本实用新型涉及无人机技术领域，特别是涉及一种应用在无人机上的减荷增升装置。
背景技术：
众所周知，目前常规布局的固定翼无人飞机，需要较长的跑道来支持起飞和降落。只有较长的跑道才能累积够满足起飞初始速度的起飞速度；降落也需要较大的滑降速度和较长的地面滑行长度。在不具备长跑道条件下，固定翼飞机无法起飞降落。针对这一问题，目前在无人机领域也有以下多种解决方案：
1、固定翼立式垂直起降技术，如XFV-1，即最简单粗暴的把一款固定翼设计为可以竖起，直起直落不加特技。
2、垂直起降固定翼技术，起降阶段使用四旋翼模式（四桨朝上），到达一定高度转成固定翼模式（四桨固定不工作，改由前进动力装置拉动飞机向前飞行）的一种复合技术。如成都纵横的CW-20无人机。
3、倾转旋翼垂直起降技术，起降阶段也是使用四旋翼模式，到达一定高度后，前两轴转向前90°成前拉模式拉动飞机向前飞行，后两轴转向后折叠不用或干脆固定不工作，如德国的Quantum_Systems无人机、京东货运无人机。
4、常规布局的固定翼飞机，需滑跑至升力等于或者大于重力的速度才能起飞爬升，降落时打开襟翼下滑，不能以低于设定的临界失速速度飞行接地。这就决定了固定翼自身无法实现短距起降。
但是上述解决方案有其结构性缺点，如下：
固定翼立式垂直起降技术，是一件非常不靠谱的方法，大风下会失败，操作困难风险大。只适合消费级飞机模型应用。
垂直起降无人机技术，是最近几年流行的复合多旋翼和固定翼技术的混合体，较好的解决了起降问题。但由于增加了四旋翼组件，起飞阶段需要150%的垂直拉力上升，动力消耗巨大，整体重量增加了不少，而且这些组件在飞行中不参与工作，对长航时续航不利；同时四旋翼组件在固定翼飞行过程中完全是飞行阻力和扰流，破坏了固定翼原有的气动布局，不利于飞行稳定。再者在起降阶段遭遇横风或一轴故障会导致坠机风险。
倾转旋翼垂直起降技术，是垂直起降固定翼技术的升级版，起码前两轴可以转变为前拉动力装置，避免了不参与固定翼模式飞行的部分多余组件。但这套倾转系统很复杂对机械转换精度和飞控控制难度提出很高要求，很难保证无故障率，一旦机构失灵会造成坠毁的风险，而且增加了日常维护和保养难度。
综上，行业内急需研发一种既能保持固定翼自身的长航时高速飞行的优势，又能改善其不能低速短距起降的弱点的起降技术。
技术实现要素：
为了克服现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种应用在无人机上的减荷增升装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种应用在无人机上的减荷增升装置，包括：电动涵道风扇、电子调速器和供电单元；所述电动涵道风扇安装在无人机重心附近；所述无人机上设置有飞行控制器；所述飞行控制器、电子调速器和电动涵道风扇依次连接，所述电子调速器和供电单元连接。
优选地，所述电动涵道风扇为桶式结构，桶内设置有不止一扇的叶螺旋桨，电机在所述叶螺旋桨的下方；所述电机和电子调速器连接；所述电机还和电动涵道风扇连接。
优选地，所述电机为外转子无刷电机。
优选地，所述电动涵道风扇的桶外设置有安装孔；连接件穿过所述安装孔将电动涵道风扇固定在无人机重心附近。
优选地，所述电动涵道风扇安装在无人机的重心位置。
优选地，包括：左减荷增升装置和右减荷增升装置，所述左减荷增升装置包括左电动涵道风扇、左电子调速器和供电单元，所述右减荷增升装置包括右电动涵道风扇、右电子调速器和供电单元；所述左电动涵道风扇、左电子调速器和飞行控制器连接；所述右电动涵道风扇、右电子调速器和飞行控制器连接；所述供电单元和左电子调速器、右电子调速器均连接；所述左减荷增升装置安装在左机翼靠近机身处，所述右减荷增升装置安装在右机翼靠近机身处，且所述左减荷增升装置和所述右减荷增升装置对称安装。
优选地，所述供电单元为锂电池。
优选地，所述锂电池为锂聚合物电池。
优选地，所述无人机为固定翼无人机。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的减荷增升装置在无人机起飞或者降落过程中，所述飞行控制器控制电子调速器输出动力量到电动涵道风扇，所述电动涵道风扇根据所述动力量转动产生升力，抵消掉飞机一部分的自身重量，等于大幅度降低翼载荷，翼载荷轻了，飞行速度可以明显比常规飞行时减慢，实现低速短距安全起降。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为第一实施例的减荷增升装置应用在无人机上的俯视图。
图2为第一实施例的减荷增升装置的俯视图。
图3为第一实施例的减荷增升装置安装在无人机重心位置上的前视透视图。
图4为第一实施例的减荷增升装置的原理框图。
图5为第二实施例的减荷增升装置应用在无人机上的俯视图。
图6为第二实施例的减荷增升装置的原理框图。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
实施例1
