一种可垂直起降的固定翼无人机的制作方法

本实用新型属于飞行器领域，尤其涉及一种可垂直起降的固定翼无人机。

背景技术：

无人机是一种处于迅速发展的飞行装置，其具有机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低的优点。可广泛应用于农业、勘测、摄影、边境巡逻等领域。

无人机从飞行器类型上区分可以分为固定翼和旋翼无人机，旋翼机又有单旋翼也就是直升机和多旋翼之分。

固定翼无人机是军用和多数民用无人机的主流平台，最大特点是航程长，巡航面积大，巡航速度快，飞行高度高，飞行效率高。缺点是需要专门的开阔地用于起飞降落，无法实现悬停。

旋翼无人机的体积小、重量轻，拆装方便，适合多平台、多空间使用，可以垂直起降、悬停，机动性强，缺点是飞行效率低，续航时间短。

分析现有的无人机系统，固定翼无人机在满足续航时间长，高速巡航，高效率飞行的情况下，具有携带不便捷，需要专门的场地或者装置来进行发射和回收，在恶劣和极限环境中的使用受到了限制等缺点。并且遇到需要重点排查的地方，不能实现悬停从而进行数据的详细采集，针对上述的这些问题，我们提出了一种可以垂直起降、又可以悬停的改进型固定翼无人机结构和相应的飞行控制系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可垂直起降的固定翼无人机。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种可垂直起降的固定翼无人机，包括机身、机翼、尾翼、尾部动力输出结构和安装在机翼下的垂直动力输出结构，所述尾部动力输出结构安装在所述机身的尾端，所述机翼安装在所述机身两侧，所述尾翼安装在所述机身尾端的顶部。

具体地，所述垂直动力输出结构包括两个发动机、两个旋翼桨叶和快拆悬杆，两个所述发动机安装在所述快拆悬杆的两端内部，一个所述发动机的动力输出轴对应与一个所述旋翼桨叶传动连接。

进一步地，所述快拆悬杆通过销钉与所述机翼对齐定位，并通过螺钉与所述机翼固定连接。

具体地，所述机翼包括第一机翼和第二机翼，所述机身上设置有连接孔，所述第一机翼内安装有扣接连杆，所述扣接连杆的端部为挤压式插入头，所述第二机翼内安装有插入连杆，所述插入连杆的端部为内凹式固定头，所述扣接连杆和所述插入连杆均插入到所述连接孔内，并在所述连接孔内扣接。

进一步地，所述机身分别与所述第一机翼和所述第二机翼的电子线路连接均通过设置在所述机身、所述第一机翼和所述第二机翼上的电子触点结构来完成。

更进一步地，所述第一机翼和所述第二机翼与所述机身的连接面上设置有销钉，所述机身的连接面上设置有固定孔，所述第一机翼和所述第二机翼通过销钉与所述机身对齐定位安装。

更进一步地，所述第一机翼和所述第二机翼下均安装有一个垂直动力输出结构。

具体地，尾部动力输出结构包括发动机和尾部桨叶，所述发动机的动力输出轴与所述尾部桨叶传动连接。

具体地，所述无人机还包括整流罩，所述整流罩安装在所述尾部动力输出结构上。

具体地，所述机身、所述机翼和所述尾翼内部均设置有碳纤维蜂窝夹层。在满足结构强度和刚度的基础上，做到最大程度的减重，有效的提高了飞行效率。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型一种可垂直起降的固定翼无人机，垂直动力输出结构的安装和使用使得无人机可以垂直起降、又可以悬停可以完成一些特殊的工作任务；机身与机翼连接部分采用便携扣接，所有线路采用触点式连接，有效缩短无人机安装和撤收时间，便于携带和运输。

附图说明

图1是本实用新型一种可垂直起降的固定翼无人机的结构示意图；

图2是本实用新型一种可垂直起降的固定翼无人机的爆炸结构示意图；

图3是本实用新型一种可垂直起降的固定翼无人机中机身与机翼的连接结构详图；

图4是本实用新型一种可垂直起降的固定翼无人机中垂直动力输出结构示意图；

图5是本实用新型一种可垂直起降的固定翼无人机中机身与机翼的连接结构示意图。

图中：1-机身，2-机翼，3-尾翼，4-整流罩，5-尾部桨叶，6-旋翼桨叶，7-快拆悬杆，8-插入连杆，9-扣接连杆，10-连接孔，11-插入头，12-固定头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实用新型一种可垂直起降的固定翼无人机，包括机身1、机翼2、尾翼3、尾部动力输出结构和安装在机翼2下的垂直动力输出结构，尾部动力输出结构安装在机身1的尾端，机翼2安装在机身1两侧，尾翼3安装在机身1尾端的顶部。

