一种具有自由翼的多旋翼飞行器的制作方法

本发明涉及飞行器领域，尤其涉及一种具有自由翼的多旋翼飞行器。

背景技术：

在现有的飞行物中，多旋翼飞行器具有垂直起降和悬停能力，同时具有非常广泛的应用领域，其与传统的单旋翼直升机相比，具有结构简单、维护容易、桨叶杀伤力小、操作安全的特点。不但在军事领域发挥着日益重要的作用，也在空中摄影、农业植保、电力巡线、交通巡视及灾害评估等多个民用领域得到广泛的应用。

但是其本身也存在一定缺陷，普通多旋翼机在垂直运动时虽然效率较高，但在水平运动时，效率较低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是设计一种自由翼的多旋翼飞行器，解决现有飞行效率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的一种具有自由翼的多旋翼飞行器，包括自由翼机构、旋翼、旋翼支架机构和飞行器基座，旋翼支架机构、自由翼机构分别与飞行器基座固定连接；旋翼设置于旋翼支架机构上；旋翼支架机构上固定有电机；电机与旋翼固定相连。

进一步的，基座还设有驱动翼支架机构和驱动螺旋桨；与飞行器基座固定连接；驱动螺旋桨设置于驱动翼支架机构上；驱动翼支架机构上固定有电机；电机与驱动螺旋桨固定连接。可根据需要，自行选择是否添加驱动翼支架机构和驱动螺旋桨。

进一步的，自由翼机构上包括自由翼机翼，自由翼翼杆和防震机构；自由翼翼杆中部设有电磁阻尼机构；电磁阻尼机构位于飞行器基座内；防震机构包括定子端和转子端；防震机构的定子端与自由翼翼杆固定连接；防震机构的转子端与飞行器基座固定连接；自由翼翼杆从飞行器基座两端水平穿出；自由翼机翼与自由翼翼杆固定相连。飞行器自由翼机翼的上反角、下反角以及前掠角、后掠角皆可根据设计需要进行调整。

进一步的，防震机构为电磁阻尼机构或者伺服电机机构。电磁阻尼机构或者伺服电机机构固定于自由翼翼杆中间，其带线圈的定子与自由翼翼杆固定连接，外侧的转子与飞行器基座固定连接，用于稳定自由翼，减缓其角度变动速率。两侧的自由翼提供向上的升力，且升力的大小与飞行器前进的速度大小成正比例相关。

进一步的，自由翼机翼上设有重锤机构；重锤机构位于自由翼机翼内侧。在自由翼机翼内侧加上的重锤结构，重锤可依轴转动至合适的角度，通过改变机翼的重心来改变机翼的迎角，得到所需要的升力。

进一步的，自由翼机构与飞行器基座前进方向呈90°。

进一步的，自由翼机翼设有舵面；舵面位于自由翼机翼的外副翼位置。

进一步的，旋翼支架机构的个数至少1个。可根据需要，自行选择调整旋翼支架机构的个数。

进一步的，驱动翼支架机构数量为1个。可根据需要，自行选择调整驱动翼支架机构的个数。

进一步的，飞行器基座上设有尾翼；尾翼包括平尾和垂尾；平尾与垂尾垂直。可根据需要，选择是否添加。

本发明的有益效果：采用这样的结构后，在垂直运动时，能够保持较高的稳定性以及较小的阻力。同时，在飞行过程中，利用自由翼提供上升动力，提高了飞行器在水平方向上飞行的效率。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步阐明。

