可变翼燕形仿真式无人机的制作方法

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种可变翼燕形仿真式无人机。

背景技术：

在目前市面上的无人机分为固定翼式和多旋翼式，各有其优缺点，多旋翼无人机具优良的操控性，结构简单易维护和可垂直起降的方便性，但具有航时短，速度慢，效率低等缺点，飞行速度较固定翼式的慢很多，对于长距离的飞行比较费力。固定翼无人机具有效率高，速度快，航时长等多旋翼无法比拟的优点，但是无法垂直起降，需要较长的跑道起飞和降落，给使用带来诸多不便性。目前市场上推出了多种型号的多旋翼和固定翼相结合的垂直起降固定翼无人机，融合了多旋翼和固定翼的各自优点，很好的解决了长航时，速度快，飞行距离远并可垂直起降等难题，在电力巡航，物流运输，公安消防，农业植保，测绘等领域有着广阔的发展。由于多旋翼和固定翼飞行本质的不同，对螺旋桨的螺距有着不同的要求，目前市面上一般的解决方案是分别由2套动力系统来解决此问题，其中一套用于多旋翼，一套用于固定翼，但是在不同的工作状态下意味着另一套系统将成为多余的无用负载，严重影响飞行效率。拟或者用一套动力系统，用相同螺距的螺旋桨通过倾转来驱动，实现不同的飞行状态，实际上多旋翼无人机飞行速度慢，大部分时间处在悬停状态，需要小螺距螺旋桨，而固定翼飞行时由于速度快，需要大螺距螺旋桨驱动，两者很难相互兼顾，否则螺旋桨效率很低。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种可变翼燕形仿真式无人机，利用变位装置控制无人机的机翼和尾翼变形，使得无人机同时具备固定翼无人机和多旋翼无人机的优点，提高螺旋桨使用效率。

本实用新型的技术方案如下：一种可变翼燕形仿真式无人机，包括：机身，所述机身前端的左右两端均安装有机翼变位装置，两个对称设置的机翼分别安装在机翼变位装置上，两个机翼上均安装有机翼螺旋桨，所述机身后端安装有尾翼变位装置，两个尾翼对称安装在尾翼变位装置上，两个尾翼上均安装有尾翼螺旋桨。

在上述技术方案中，通过对机翼变位装置和尾翼变位装置的控制可以实现对无人机飞行模式的控制，具体控制方式如下：

(1)当由无人机由停机向开机起飞模式切换后，通过机翼变位装置使得机翼处于向上状态，即机翼均与地面垂直，安装在机翼上的机翼螺旋桨与地面处于平行状态，同时通过尾翼变位装置使得尾翼处于向上状态，即尾翼均与地面垂直，安装在尾翼上的尾翼螺旋桨与地面处于平行状态，使得无人机起飞时的纵向推动力达到最大，实现如多旋翼式无人机一般的快速起飞功能；

(2)当由低速巡航向高速巡航模式切换时，通过机翼变位装置和尾翼变位装置使得机翼和尾翼由与地面垂直的向上状态逐渐变位为机翼和尾翼与地面平行的水平状态，使得无人机空中飞行巡航时的水平推动力达到最大，实现如固定翼式无人机一般的快速巡航功能；(当低速巡航→高速巡航时，其控制方案则相反)

(3)当由飞行状态向准备停机降落模式切换时，通过机翼变位装置和尾翼变位装置使得机翼和尾翼变位成如上述(1)的处于向上状态，即机翼和尾翼均与地面垂直，其螺旋桨与地面处于平行状态，使得无人机降落时的纵向原地降落，实现如多旋翼式无人机一般的快速原地降落功能。

优选的，所述机翼变位装置包括机翼变位舵机和机翼摇杆曲柄，所述机翼变位舵机安装在机身上，机翼摇杆曲柄包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，其中第一连杆的一端固定在机翼变位舵机的输出轴上，第一连杆的另外一端与第二连杆的一端铰接，第二连杆的另外一端与第三连杆固定连接，并且第三连杆固定在机翼上，当机翼变位舵机驱动机翼摇杆曲柄旋转时，通过机翼摇杆曲柄可以带动机翼进行旋转变位。

优选的，所述尾翼变位装置包括滚动轴承座、尾翼变位舵机和尾翼摇杆曲柄，所述尾翼变位舵机安装在机身末端，滚动轴承座安装在尾翼变位舵机的前侧，圆柱轴贯穿滚动轴承座向外侧延伸，两个对称设置的尾翼由圆柱轴同步连接，尾翼摇杆曲柄的一端与尾翼变位舵机连接，尾翼摇杆曲柄的另外一端与尾翼连接，当尾翼变位舵机旋转时，可以通过尾翼摇杆曲柄带动尾翼进行旋转变位。

优选的，所述机翼和尾翼的后端外侧均包裹有保护壳，所述保护壳为轻质软塑料，整机利用机翼和尾翼后端的轻质软塑料作为降落的支撑脚使用，可使得无人机在降落时避免损伤机翼和尾翼。

