折叠翼无人机的制作方法

本实用新型属于无人机技术领域，具体涉及一种折叠翼无人机。

背景技术：

随着科技的发展，折叠翼无人机因其能够快速折叠进而能够有效减小其在运输、发射、投放时占用大空间等优势，得到快速发展。

传统的折叠翼无人机一般采用x型翼型式，而x型翼无人机的有效装载空间较小，因此，人们有研发出一种z字型折叠无人机，参见申请号为201811601135.8的公开的实用新型专利申请，该申请虽然克服了传统的折叠翼无人机的有效装载空间较小的缺点，但是仍然存在技术缺陷：

在展开的过程中，z字形折叠弹翼左右两侧以机身为中心呈非对称式展开，从而使得在展开过程中z字形折叠弹翼在两侧对无人机机身的平衡力有差异，易导致机身旋转，从而对无人机的稳定性产生影响，进而影响无人机的发射成功率。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种解决上述技术问题的折叠翼无人机。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种折叠翼无人机，包括机身、前平直翼、后平直翼、安装于机身尾部的可折叠的垂尾以及安装于机身后端的可折叠螺旋桨组件，所述前平直翼和所述后平直翼中的一个安装于所述机身的顶面，另一个安装于所述机身的底面，且均能够以所述机身为中心折叠。

进一步的，所述前平直翼安装于所述机身的顶面，包括位于机身左侧的左前平直翼和位于所述机身右侧的右前平直翼，所述右前平直翼与所述左前平直翼能够以所述机身为中心向后折叠；所述后平直翼安装于所述机身的底面，包括位于机身左侧的左后平直翼和位于所述机身右侧的右后平直翼，所述右后平直翼与所述左后平直翼能够以所述机身为中心向前折叠；所述机身为圆柱状结构，顶部切平形成用于放置折叠后的左前平直翼和右前平直翼，底部切平形成用于放置折叠后的左后平直翼和右后平直翼。

进一步的，所述机身的顶面纵向安装有前翼转轴；所述左前平直翼上固定有前左扭簧槽，所述右前平直翼上固定有前右扭簧槽，所述前左扭簧槽和所述前右扭簧槽对扣设置形成容纳前扭簧的空间，所述前扭簧安装于对扣的前左扭簧槽和前右扭簧槽内，并安装在前翼转轴上，所述前翼转轴内横向设置有分别与所述前左扭簧槽和前右扭簧槽配合的前翼插销，所述前翼转轴内靠近所述机身前端的一侧分别固定有导向件，两个所述导向件上横向设置有压簧，所述压簧未与所述导向件连接的一端与对应的所述前翼插销连接；

所述机身的底面纵向安装有后翼转轴；所述左后平直翼上固定有后左扭簧槽，所述右后平直翼上固定有后右扭簧槽，所述后左扭簧槽和所述后右扭簧槽对扣设置形成容纳后扭簧的空间，所述后扭簧安装于对扣的后左扭簧槽和后右扭簧槽内，并安装在后翼转轴上。

进一步的，所述机身上还安装有用于吸收前平直翼展开后的动能的前减震垫，所述前翼转轴的顶部安装有用于防止前平直翼在折叠和展开过程中脱落的前轴盖；所述后翼转轴的底部安装有用于防止后平直翼在折叠和展开过程中脱落的后轴盖。

进一步的，所述后平直翼上设置有副翼，所述副翼包括左副翼和右副翼；所述右副翼与右后平直翼通过合页纸相连，右副翼能够上下翻折，所述右副翼上固定有第一副翼连接件，所述右后平直翼上固定有右舵机，所述右舵机的舵机臂与所述第一副翼连接件铰接；所述左副翼与左后平直翼通过合页纸相连，左副翼能够上下翻折，所述左副翼上固定有第二副翼连接件，所述左后平直翼上固定有左舵机，所述左舵机的舵机臂与所述第二副翼连接件铰接。

