一种多涵道垂直起降无人机的制作方法

本实用新型涉及无人机技术领域，特别是一种多涵道垂直起降无人机。

背景技术：

电动无人机具有安全、可靠性高、轻便灵活、使用成本低等优点，但存在续航能力弱这一致命缺点，限制了电动无人机的发展。油动无人机操作复杂、稳定性差。固定翼无人机无法实现垂直起降和空中悬停。旋翼无人机在载重、航时、航速、航程上都有很大的限制。固定翼垂直起降无人机兼顾固定翼无人机的高速飞行、大航程、大载重以及旋翼无人机的垂直起降能力。因此，固定翼垂直起降无人机在工业级和军用级无人机领域有很强的实用价值。

无人机在电力巡检、环境监测等领域起着重要的作用，这些领域要求无人机既要高机动灵活，又要具备较大的飞行半径。现有的无人机方案难以兼顾垂直起降、大载荷、长航时等性能，无法解决狭小空间的起飞降落以及电力巡检、环境监察等场景的持续监视问题。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种既可以垂直起降、空中悬停，同时又利用机翼的升力进行高速巡航平飞的多涵道垂直起降无人机，用于解决现有无人机垂直起降、载重航速航程等无法满足现有要求的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种多涵道垂直起降无人机，所述多涵道垂直起降无人机包括：机身；起落架，所述起落架为两个，设置在机身底部前后两个位置，且相对于机身长度方向中垂面对称；机翼，所述机翼设置于机身的中后部，固定在机身的上部；升力涵道风扇，所述升力涵道风扇为两个，且均设置在机翼的尖部位置；推进螺旋桨，所述推进螺旋桨位于机身的尾部；垂直尾翼，所述垂直尾翼为两个，垂直于水平尾翼，分别位于水平尾翼两端，垂直尾翼后缘设置有方向舵；水平尾翼，所述水平尾翼后部设置有升降舵；单向矢量涵道风扇，所述单向矢量涵道风扇为两个，位于水平尾翼中部，机身的中轴线上。

所述多涵道垂直起降无人机在垂直起飞-高速巡航-垂直降落过程中，所述单向矢量涵道风扇用来提供垂直起降阶段纵向俯仰所需的抬头和低头力矩，通过偏转来提供垂直起降阶段的偏航力矩；升力涵道风扇用于提供垂直起降时的升力；推进螺旋桨用于提供平飞所需的推力。

优选地，所述机身和机翼组成大展弦比的上单翼气动布局。

优选地，所述机身为流线型圆柱体。

优选地，所述机翼包括中央机翼和外段机翼，所述中央机翼和外段机翼之间采用快速拆装结构连接，所述外段机翼后部设置有副翼。

优选地，所述外段机翼和升力涵道风扇的外涵道融合在一起，采取一体成形的结构。

优选地，所述起落架采用双π型全碳纤维结构。

优选地，所述水平尾翼由两根平行的尾撑和水平尾翼主体组成，两根平行尾撑固定在机翼的中央机翼前后梁部位。

优选地，所述水平尾翼和垂直尾翼构成双垂尾布局，整过尾翼位于推进螺旋桨之后。

优选地，所述升力涵道风扇和单向矢量涵道风扇两两相对于机身长度方向中垂面对称。

优选地，所述升力涵道风扇和单向矢量涵道风扇采用电机驱动，推进螺旋桨采用内燃机驱动。

本实用新型无人机的有益效果：该无人机采用涵道风扇和推进螺旋桨为动力，可以实现垂直起降，空中悬停，并且起飞效率高，具有超高机动性；而在巡航飞行时，具有大载重、较高的飞行速度、长航时、大航程以及较高的安全性能。同时机翼采用了快速拆装结构，节省了存储空间，运输拆装方便。较好地解决了狭小空间的起飞降落以及电力巡检环境监察等场景的持续监视问题。