图1为本发明的具有自由翼的多旋翼飞行器的结构示意图；

图2为本发明的第一种具有自由翼的三旋翼飞行器的结构示意图；

图3为本发明的第二种具有自由翼的三旋翼飞行器的结构示意图；

图4为本发明的第三种具有自由翼的三旋翼飞行器的结构示意图；

图5为本发明的第一种具有自由翼的四旋翼飞行器的结构示意图；

图6为本发明的第二种具有自由翼的四旋翼飞行器的结构示意图；

图7为本发明的第三种具有自由翼的四旋翼飞行器的结构示意图；

图8为本发明的第四种具有自由翼的四旋翼飞行器的结构示意图；

图9为本发明的具有自由翼的六旋翼飞行器的结构示意图；

图10为本发明的具有自由翼的八旋翼飞行器的结构示意图；

图11为本发明的具有自由翼的多旋翼飞行器自由翼机构的结构示意图；

图12为图11中A处的放大示意图；

图13为本发明的具有自由翼的多旋翼飞行器防震机构的结构示意图；

图14为图13中2处的放大示意图。

附图标号说明：

1、旋翼，2、旋翼支架机构，3、飞行器基座，4、驱动翼支架机构，5、驱动螺旋桨，6、自由翼机翼，7、自由翼翼杆，8、重锤机构，9、副翼，10、垂尾；11、平尾，12、防震机构。

具体实施方式

实施例1：

结合图1、2和图11至图14，本发明是第一种具有自由翼的三旋翼飞行器，包括自由翼机构、旋翼1、旋翼支架机构2、飞行器基座3、驱动翼支架机构4和驱动螺旋桨5，旋翼支架机构2、驱动翼支架机构4和自由翼机构分别与飞行器基座3固定连接；旋翼1设置于旋翼支架机构2上；驱动螺旋桨5设置于驱动翼支架机构4上；旋翼支架机构2上固定有电机；电机与旋翼1固定相连；驱动翼支架机构4上固定有电机；电机与驱动螺旋桨5固定连接。

本实施例优选，自由翼机构上包括自由翼机翼6，自由翼翼杆7和防震机构12；自由翼翼杆7中部设有电磁阻尼机构；电磁阻尼机构位于飞行器基座3内；防震机构12包括定子端和转子端；电磁阻尼机构的定子端与自由翼翼杆7固定连接；电磁阻尼机构的转子端与飞行器基座3固定连接；自由翼翼杆7从飞行器基座3两端水平穿出；自由翼机翼6与自由翼翼杆7相连。

本实施例优选，防震机构12为电磁阻尼机构或者伺服电机机构。电磁阻尼机构或者伺服电机机构固定于自由翼翼杆7中间，其带线圈的定子与自由翼翼杆7固定连接，外侧的转子与飞行器基座3固定连接，用于稳定自由翼，减缓其角度变动速率。两侧的自由翼提供向上的升力，且升力的大小与飞行器前进的速度大小成正比例相关。

本实施例优选，自由翼机构与飞行器基座3前进方向呈90°。

本实施例优选，自由翼的个数为1个。

本实施例优选，旋翼支架机构2的个数为3个。

本实施例优选，驱动翼支架机构4数量为1个。

实施例2：

结合图3和图11至图14，本发明是一种具有自由翼的三旋翼飞行器，包括自由翼机构、旋翼1、旋翼支架机构2、飞行器基座3、驱动翼支架机构4和驱动螺旋桨5，旋翼支架机构2、驱动翼支架机构4和自由翼机构分别与飞行器基座3固定连接；旋翼1设置于旋翼支架机构2上；驱动螺旋桨5设置于驱动翼支架机构4上；旋翼支架机构2上固定有电机；电机与旋翼1固定相连；驱动翼支架机构4上固定有电机；电机与驱动螺旋桨5固定连接。

本实施例优选，自由翼机构上包括自由翼机翼6，自由翼翼杆7和防震机构12；自由翼翼杆7中部设有电磁阻尼机构；电磁阻尼机构位于飞行器基座3内；防震机构12包括定子端和转子端；电磁阻尼机构的定子端与自由翼翼杆7固定连接；电磁阻尼机构的转子端与飞行器基座3固定连接；自由翼翼杆7从飞行器基座3两端水平穿出；自由翼机翼6与自由翼翼杆7相连。

本实施例优选，自由翼机翼6上设有重锤机构8；重锤机构8位于自由翼机翼6内侧。在自由翼机翼6内侧加上的重锤结构，重锤可依轴转动至合适的角度，通过改变机翼的重心来改变机翼的迎角，得到所需要的升力。

