一种串列翼垂直混合起降飞行器的制作方法

本实用新型涉及无人机技术领域，更具体涉及一种串列翼垂直混合起降飞行器。

背景技术：

目前市面上工业级无人机大体分为两种多旋翼无人机或固定翼无人机，但目前这两种无人机在拥有自身优势的同时也因为自身结构缺陷对其发展和功能有一定的限制。对固定翼无人机而言，虽然其飞行平稳，不限地形起降，能悬停飞行，但其消耗同样的能量留空时间短，负载小，飞行速度低。对固定翼飞机而言，大多数固定翼对起飞场地有一定的要求，如需专门的装置弹射起飞，或一条有一定长度平整的起飞跑道滑跑起飞以得所需的起飞初速度。其降落时通常使用降落伞、缓冲气囊、拦阻网缓冲或有一定长度平整的起飞跑道滑跑降落。然而很多时候执行任务时，我们的飞机并不具备这样的起飞条件，或者需付出的代价较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是在于针对现有技术存在的上述问题，提供一种串列翼垂直混合起降飞行器，解决地形平稳起降和高速长航时难以兼顾的问题。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

一种串列翼垂直混合起降飞行器，包括机身，还包括设置在机身上的前固定机翼和后固定机翼，机身两侧分别设置有连接碳管，每个连接碳管均与前固定机翼的端部和后固定机翼的端部连接，每个连接碳管上均设置有旋翼螺旋桨，后固定机翼上设置有机翼方向舵，设置在机身上的垂尾上设置有垂尾方向舵。

如上所述的后固定机翼的水平位置高于前固定机翼的水平位置。

如上所述的连接碳管通过旋翼电机固定支架与若干个旋翼电机固定，各个旋翼电机均与旋翼螺旋桨连接。

如上所述的每个连接碳管上设置有2个旋翼电机。

如上所述的各个旋翼电机位于同一水平面，各个旋翼螺旋桨位于同一水平面。

如上所述的机身的机头设置有前拉电机，前拉电机与前拉螺旋桨连接。

如上所述的机身底部设置有起落架，起落架底部设置有滚轮或者船式浮筒。

如上所述的前固定机翼的端部和后固定机翼的端部与连接碳管之间通过连接支撑座连接。

如上所述的垂尾上设置有用于驱动垂尾方向舵翻转的垂尾方向舵舵机，所述的后固定机翼上设置有用于驱动机翼方向舵翻转的机翼方向舵舵机。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1、本实用新型使固定翼无人机具有了垂直起降的能力，较于其他同类产品，该方法结构简单，制造成本低，便于生产组装和维修，且对操控要求更低，可靠性高，这种方式起降飞行对机身的任务仓所携带的物品形状也没有限制，两对高速翼升力大、载荷大，同时诱导阻力小。

2、可改进为可折叠式起落架，风阻更小。前拉电机换成油动的发动机，只需加油就可以在短期内低成本的反复执行任务，且续航更长航速更高。携带弹射式降落时，在最大程度上提高安全性更加可靠。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的俯视结构示意图；

图3为本实用新型的侧视结构示意图；

图4为本实用新型的前视结构示意图；

图中：1-机身；2-前拉电机；3-前拉螺旋桨；4-前固定机翼；5-旋翼电机；6-旋翼螺旋桨；7-连接碳管；8-后固定机翼；9-机翼方向舵；10-起落架；11-垂尾；12-垂尾方向舵；13-垂尾方向舵舵机；14-机翼方向舵舵机；15-舱门；16-旋翼电机固定支架；17-连接支撑座。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图1所示，一种串列翼垂直混合起降飞行器，包括机身1，还包括设置在机身1上的前固定机翼4和后固定机翼8，机身1两侧分别设置有连接碳管7，每个连接碳管7均与前固定机翼4的端部和后固定机翼8的端部连接，每个连接碳管7上均设置有旋翼螺旋桨6，后固定机翼8上设置有机翼方向舵9，设置在机身1上的垂尾11上设置有垂尾方向舵12。

后固定机翼8的水平位置高于前固定机翼4的水平位置。

连接碳管7通过旋翼电机固定支架16与若干个旋翼电机5固定，各个旋翼电机5均与旋翼螺旋桨6连接。

每个连接碳管7上设置有2个旋翼电机5。

各个旋翼电机5位于同一水平面，各个旋翼螺旋桨6位于同一水平面。

机身1的机头设置有前拉电机2，前拉电机2与前拉螺旋桨3连接。

机身1底部设置有起落架10，起落架10底部设置有滚轮或者船式浮筒。

前固定机翼4的端部和后固定机翼8的端部与连接碳管7之间通过连接支撑座17连接。

垂尾11上设置有用于驱动垂尾方向舵12翻转的垂尾方向舵舵机13，所述的后固定机翼8上设置有用于驱动机翼方向舵9翻转的机翼方向舵舵机14。

起飞阶段：

把本实用新型放在任意地形地上，如果是水面，起落架10上的滚轮可以换成船式浮筒，将四个旋翼电机5油门推到60%至80%，飞机获得垂直起飞动力迅速离地，当飞机达到一定的的限额安全高度前拉电机2开始给油由四旋翼垂直起降切换到固定翼飞行模式，当本实用新型速度达到一定的前飞速度，前固定机翼4和后固定机翼8提供的升力足够平衡自身重力时，四个旋翼电机5进入休眠待机状态，就此四旋翼切换固定翼模式完成。

巡航阶段：

完成起飞动作后，由前拉电机2提供飞行动力，机翼方向舵9的转动控制飞机爬升和下降，垂尾方向舵12的转动控制向左或者向右转向从而改变航向。这个阶段和普通固定翼飞机无异。

降落阶段：

当本实用新型完成飞行任务，达到指定降落地点上空时，四个旋翼电机5重新唤醒介入，在旋翼电机5加油的同时，前拉电机2减油直至关闭，本实用新型的平衡和升力陆续由四旋翼控制接管，像普通四旋翼无人机一样调整飞行高度，直至降落，降落动作就此完成。

为了简化结构实现平稳的垂直起降，四个旋翼电机5位于同一平面，且四个旋翼螺旋桨6位于同一平面，四个旋翼电机5轴心到实用新型整体重心的距离相等。

为了减小固定翼模式飞行时的涡流效应使飞行更平稳，提升升力的同时减小诱导阻力，将前固定机翼4和后固定机翼8在不同平面布置，后固定机翼8上装有机翼方向舵，后固定机翼8所在平面高于前固定机翼4所在平面。

为了在执行航拍、监控、测绘等任务时所悬挂的云台任务吊仓不会被起落架10挡住视线，起落架10采用双跨式起落架（可用雪橇式起落架代替）。

为了精准定位和控制航向，本实用新型可以采用双GPS差分定位。

为了减小飞行阻力，起落架10可折叠收藏在机身1的机腹中。

前拉电机2可以换成油动的发动机以延长续航和短期内执行任务的次数。

机身1内可携带弹射式降落伞，以便在执行任务时遇不可控因素进行紧急迫降，降低危险减小财产损失。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。