附图说明

图1 是根据本实用新型第一实施例的多涵道垂直起降无人机的结构示意图。

图2 是根据本实用新型第一实施例的多涵道垂直起降无人机的俯视图。

图中标记分别为：1、机身；2、起落架；3、机翼；4、中央机翼； 5、快速拆装结构；6、外段机翼；7、副翼；8、升力涵道风扇；9、推进螺旋桨；10、垂直尾翼；11、方向舵；12、水平尾翼；13、升降舵；14、单向矢量涵道风扇。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图1 图2所示，本实施例提供的多涵道垂直起降无人机包括：机身1；起落架2为两个，设置在机身1底部前后两个位置，且相对于机身1长度方向中垂面对称；机翼3设置于机身1的中后部，固定在机身1的上部；升力涵道风扇8为两个，且均设置在机翼3的尖部位置；推进螺旋桨9位于机身1的尾部；垂直尾翼10为两个，垂直于水平尾翼12，分别位于水平尾翼12两端，垂直尾翼10后缘设置有方向舵11；水平尾翼12后部设置有升降舵13；单向矢量涵道风扇14，分别位于水平尾翼12中部，机身1的中轴线上。

所述多涵道垂直起降无人机在垂直起飞-高速巡航-垂直降落过程中，所述单向矢量涵道风扇14用来提供垂直起降阶段纵向俯仰所需的抬头和低头力矩，通过偏转来提供垂直起降阶段的偏航力矩；升力涵道风扇8用于提供垂直起降时的升力；推进螺旋桨9用于提供平飞所需的推力。

在本实施例中，机身1和机翼3组成大展弦比的上单翼气动布局。

在本实施例中，机身1为长1.2m，最大直径0.4米的流线型圆柱体。可以理解的是，上述的尺寸仅为一个实施例中，本申请的多涵道油电混合式垂直起降无人机机身的具体尺寸可以根据需要而自行设定。例如，机身1为长1.5m，最大直径0.5米的流线型圆柱体或者其他尺寸。

在本实施例中，机翼3包括中央机翼4和外段机翼6，中央机翼4和外段机翼6之间采用快速拆装结构5，外段机翼6后部设置有副翼7。

在本实施例中，外段机翼6和升力涵道风扇8的外涵道融合在一起，采取一体成形的结构。

在本实施例中，无人机自机头至机尾的尺寸为2.5米，机翼翼展4米。可以理解的是，上述的尺寸仅为一个实施例中，本申请的多涵道油电混合式垂直起降无人机的具体尺寸可以根据需要而自行设定。例如，自机头至机尾的尺寸为3米，机翼翼展5米或者其他尺寸。

在本实施例中，起落架2采用双π型全碳纤维结构。

在本实施例中，水平尾翼9由两根平行的尾撑和水平尾翼主体组成，两根平行的尾撑另一端固定在机翼3的中央机翼4前后梁部位。

在本实施例中，水平尾翼12和垂直尾翼10构成双垂尾布局，尾翼位于推进螺旋桨9之后。

在本实施例中，升力涵道风扇8和单向矢量涵道风扇14两两相对于机身1长度方向中垂面对称。

在本实施例中，升力涵道风扇和单向矢量涵道风扇采用电机驱动，推进螺旋桨采用内燃机驱动。

采用以上方案的有益效果：由于采用了多涵道风扇的固定翼的气动外形设计，无人机既可利用升力涵道风扇提供的垂直拉力实现垂直起飞和降落并且起飞效率高，又可利用固定机翼提供的压差升力在平飞阶段获得更高的飞行速度和动力运用效率。使无人机集垂直起降、空中悬停和长航时、大载重性能于一身。同时该无人机采用涵道风扇和推进螺旋桨为动力，三个涵道风扇采用电动方式，垂直起降实现简单，推进螺旋桨采用油动方式，续航能力强，飞行速度快。并且机翼采用了快速拆装结构，节省了存储空间，运输拆装方便。较好地解决了狭小空间的起飞降落以及电力巡检环境监察等场景的持续监视问题。

以上实施例仅用以进一步详细说明本实用新型的技术方案，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。