本实施例优选，自由翼机构与飞行器基座3前进方向呈90°。

本实施例优选，自由翼的个数为1个。

本实施例优选，自由翼机翼6设有舵面；舵面位于自由翼机翼6的外副翼9位置。

本实施例优选，旋翼支架机构2的个数为3个。

本实施例优选，驱动翼支架机构4数量为1个。

实施例3：

结合图4和图11至图14，本发明是第二种具有自由翼的三旋翼飞行器，包括自由翼机构、旋翼1、旋翼支架机构2、飞行器基座3、驱动翼支架机构4和驱动螺旋桨5，旋翼支架机构2、驱动翼支架机构4和自由翼机构分别与飞行器基座3固定连接；旋翼1设置于旋翼支架机构2上；驱动螺旋桨5设置于驱动翼支架机构4上；旋翼支架机构2上固定有电机；电机与旋翼1固定相连；驱动翼支架机构4上固定有电机；电机与驱动螺旋桨5固定连接。

本实施例优选，自由翼机构上包括自由翼机翼6，自由翼翼杆7和防震机构12；自由翼翼杆7中部设有电磁阻尼机构；电磁阻尼机构位于飞行器基座3内；防震机构12包括定子端和转子端；电磁阻尼机构的定子端与自由翼翼杆7固定连接；电磁阻尼机构的转子端与飞行器基座3固定连接；自由翼翼杆7从飞行器基座3两端水平穿出；自由翼机翼6与自由翼翼杆7相连。

本实施例优选，防震机构12为电磁阻尼机构或者伺服电机机构。电磁阻尼机构或者伺服电机机构固定于自由翼翼杆7中间，其带线圈的定子与自由翼翼杆7固定连接，外侧的转子与飞行器基座3固定连接，用于稳定自由翼，减缓其角度变动速率。两侧的自由翼提供向上的升力，且升力的大小与飞行器前进的速度大小成正比例相关。

本实施例优选，自由翼机翼6上设有重锤机构8；重锤机构8位于自由翼机翼6内侧。在自由翼机翼6内侧加上的重锤结构，重锤可依轴转动至合适的角度，通过改变机翼的重心来改变机翼的迎角，得到所需要的升力。

本实施例优选，自由翼机构与飞行器基座3前进方向呈90°。

本实施例优选，自由翼的个数为1个。

本实施例优选，自由翼机翼6设有舵面；舵面位于自由翼机翼6的外副翼9位置。

本实施例优选，旋翼支架机构2的个数为3个。

本实施例优选，驱动翼支架机构4数量为1个。

本实施例优选，飞行器基座3上设有尾翼；尾翼包括平尾11和垂尾10；平尾11与垂尾10垂直。

实施例4：

结合图5和图11至图14，本发明是第一种具有自由翼的四旋翼飞行器，包括自由翼机构、旋翼1、旋翼支架机构2和飞行器基座3，旋翼支架机构2、自由翼机构分别与飞行器基座3固定连接；旋翼1设置于旋翼支架机构2上；旋翼支架机构2上固定有电机；电机与旋翼1固定相连。

本实施例优选，自由翼机构上包括自由翼机翼6，自由翼翼杆7和防震机构12；自由翼翼杆7中部设有电磁阻尼机构；电磁阻尼机构位于飞行器基座3内；防震机构12包括定子端和转子端；电磁阻尼机构的定子端与自由翼翼杆7固定连接；电磁阻尼机构的转子端与飞行器基座3固定连接；自由翼翼杆7从飞行器基座3两端水平穿出；自由翼机翼6与自由翼翼杆7相连。

本实施例优选，防震机构12为电磁阻尼机构或者伺服电机机构。电磁阻尼机构或者伺服电机机构固定于自由翼翼杆7中间，其带线圈的定子与自由翼翼杆7固定连接，外侧的转子与飞行器基座3固定连接，用于稳定自由翼，减缓其角度变动速率。两侧的自由翼提供向上的升力，且升力的大小与飞行器前进的速度大小成正比例相关。一种具有自由翼的多旋翼飞行器，包括自由翼机构、旋翼1、旋翼支架机构2和飞行器基座3，旋翼支架机构2、自由翼机构分别与飞行器基座3固定连接；旋翼1设置于旋翼支架机构2上；旋翼支架机构2上固定有电机；电机与旋翼1固定相连。

