一种尾座式涵道无人机的制作方法

本发明涉及无人机领域，特别是涉及一种尾座式涵道无人机。

背景技术：

无人机应用领域较为广泛，其在航拍、农业、植保、自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄等领域均有应用，它代表着未来航空器的一个重要发展方向。

目前可实现悬停的无人机有2种:(1)旋翼机。如直升机，四旋翼等。采用与固定翼完全不同的工作形态，与固定翼相比，消耗功率大，留空时间短，不能像固定翼一样大范围高速巡航。(2)3D机。采用固定翼常规布局，常规起降，螺旋桨结构，平飞速度较慢，一般无法加装载荷。

目前还有一种类型的涵道无人机：其主要是像真机，可以高速平飞、动力十足，但大部分不能垂直起降，极个别模仿垂直起降战斗机的模型，加装额外动力(即起降和平飞有不同的动力源)，原理类似旋翼机，结构复杂。

由此可见，上述现有的无人机在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种可垂直起降、可悬停、可高速巡航、可加载不同载荷且结构简单的无人机成为当前极需改进的目标。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种可垂直起降、可悬停、可高速巡航、可加载不同载荷且结构简单的尾座式涵道无人机。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种尾座式涵道无人机，包括机身、两片机翼及两片垂尾共四片翼；所述两片机翼左右对称、两片垂尾上下对称安装在机身上，所述机身通过四个翼尖实现直立；所述机身包括机舱、发动机座，所述机舱下部与发动机座连接，机舱外围与发动机座之间形成进气口；所述发动机座尾部内侧安装有涵道电机；所述涵道电机的涵道喷口处设置有四片舵面，分别固定在四片翼上，可通过四片舵面不同的偏转组合实现俯仰、滚转与偏航。

进一步地，所述机舱下部通过多个悬臂与发动机座固定连接，形成环绕机舱的多个进气口。

进一步地，所述机翼、垂尾与机身可拆卸连接。

进一步地，所述机身还包括设置有插接槽的连接部，所述连接部连接在机舱和发动机座外围，所述机翼、垂尾通过连接部上设置的插接槽插接在机身上。

进一步地，所述连接部采用多个片状骨架结构，连接部外围设置有蒙皮。

进一步地，所述机翼和/或尾翼的外边缘的任一边采用直线、折线或弧线。

进一步地，所述四片舵面各连接一个舵机，由四个舵机独立驱动各舵面。

通过采用上述技术方案，本发明至少具有以下优点：

本发明整体采用对称结构(机翼、垂尾分别对称设置)，适应尾座式无人机的工作方式，采用尾座式与进气口、涵道电机、舵面相互配合的方式，综合性能优良，可垂直起降；像3D机一样，自由灵活，可随时悬停；像涵道无人机一样，高速平飞，动力十足。功能多样，可以加装不同的载荷，既能实现旋翼机小范围内的定点、低速航拍，也能实现固定翼大范围内的快速航测。

本发明结构简单，采用一套动力系统，一套操纵模式，无冗余。可以实现自由设计，如机翼、垂尾与机身采用插接式结构，机翼、垂尾外边缘形状可随意DIY，整个翼型可呈三角翼、弧形翼结构，可以任意发挥想象力。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明的整体结构示意图(不含蒙皮，可见内部骨架)；

图2是本发明尾座式涵道无人机的机翼面剖视图(分解图)；

图3是本发明尾座式涵道无人机的垂尾面剖视图(分解图)；

图4是图2中机身的A-A向剖视图。

具体实施方式

如图1-4所示，本发明的一种尾座式涵道无人机，包括机身、两片机翼2、3及两片垂尾4、5共四片翼；两片机翼2、3左右对称、两片垂尾4、5上下对称安装在机身上，四片翼的翼尖处做加强处理，机身通过四个翼尖实现直立，受力类似拱桥结构，形成四翼尾座式结构。

机身包括机舱11、发动机座12，整体采用轴对称结构，机舱11下部与发动机座12连接，优选采用多个悬臂13进行连接，使机舱11外围与发动机座12之间形成环绕机舱11的多个进气口14；发动机座12尾部内侧安装有涵道电机6；涵道电机6的涵道喷口处设置有四片舵面7、8、9、10，舵面7、8分别固定在机翼2、3上，舵面9、10分别固定在垂尾4、5上，可通过四片舵面7、8、9、10不同的偏转组合实现俯仰、滚转与偏航。具体地，四片舵面7、8、9、10通过各自连接一个舵机(图中未示出)，可以实现四片舵面的独立控制。

本发明通过上述对称设置的四片翼的尾座式结构，配合进气口、涵道电机及舵面，可以实现垂直起降、悬停和高速巡航。

上述机翼2、3、垂尾4、5与机身可采用插接式结构，机身还包括连接在机舱11和发动机座12外围的连接部15，连接部15上设置有插接槽151，机翼2、3，垂尾4、5通过连接部15上设置的插接槽151插接在机身上，实现了翼身融合的结构。如图1所示的连接部15采用的是多个片状骨架结构，最后成型时，需要在所述片状骨架外围设置蒙皮，形成完整的气动外形。上述连接部15也可以整体采用具有插接槽的实体结构。

上述机翼2、3，垂尾4、5可以实现D IY自由设计，发挥想象力。图2、3所示的虚线部分为外边缘，其任一边可采用直线、折线或弧线，使整个翼型呈三角翼、M型翼、弧形翼等。

本发明的上述尾座式涵道无人机的工作方式为：起飞前，无人机的四个翼尖着地，起飞、悬停与降落时，机身垂直，涵道电机6提供向上的推力，涵道电机6内的螺旋桨尾流作用于四个舵面，产生力矩以调整飞机姿态，其中，舵面7、8同动为俯仰力矩，舵面9、10同动为偏航力矩，7、8或9、10差动为滚转力矩。垂直转平飞时，舵面7、8同时偏转，产生俯仰力矩，机身逐渐倾斜，涵道电机6同时提供水平与向上的推力，使飞机速度逐渐提升，并逐渐转为平飞。平飞时，由来流与涵道尾流共同作用于舵面，产生力矩，实现高速巡航。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。