垂直动力输出结构包括两个发动机、两个旋翼桨叶6和快拆悬杆7，两个发动机安装在快拆悬杆7的两端内部，一个发动机的动力输出轴对应与一个旋翼桨叶6传动连接。快拆悬杆7通过销钉与机翼2对齐定位，并通过螺钉与机翼2固定连接。

机翼2包括第一机翼和第二机翼，机身1上设置有连接孔10，第一机翼内安装有扣接连杆9，扣接连杆9的端部为挤压式插入头11，第二机翼2内安装有插入连杆8，插入连杆8的端部为内凹式固定头12，扣接连杆9和插入连杆8均插入到连接孔10内，并在连接孔10内扣接。机身1分别与第一机翼和第二机翼的电子线路连接均通过设置在机身1、第一机翼和第二机翼上的电子触点结构来完成。第一机翼和第二机翼与机身1的连接面上设置有销钉，机身1的连接面上设置有固定孔，第一机翼和第二机翼通过销钉与机身1对齐定位安装。第一机翼和第二机翼下均安装有一个垂直动力输出结构。

尾部动力输出结构包括发动机和尾部桨叶5，发动机的动力输出轴与尾部桨叶5传动连接。

无人机还包括整流罩4，整流罩4安装在尾部动力输出结构上。

机身1、机翼2和尾翼3内部均设置有碳纤维蜂窝夹层。在满足整个无人机的结构强度和刚度的基础上，做到了最大程度的轻量化，有效的降低了飞机自身的重量，在升阻比不变的情况下，相应的提高了飞机的有效载荷。

本实用新型中的无人机，在起飞、降落，以及悬停过程的升力和前飞动力由垂直动力输出结构提供，尾部动力输出结构不参与工作，无人机通过调节垂直动力输出结构的发动机转速来改变旋翼桨叶6的转速，实现升力的变化，从而控制无人机的姿态和位置。四个旋翼桨叶6在飞行过程中相邻两个的转动方向是相反的，因此当无人机平衡飞行时，陀螺效应和空气动力扭矩效应均被抵消。当无人机达到一定的高度，需要由悬停状态进入巡航状态时候，由尾部动力输出结构提供平飞的推力和升力，四个旋翼桨叶6处于停止工作阶段。飞机进入高效率的巡航阶段，从而有效的提高了巡航半径和航时。

本实用新型通过悬翼飞行状态和固定翼飞行状态的有效结合，可以将不同的飞行模式进行实时有效的转换，使得无人机的机动性能和飞行效率均得到有效的提高。

无人机的主要部件的分解状态如图2所示，包括机翼2、机身1、尾部浆叶、两个快拆悬杆7和四个悬翼浆叶，且各部件分别放置打包，一旦需要无人机起飞，即可随时安装。

如图3和图5所示，机翼2和机身1之间的快拆连接是通过卡扣连接实现，将挤压式插入头11插入到内凹式固定头12内，过盈装配的内凹式固定头12卡死挤压式插入头11的弹性端口，从而进行最终的固定。

在本实施例中，挤压式插入头11与插入连杆8一体成型，内凹式固定头12与扣接连杆9一体成型，插入连杆8和扣接连杆9位于机身1内部的部分用胶进行固定。

第一机翼和第二机翼与机身1的连接面上设置有销钉，机身1的连接面上设置有固定孔，第一机翼和第二机翼通过销钉与机身1对齐定位安装。通过定位销钉可实现机翼2与机身1快速定位。

本实施例中，快拆悬杆7与机翼2的连接是通过销钉进行快速精准对齐，最终通过一个M8的螺钉进行固定连接。

在搬运的时候，将尾部桨叶5和旋翼桨叶6单独放置便于整个无人机结构的整体运输，这种快拆、快装方式可以避免在运输过程中尾部桨叶5和旋翼桨叶6受到不必要的磕碰，从而影响尾部桨叶5和旋翼桨叶6的气动性能，或者影响飞机的起飞性能。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。