本实施例优选，飞行器基座3还设有驱动翼支架机构4和驱动螺旋桨5；与飞行器基座3固定连接；驱动螺旋桨5设置于驱动翼支架机构4上；驱动翼支架机构4上固定有电机；电机与驱动螺旋桨5固定连接。可根据需要，自行选择是否添加驱动翼支架机构4和驱动螺旋桨5。

本实施例优选，自由翼机构与飞行器基座3前进方向呈90°。

本实施例优选，自由翼的个数为1个。

本实施例优选，旋翼支架机构2的个数为4个。

本实施例优选，飞行器基座3上设有尾翼；尾翼包括平尾11和垂尾10；平尾11与垂尾10垂直。

实施例5：

结合图6和图11至图14，本发明是第二种具有自由翼的四旋翼飞行器，包括自由翼机构、旋翼1、旋翼支架机构2、飞行器基座3、驱动翼支架机构4和驱动螺旋桨5，旋翼支架机构2、驱动翼支架机构4和自由翼机构分别与飞行器基座3固定连接；旋翼1设置于旋翼支架机构2上；驱动螺旋桨5设置于驱动翼支架机构4上；旋翼支架机构2上固定有电机；电机与旋翼1固定相连；驱动翼支架机构4上固定有电机；电机与驱动螺旋桨5固定连接。

本实施例优选，自由翼机构上包括自由翼机翼6，自由翼翼杆7和防震机构12；自由翼翼杆7中部设有电磁阻尼机构；电磁阻尼机构位于飞行器基座3内；防震机构12包括定子端和转子端；电磁阻尼机构的定子端与自由翼翼杆7固定连接；电磁阻尼机构的转子端与飞行器基座3固定连接；自由翼翼杆7从飞行器基座3两端水平穿出；自由翼机翼6与自由翼翼杆7相连。

本实施例优选，防震机构12为电磁阻尼机构或者伺服电机机构。电磁阻尼机构或者伺服电机机构固定于自由翼翼杆7中间，其带线圈的定子与自由翼翼杆7固定连接，外侧的转子与飞行器基座3固定连接，用于稳定自由翼，减缓其角度变动速率。两侧的自由翼提供向上的升力，且升力的大小与飞行器前进的速度大小成正比例相关。

本实施例优选，自由翼机翼6上设有重锤机构8；重锤机构8位于自由翼机翼6内侧。在自由翼机翼6内侧加上的重锤结构，重锤可依轴转动至合适的角度，通过改变机翼的重心来改变机翼的迎角，得到所需要的升力。

本实施例优选，自由翼机构与飞行器基座3前进方向呈90°。

本实施例优选，自由翼的个数至为1个。

本实施例优选，自由翼机翼6设有舵面；舵面位于自由翼机翼6的外副翼9位置。

本实施例优选，旋翼支架机构2的个数为4个。

本实施例优选，驱动翼支架机构4数量为1个。

本实施例优选，飞行器基座3上设有尾翼；尾翼包括平尾11和垂尾10；平尾11与垂尾10垂直。

实施例6：

结合图7和图11至图14，本发明是第三种具有自由翼的四旋翼飞行器，包括自由翼机构、旋翼1、旋翼支架机构2、飞行器基座3、驱动翼支架机构4和驱动螺旋桨5，旋翼支架机构2、驱动翼支架机构4和自由翼机构分别与飞行器基座3固定连接；旋翼1设置于旋翼支架机构2上；驱动螺旋桨5设置于驱动翼支架机构4上；旋翼支架机构2上固定有电机；电机与旋翼1固定相连；驱动翼支架机构4上固定有电机；电机与驱动螺旋桨5固定连接。

本实施例优选，自由翼机构上包括自由翼机翼6，自由翼翼杆7和防震机构12；自由翼翼杆7中部设有电磁阻尼机构；电磁阻尼机构位于飞行器基座3内；防震机构12包括定子端和转子端；电磁阻尼机构的定子端与自由翼翼杆7固定连接；电磁阻尼机构的转子端与飞行器基座3固定连接；自由翼翼杆7从飞行器基座3两端水平穿出；自由翼机翼6与自由翼翼杆7相连。