参见图1-4，一种应用在无人机上的减荷增升装置，包括：电动涵道风扇21、电子调速器22和供电单元23；所述电动涵道风扇21安装在无人机1中心附近；所述无人机1上设置有飞行控制器11；所述飞行控制器11、电子调速器22和电动涵道风扇21依次连接，所述电子调速器22和供电单元23连接；在无人机1起飞或者降落过程中，所述飞行控制器11控制电子调速器22输出动力量到电动涵道风扇21，所述电动涵道风扇21根据所述动力量转动产生升力。
所述飞行控制器11输出指令到电子调速器22，电子调速器22根据所述指令输入动力量到电机，电机根据所述动力量驱动电动涵道风扇转动产生升力。
在本实施例，所述电动涵道风扇21为桶式结构，桶内设置有不止一扇的叶螺旋桨211，电机在所述叶螺旋桨的下方；所述电机和电子调速器22连接；所述电机根据电子调速器22输出的动力量驱动叶螺旋桨211转动。因而，电动涵道风扇21的风扇环括在涵道内,既可阻挡风扇气动声向外传播,又结构紧凑、安全性高。叶螺旋桨211加电会转动带来上升动能，较同样直径的孤立风扇能产生更大的升力。
在本实施例，所述电机为外转子无刷电机。
在本实施例，所述电动涵道风扇21的桶外设置有安装孔；连接件穿过所述安装孔将电动涵道风扇21固定在无人机1中心附近。涵道风扇桶身外圈有安装固定孔，通过适配连接件固定在机身或机翼根部
在本实施例，所述电动涵道风扇21安装在无人机1的重心位置。在本实施例，只有一个减荷增升装置2。
在本实施例，所述供电单元23为锂电池。更进一步地，所述锂电池为锂聚合物电池。
在本实施例，所述无人机1为固定翼无人机。
翼载荷是指飞机重量和机翼面积之比。通常说的翼载荷是指起飞时的翼载荷，即起飞重量和机翼面积之比。翼载荷是飞机总体设计的主要参数之一，关系着飞机的起降性能、爬升性能、机动性能、最大航程和升限等。总的来说，要求机动性好、起飞着陆速度小的飞机，采用小的翼载荷，而要求速度高的飞机采用大翼载荷。
安装在无人机1中心附近的电动涵道风扇21，在电机的驱动下转动，上表面吸气，下表面喷气，产生托举力；工作状态时由于产生托举力，主动减轻了翼载荷，因此可以大幅减低飞行速度，降低了失速临界点。也就能让飞机比常规的布局以较慢的速度和较短的距离来实现起飞和着陆。本方案的减荷增升装置2相对于垂直起降固定翼技术来说，简化了飞控系统，不需要在多旋翼模式和固定翼模式之间进行复杂的转换；提高了安全性，不会因为转换过程中因故障或大风造成事故；不像垂直起降固定翼方案，需要额外增加四轴，在固定翼飞行模式下破坏气动布局，影响飞行稳定性；比起垂直起降固定翼方案，没有了额外增加的四轴重量，增加了续航能力。
本方案的应用在无人机上的减荷增升装置的应用原理如下：
无人接在起飞或者降落时，本减荷增升装置2启动，所述飞行控制器11控制电子调速器22输出动力量到电动涵道风扇21，所述电动涵道风扇21根据所述动力量转动，产生垂直向下的下推力，其反作用力作用于重心，抵消掉飞机一部分的自身重量，等于大幅度降低翼载荷，翼载荷轻了，飞行速度可以明显比常规飞行时减慢，实现低速短距安全起降。同时机翼就不需增加迎角，避免为了获取升力而导致翼尖气流提前分离导致失速。当起飞阶段完成，本减荷增升装置2会关闭，无人机1以正常的固定翼速度飞行。当完成飞行返回降落点附近时，打开本减荷增升装置2，进入降低翼载荷模式，飞行速度大幅降低，可以以较大的下滑角度航线进场，接地速度很低能短时间停止滑行。
试验数据：
原有常规布局的固定翼，失速临界速度在55-60公里/小时，加入减荷增升装置2后，失速临界速度可减低至35-45公里/小时。即起飞所需的初始速度可以降低以致滑跑距离减短，滑降速度可以进一步降低而不失速，有利于飞机低速进场，减轻接地速度和惯性，这样接地后的滑跑距离明显减短。
实施例2
参见图5-6，本实施例和实施例1的区别在于，包括：左减荷增升装置31和右减荷增升装置32，所述左减荷增升装置31包括左电动涵道风扇311、左电子调速器312和供电单元33，所述右减荷增升装置32包括右电动涵道风扇321、右电子调速器322和供电单元33；所述左电动涵道风扇311、左电子调速器312和飞行控制器11连接；所述右电动涵道风扇321、右电子调速器322和飞行控制器11连接；所述供电单元33和左电子调速器312、右电子调速器322均连接；所述左减荷增升装置31安装在左机翼靠近机身处，所述右减荷增升装置32安装在右机翼靠近机身处，且所述左减荷增升装置31和所述右减荷增升装置32对称安装。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的减荷增升装置在无人机起飞或者降落过程中，所述飞行控制器控制电子调速器输出动力量到电动涵道风扇，所述电动涵道风扇根据所述动力量转动产生升力，抵消掉飞机一部分的自身重量，等于大幅度降低翼载荷，翼载荷轻了，飞行速度可以明显比常规飞行时减慢，实现低速短距安全起降。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。