飞行器的制作方法

本实用新型涉及飞行器领域，尤其涉及一种垂直起降式的飞行器。

背景技术：

垂直起降飞行器因为起飞降落不需要滑跑，对起飞和降落场地没有要求，从而受到广泛的应用。例如，垂直起降式的无人飞行器，是一种处在迅速发展中的飞行装置，其具有起飞降落机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低的优点。目前，无人机的使用范围已经扩宽到军事、科研、民用三大领域，具体在电力、通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、防灾减灾、农作物估产、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等领域应用甚广。

但是，目前的垂直起降式的飞行器无法在飞行器进行水平巡航飞行时有效的利用飞行动力源，以及无法兼顾水平巡航飞行效率与垂直有效载荷能力的问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种飞行器，旨在优化飞行器的动力源组件结构，兼顾飞行器的水平巡航飞行效率与垂直有效载荷能力。

为实现上述目的，本实用新型提出的飞行器包括机身以及动力组件，所述动力组件包括：

第一旋翼组件，包括第一电机以及第一旋翼，第一电机用于驱动第一旋翼转动，所述第一旋翼相对于机身可倾转地设置，以使所述第一旋翼在垂直动力状态和水平动力状态之间进行切换；

第二旋翼组件，包括第二电机以及第二旋翼，第二电机用于驱动第二旋翼转动，所述第二旋翼用于提供垂直方向的动力。

进一步地，所述第一旋翼组件还包括倾转轴，所述第一旋翼通过倾转轴相对于机身可倾转地的设置。

进一步地，所述第一旋翼组件包括两个第一旋翼以及两个第一电机，所述两个第一旋翼分别设置于机身的两侧。

进一步地，所述第一旋翼组件还包括倾转驱动部以及沿机身横向贯穿机身的倾转轴，所述两个第一旋翼分别连接于倾转轴的两端；所述倾转驱动部用于驱动倾转轴转动，以使连接于倾转轴上的第一旋翼相对于机身可倾转；所述第一旋翼的转动轴呈垂直状态时，第一旋翼呈垂直动力状态用于提供垂直方向的动力；所述第一旋翼的转动轴呈水平状态时，第一旋翼呈水平动力状态用于提供水平方向的动力。

进一步地，所述第二旋翼组件包括两个第二旋翼以及两个第二电机，所述两个第二旋翼分别设置于机身的两侧。

进一步地，所述第二旋翼组件还包括沿机身横向贯穿机身的轴，所述两个第二旋翼分别连接于轴的两端。

进一步地，所述轴为碳纤维材料制成的碳管。

进一步地，所述飞行器还包括机翼与尾翼，所述第一旋翼组件设置于机翼与机头之间，所述第二旋翼组件设置于机翼与尾翼之间。

进一步地，所述第一旋翼和第二旋翼均为螺旋桨结构。

进一步地，所述飞行器还包括机翼，所述第一旋翼组件设置于机翼与机头之间。

进一步地，所述飞行器还包括尾翼，所述第二旋翼组件设置于机翼与尾翼之间。

本实用新型技术方案中的飞行器包括机身以及动力组件，所述动力组件包括第一旋翼组件，包括第一电机以及第一旋翼，第一电机用于驱动第一旋翼转动，所述第一旋翼相对于机身可倾转地设置，以使所述第一旋翼在垂直动力状态和水平动力状态之间进行切换；第二旋翼组件，包括第二电机以及第二旋翼，第二电机用于驱动第二旋翼转动，所述第二旋翼用于提供垂直方向的动力。通过在飞行器的垂直起飞和垂直悬停时，控制第一旋翼切换为垂直动力状态，控制第一电机驱动第一旋翼旋转，以及控制第二电机驱动第二旋翼旋转，第一旋翼组件和二旋翼组件同时为飞行器提供垂直动力；在飞行器的水平巡航飞行时，控制第一旋翼切换为水平动力状态，使用第一旋翼提供水平巡航飞行所需要的水平动力，并停止第二电机对第二旋翼的驱动。本实用新型技术方案中的飞行器，优化了动力组件的结构，达到既提升了飞行器的垂直方向的有效载荷能力，又提高了动力组件的利用效率的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例中的飞行器的立体结构示意图；

图2为图1中的飞行器的垂直起飞或悬停飞行状态的结构示意图；

图3为图1中的飞行器的水平巡航飞行状态的结构示意图；

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、横向、径向、水平、垂直……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请参照图1至图3，在本实用新型一实施例中，飞行器100包括机身11以及动力组件20。在本实施例中，以具有固定翼的无人飞行器为例，来说明在本实用新型中的动力组件20的结构、控制方式、工作原理以及动力的提供方式等，具体的，所述飞行器100还包括机翼12以及尾翼13。

可以理解的是，本实施例虽然以固定翼式的无人飞行器为例，但本实用新型中的动力组件20也可以用于悬臂式无人飞行器，或者其他载人飞行器等。

所述动力组件20包括第一旋翼组件21以及第二旋翼组件22。其中，第一旋翼组件21包括第一电机211以及第一旋翼212，第一电机211用于驱动第一旋翼212转动，所述第一旋翼212相对于机身11可倾转地设置，以使所述第一旋翼212在垂直动力状态和水平动力状态之间进行切换；第二旋翼组件22包括第二电机221以及第二旋翼222，第二电机221用于驱动第二旋翼222转动，所述第二旋翼222用于提供垂直方向的动力。