本实施例优选，防震机构12为电磁阻尼机构或者伺服电机机构。电磁阻尼机构或者伺服电机机构固定于自由翼翼杆7中间，其带线圈的定子与自由翼翼杆7固定连接，外侧的转子与飞行器基座3固定连接，用于稳定自由翼，减缓其角度变动速率。两侧的自由翼提供向上的升力，且升力的大小与飞行器前进的速度大小成正比例相关。

本实施例优选，自由翼机翼6上设有重锤机构8；重锤机构8位于自由翼机翼6内侧。在自由翼机翼6内侧加上的重锤结构，重锤可依轴转动至合适的角度，通过改变机翼的重心来改变机翼的迎角，得到所需要的升力。

本实施例优选，自由翼机构与飞行器基座3前进方向呈90°。

本实施例优选，自由翼的个数为1个。

本实施例优选，自由翼机翼6设有舵面；舵面位于自由翼机翼6的外副翼9位置。

本实施例优选，旋翼支架机构2的个数为4个。

本实施例优选，驱动翼支架机构4数量为1个。

本实施例优选，飞行器基座3上设有尾翼；尾翼包括平尾11和垂尾10；平尾11与垂尾10垂直。

实施例7：

结合图8和图11至图14，本发明是第四种具有自由翼的四旋翼飞行器，包括自由翼机构、旋翼1、旋翼支架机构2、飞行器基座3、驱动翼支架机构4和驱动螺旋桨5，旋翼支架机构2、驱动翼支架机构4和自由翼机构分别与飞行器基座3固定连接；旋翼1设置于旋翼支架机构2上；驱动螺旋桨5设置于驱动翼支架机构4上；旋翼支架机构2上固定有电机；电机与旋翼1固定相连；驱动翼支架机构4上固定有电机；电机与驱动螺旋桨5固定连接。

本实施例优选，自由翼机构上包括自由翼机翼6，自由翼翼杆7和防震机构12；自由翼翼杆7中部设有电磁阻尼机构；电磁阻尼机构位于飞行器基座3内；防震机构12包括定子端和转子端；电磁阻尼机构的定子端与自由翼翼杆7固定连接；电磁阻尼机构的转子端与飞行器基座3固定连接；自由翼翼杆7从飞行器基座3两端水平穿出；自由翼机翼6与自由翼翼杆7相连。

本实施例优选，防震机构12为电磁阻尼机构或者伺服电机机构。电磁阻尼机构或者伺服电机机构固定于自由翼翼杆7中间，其带线圈的定子与自由翼翼杆7固定连接，外侧的转子与飞行器基座3固定连接，用于稳定自由翼，减缓其角度变动速率。两侧的自由翼提供向上的升力，且升力的大小与飞行器前进的速度大小成正比例相关。

本实施例优选，自由翼机翼6上设有重锤机构8；重锤机构8位于自由翼机翼6内侧。在自由翼机翼6内侧加上的重锤结构，重锤可依轴转动至合适的角度，通过改变机翼的重心来改变机翼的迎角，得到所需要的升力。

本实施例优选，自由翼机构与飞行器基座3前进方向呈90°。

本实施例优选，自由翼的个数为2个。

本实施例优选，自由翼机翼6设有舵面；舵面位于自由翼机翼6的外副翼9位置。

本实施例优选，旋翼支架机构2的个数为4个。

本实施例优选，驱动翼支架机构4数量为1个。

本实施例优选，飞行器基座3上设有尾翼；尾翼包括平尾11和垂尾10；平尾11与垂尾10垂直。

实施例8：

结合图9和图11至图14，本发明是一种具有自由翼的六旋翼飞行器，包括自由翼机构、旋翼1、旋翼支架机构2、飞行器基座3、驱动翼支架机构4和驱动螺旋桨5，旋翼支架机构2、驱动翼支架机构4和自由翼机构分别与飞行器基座3固定连接；旋翼1设置于旋翼支架机构2上；驱动螺旋桨5设置于驱动翼支架机构4上；旋翼支架机构2上固定有电机；电机与旋翼1固定相连；驱动翼支架机构4上固定有电机；电机与驱动螺旋桨5固定连接。

