厚度宽度可以适当减小。最后使用pvc艇膜扑在骨架密封。

所述的电机3通过固定件安装在多轴杆件一端，螺旋桨2安装在电机上；所述的飞控系统包括了gps、陀螺仪、加速度计、磁力计、空压计等，安放在机体中央规则结构盒上方的中间部分。

所述一种艇翼多旋翼无人机，两个艇囊与机翼两端通过柔性钢丝线连接。电池一般采用锂电池，两组锂电池组分挂在艇囊的下方，其电线通过连接线通往中央规则结构盒处给飞机供电。

技术特征：

技术总结
一种艇翼多旋翼无人机。包括艇囊、机翼、电动机、螺旋桨、机体、电池和飞控系统。其中，机翼安装在机体中央规则结构盒中间下面部分，两端与艇囊相连接，飞控系统放在机体中央规则结构盒上方的中间部，两组锂电池分挂在艇囊的下方，艇囊是旋转体，由两个椭圆方程决定。本发明解决现有多旋翼无人机续航时间短、载荷小等问题。其优点在于只让飞艇的浮力承担电池的重量，而且使用双艇囊，从而使艇囊体积小便于飞行、转运等，而且也提高飞机的载荷，当多旋翼出现故障时由于有艇囊保护，不会对地面人员及设备造成伤害。同时当无人机前进时，机翼也提供升力，可以使多旋翼动力组降低转速，从而进一步减小耗电量，提高续航时间。

技术研发人员：王晓璐;华杰;韩非非;代君;赵辉;李德坚
受保护的技术使用者：郑州航空工业管理学院
技术研发日：2016.06.28
技术公布日：2018.01.05