具体的，当所述第一旋翼212的叶片(图未标号)旋转所围绕的转动轴(图未标号)呈垂直状态时，第一旋翼212呈垂直动力状态用于提供垂直方向的动力；所述第一旋翼212的转动轴呈水平状态时，第一旋翼212呈水平动力状态用于提供水平方向的动力。

飞行器100在起飞或悬停时，先将第一旋翼组件21的第一旋翼212切换为垂直动力状态；然后控制第一电机211驱动第一旋翼212，以及控制第二电机221驱动第二旋翼222，以提供垂直方向的动力，使飞行器100垂直起飞或悬停；当飞行器100上升到预定的高度之后或需要水平巡航飞行时，将第一旋翼组件21的第一旋翼212切换为水平动力状态，停止第二电机211对第二旋翼212的驱动，第一旋翼212提供飞行器100水平巡航飞行所需要的水平动力，飞行器100进入水平巡航模式。

采用本实施例中的可倾转的第一旋翼组件21和提供垂直动力的第二旋翼组件22的飞行器100，在垂直起飞和垂直悬停时，第一旋翼组件21和二旋翼组件22同时为飞行器100提供垂直动力，有效提高了飞行器100地有效负载能力和飞行控制能力；在水平巡航飞行时，将第一旋翼组件21的第一旋翼212切换为水平动力状态，使用第一旋翼212提供飞行器100水平巡航飞行所需要的水平动力，有效的利用了飞行器100的动力源。动力组件20既提升了飞行器100的垂直方向的有效载荷能力，又可以满足飞行器100水平巡航的动力要求，提高了动力组件20的利用效率。

请参考图1，在本实施例中，所述第一旋翼组件21还包括倾转轴213，所述第一旋翼212通过倾转轴213相对于机身可倾转地的设置，从而实现对第一旋翼212的转动轴的垂直状态和水平状态的切换。可以理解的是，在其他实施方式中，第一旋翼组件21的倾转结构还可以采用连杆式结构、铰链式结构等，从而实现对第一旋翼212的转动轴的垂直状态和水平状态的切换。

具体的，在本实施例中，所述第一旋翼组件21包括两个第一旋翼212以及两个第一电机211，所述两个第一旋翼212分别设置于机身101的两侧。其中，所述第一旋翼组件21还包括倾转轴213以及倾转驱动部(图未示出)，所述两个第一旋翼212分别连接于倾转轴213的两端，所述倾转驱动部用于驱动倾转轴213转动，以使连接于倾转轴213上的第一旋翼212相对于机身可倾转，当第一旋翼212的转动轴呈垂直状态时，第一旋翼212呈垂直动力状态用于提供垂直方向的动力，当第一旋翼212的转动轴呈水平状态时，第一旋翼呈水平动力状态用于提供水平方向的动力。采用在机身101的两侧各设置一个第一旋翼212，可以进一步提高飞行器100的飞行控制能力和平衡能力。

在本实施例中，所述第二旋翼组件22包括两个第二旋翼222以及两个第二电机221，所述两个第二旋翼222分别设置于机身101的两侧。

具体的，所述第二旋翼组件22还包括沿机身101横向贯穿机身101的轴223，所述两个第二旋翼222分别连接于轴223的两端。采用在机身101的两侧各设置一个第二旋翼222，可以进一步提高飞行器100的飞行控制能力和平衡能力。

在本实施例中，所述轴223为碳纤维材料制成的碳管。轴223采用碳纤维材料，既具有较好的机械强度，又可以达到减轻飞行器100的重量的要求。

在本实施例中，所述第一旋翼212和第二旋翼222均为螺旋桨结构。螺旋桨结构的旋翼具有结构简单，动力强的优点。

请一并结合图1至图3，在本实施例中，所述飞行器100还包括机翼12与尾翼13，第一旋翼组件21设置于机翼13与机头(图未示出)之间，第二旋翼组件22设置于机翼12与尾翼13之间。

在本实施例中，飞行器100采用可倾转的具有两个第一旋翼212的第一旋翼组件21和提供垂直动力的具有两个第二旋翼222的第二旋翼组件22的结构。

在垂直起飞或垂直悬停时，第一旋翼组件21的倾转驱动部驱动倾转轴213转动，以使连接于倾转轴213上的第一旋翼212相对于机身转动，使第一旋翼212的转动轴呈垂直状态，第一旋翼组件21和二旋翼组件22同时为飞行器100提供垂直动力，四个电机和旋翼同时工作，有效提高了飞行器100地有效负载能力和飞行控制能力。

在水平巡航飞行时，第一旋翼组件21的倾转驱动部驱动倾转轴213转动，以使连接于倾转轴213上的第一旋翼212相对于机身转动，使第一旋翼212的转动轴呈水平状态，使用第一旋翼212提供飞行器100水平巡航飞行所需要的水平动力，有效的利用了飞行器100的动力源。

飞行器100在水平巡航飞行时，第二电机221可以停止对第二旋翼222的驱动。具体的，按照预设的减速参数控制第二电机221的转速逐渐降低直至停止，以使第二旋翼222的转速逐渐下降直至停止。第二旋翼222采用转速逐渐降低的方式，可以使飞行器100在垂直悬停或者起飞状态向水平巡航飞行状态的切换更加平稳。

在本实施例中，动力组件20既可以满足飞行器100的垂直起飞的动力要求，又可以满足飞行器100水平巡航的动力要求。

本实用新型中的飞行器解决了普通飞行器有效载荷能力低，动力源结构利用效率不高的问题，具有可以兼顾水平巡航飞行效率与垂直有效载荷能力的优点。

为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。