本实用新型的有益效果在于：

1)本可变翼燕形仿真式无人机兼具了固定翼无人机巡航速度高的优点，和四旋翼式无人机的原地垂直起飞降落、悬停及低速巡航的优点，同时机翼与尾翼的形状与角度使得无人机在高速飞行的状态中更加平稳；

2)本可变翼燕形仿真式无人机通过四旋翼模式和固定翼模式的切换，可实现高速\低速巡航、悬停、垂直起飞和降落；

3)本可变翼燕形仿真式无人机使用了四个发动电机，所产生的推力至少比一般的固定翼无人机增加一倍，因此也使得它在高速飞行时比一般的固定翼无人机快得多；

4)本可变翼燕形仿真式无人机相比于市面上的一般的固定翼式无人机和四旋翼式无人机适应能力更强，用途更加广泛。

附图说明

图1为本实用新型高速飞行时的立体结构示意图。

图2为本实用新型高速飞行时的前视图。

图3为本实用新型高速飞行时的俯视图。

图4为本实用新型起飞\降落时的立体结构示意图。

图5为本实用新型起飞\降落时的前视图。

图6为本实用新型起飞\降落时的俯视图。

图7为本实用新型起飞\降落时的侧视图。

图8为本实用新型中机翼变位装置的局部结构立体示意图。

图9为本实用新型中尾翼变位装置的局部结构立体示意图。

图10为本实用新型中尾翼变位装置的局部结构俯视图。

图中：1、机身；2、机翼；3、机翼螺旋桨；4、机翼变位装置；5、尾翼变位装置；6、尾翼螺旋桨；7、尾翼；8、机翼变位舵机；9、机翼摇杆曲柄；10、滚动轴承座；11、尾翼变位舵机；12、尾翼摇杆曲柄。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：一种可变翼燕形仿真式无人机。

参照图1至图10所示，一种可变翼燕形仿真式无人机，包括：机身1，所述机身1前端的左右两端均安装有机翼变位装置4，两个对称设置的机翼2分别安装在机翼变位装置4上，两个机翼2上均安装有机翼螺旋桨3，其中，所述机翼变位装置4包括机翼变位舵机8和机翼摇杆曲柄9，所述机翼变位舵机8安装在机身1上，参照图8所示，机翼摇杆曲柄9包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，其中第一连杆的一端(A端)固定在机翼变位舵机8的输出轴上，第一连杆的另外一端(C端)与第二连杆的一端铰接，第二连杆的另外一端(B端)与第三连杆固定连接，并且第三连杆(A端和B端)固定在机翼2上，其中A、D端均为固定端，A端为机翼2与机身1的连接可旋转端，D端为机翼变位舵机8的连杆驱动端，当机翼变位舵机8驱动机翼摇杆曲柄9的CD轴旋转时，进而带动机翼摇杆曲柄9的AB轴的旋转运动，从而可以带动机翼2进行旋转变位；所述机身1后端安装有尾翼变位装置5，两个尾翼7对称安装在尾翼变位装置5上，两个尾翼7上均安装有尾翼螺旋桨6，所述尾翼变位装置5包括滚动轴承座10、尾翼变位舵机11和尾翼摇杆曲柄12，其中尾翼摇杆曲柄12的结构与机翼摇杆曲柄的结构相同，所述尾翼变位舵机11安装在机身1末端，滚动轴承座10安装在尾翼变位舵机11的前侧，圆柱轴贯穿滚动轴承座10向外侧延伸，两个对称设置的尾翼7由圆柱轴同步连接，尾翼摇杆曲柄12的一端与尾翼变位舵机11连接，尾翼摇杆曲柄12的另外一端与尾翼7连接，当尾翼变位舵机11旋转时，可以通过尾翼摇杆曲柄12带动尾7翼进行旋转变位(其变位原理与机翼的变位原理相同)，并且所述机翼2和尾翼7的后端外侧均包裹有保护壳，所述保护壳为轻质软塑料，整机利用机翼2和尾翼7后端的轻质软塑料作为降落的支撑脚使用，可使得无人机在降落时避免损伤机翼2和尾翼7。

本实施例中，本无人机起飞时，通过机翼变位装置4和尾翼变位装置5使得机翼2和尾翼7均处于向上状态，即机翼2和尾翼7均与地面垂直，安装在机翼2上的机翼螺旋桨3以及安装在尾翼7上的尾翼螺旋桨6均与地面处于平行状态，启动螺旋桨，此时类似四旋翼无人机进行垂直平地起飞。起飞后，与四旋翼无人机相似，通过微调四个旋翼的转速，实现低速巡航或悬停。然后通过机翼变位装置4和尾翼变位装置5快速控制机翼2和尾翼7旋转至图1、2、3状态，即可转换为固定翼无人机状态，实现高速巡航。固定翼状态下，可在降低飞行速度后切换成四旋翼式无人机，进行慢速巡航或者垂直降落。如图2所示，机翼2稍有上翘，能够利用气流上升的推力，将机身向中部挤压，使机身更加稳定；V型尾翼7加尾翼螺旋桨6的设计使其在固定翼状态下飞行更加稳定，速度比一般的固定翼更快。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。