本实施例优选，自由翼机构上包括自由翼机翼6，自由翼翼杆7和防震机构12；自由翼翼杆7中部设有电磁阻尼机构；电磁阻尼机构位于飞行器基座3内；防震机构12包括定子端和转子端；电磁阻尼机构的定子端与自由翼翼杆7固定连接；电磁阻尼机构的转子端与飞行器基座3固定连接；自由翼翼杆7从飞行器基座3两端水平穿出；自由翼机翼6与自由翼翼杆7相连。自由翼机翼设有一定角度的下反角。

本实施例优选，防震机构12为电磁阻尼机构或者伺服电机机构。电磁阻尼机构或者伺服电机机构固定于自由翼翼杆7中间，其带线圈的定子与自由翼翼杆7固定连接，外侧的转子与飞行器基座3固定连接，用于稳定自由翼，减缓其角度变动速率。两侧的自由翼提供向上的升力，且升力的大小与飞行器前进的速度大小成正比例相关。

本实施例优选，自由翼机翼6上设有重锤机构8；重锤机构8位于自由翼机翼6内侧。在自由翼机翼6内侧加上的重锤结构，重锤可依轴转动至合适的角度，通过改变机翼的重心来改变机翼的迎角，得到所需要的升力。

本实施例优选，自由翼机构与飞行器基座3前进方向呈90°。

本实施例优选，自由翼的个数为1个。

本实施例优选，旋翼支架机构2的个数为6个。

本实施例优选，驱动翼支架机构4数量为1个。

实施例9：

结合图10和图11至图14，本发明是一种具有自由翼的八旋翼飞行器，包括自由翼机构、旋翼1、旋翼支架机构2、飞行器基座3、驱动翼支架机构4和驱动螺旋桨5，旋翼支架机构2、驱动翼支架机构4和自由翼机构分别与飞行器基座3固定连接；旋翼1设置于旋翼支架机构2上；驱动螺旋桨5设置于驱动翼支架机构4上；旋翼支架机构2上固定有电机；电机与旋翼1固定相连；驱动翼支架机构4上固定有电机；电机与驱动螺旋桨5固定连接。

本实施例优选，自由翼机构上包括自由翼机翼6，自由翼翼杆7和防震机构12；自由翼翼杆7中部设有电磁阻尼机构；电磁阻尼机构位于飞行器基座3内；防震机构12包括定子端和转子端；电磁阻尼机构的定子端与自由翼翼杆7固定连接；电磁阻尼机构的转子端与飞行器基座3固定连接；自由翼翼杆7从飞行器基座3两端水平穿出；自由翼机翼6与自由翼翼杆7相连。

本实施例优选，防震机构12为电磁阻尼机构或者伺服电机机构。电磁阻尼机构或者伺服电机机构固定于自由翼翼杆7中间，其带线圈的定子与自由翼翼杆7固定连接，外侧的转子与飞行器基座3固定连接，用于稳定自由翼，减缓其角度变动速率。两侧的自由翼提供向上的升力，且升力的大小与飞行器前进的速度大小成正比例相关。

本实施例优选，自由翼机翼6上设有重锤机构8；重锤机构8位于自由翼机翼6内侧。在自由翼机翼6内侧加上的重锤结构，重锤可依轴转动至合适的角度，通过改变机翼的重心来改变机翼的迎角，得到所需要的升力。

自由翼机构与飞行器基座3前进方向呈90°。

本实施例优选，自由翼的个数为1个。

本实施例优选，自由翼机翼6设有舵面；舵面位于自由翼机翼6的外副翼9位置。

本实施例优选，旋翼支架机构2的个数为8个。

本实施例优选，驱动翼支架机构4数量为1个。

本实施例优选，飞行器基座3上设有尾翼；尾翼包括平尾11和垂尾10；平尾11与垂尾10垂直。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。