进一步的，所述垂尾包括左垂尾和右垂尾；所述左垂尾通过左垂尾轴与所述机身连接，连接位置位于所述机身的左侧，所述左垂尾轴上套有左垂尾罩，所述左垂尾罩内安装有用于左垂尾向上展开的左垂尾扭簧；所述右垂尾通过右垂尾轴与所述机身连接，连接位置位于所述机身的右侧，所述右垂尾轴上套有右垂尾罩，所述右垂尾罩内安装有用于右垂尾向上展开的右垂尾扭簧；所述左垂尾和所述右垂尾之间设置有垂尾定位卡，所述折叠翼无人机在完全折叠状态下，所述垂尾定位卡位于垂尾的上方且位于所述前平直翼的下方且与所述前平直翼接触。

进一步的，所述机身的尾端安装有尾板，所述尾板上固定有电机，所述电机上固定有可折叠螺旋桨组件，所述可折叠组件的桨叶能够向前折叠与所述机身尾部贴合；所述尾板上固定有微动开关和后减震垫，所述微动开关穿出所述后减震垫露出所述后减震垫外，所述后平直翼展开到预定位置时能够触发微动开关控制所述电机运转。

进一步的，还包括馈线折叠组件，所述机身底部切平处设置有长方形口，用于隐藏馈线折叠组件；所述馈线折叠组件包括馈线折叠架、馈线固定座和天线，所述固定座固定于所述机身的底面，所述馈线折叠架通过销轴与所述馈线折叠架铰接，且所述销轴上安装有用于折叠架向下展开的馈线扭簧；所述馈线折叠架上安装有馈线直角接头，所述天线固定于所述馈线直角接头上；所述折叠翼无人机在完全折叠状态下，所述天线位于所述后平直翼的上方且与所述后平直翼接触。

本实用新型提供的折叠翼无人机，在展开的过程中，前平直翼和后平直翼可以在左右两侧以机身为中心呈对称式展开，从而使得前平直翼和后平直翼在展开过程中在两侧对无人机机身的平衡力无差异，不易导致机身旋转，从而提高了无人机稳定性，进而提高了无人机的发射成功率。

附图说明

图1示出了一种折叠翼无人机的展开状态结构示意图；

图2示出了前平直翼的安装结构示意图；

图3示出了后平直翼和可折叠螺旋桨组件的安装结构示意图；

图4示出了副翼的安装结构示意图；

图5示出了垂尾的安装结构示意图；

图6示出了垂尾的限位结构示意图；

图7示出了馈线组件的安装结构示意图；

图8示出了馈线组件的结构示意图；

图9示出了一种折叠翼无人机的折叠状态结构示意图；

图10示出了一种折叠翼无人机的发射过程示意图；

图中，机身01，右前平直翼02，左前平直翼03，右后平直翼04，右副翼05，左后平直翼06，左副翼07，右垂尾08，左垂尾09，9-1-推拉式电磁铁的输出端，桨叶10，前翼转轴11，压簧12，前翼插销13，螺钉14，前右扭簧槽15，前扭簧16，前左扭簧槽17，前减震垫18，轴盖19，后翼转轴20，后左扭簧槽21，后右扭簧槽22，后扭簧23，后转轴盖板24，微动开关25，后减震垫26，尾板27，机身尾框28，第一副翼连接件29，十字盘头螺钉30，右舵机的舵机臂31，右舵机32，左舵机架33，右舵机架34，电机35，桨轴36，锁环37，桨夹38，桨帽39，丝杆40，锁母41，左垂尾轴42，左垂尾扭簧43，左垂尾罩44，右垂尾罩45，右垂尾扭簧46，十字沉头螺钉47，内六角圆柱头螺钉48，馈线固定座49，馈线折叠架50，销轴51，馈线扭簧52，天线53，馈线直角接头54，垂尾定位卡55。

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楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。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。

实施例1，参见图1，本申请提供了一种折叠翼无人机，包括机身01、前平直翼、后平直翼、安装于机身尾部的可折叠的垂尾以及安装于机身后端的可折叠螺旋桨组件，所述前平直翼和所述后平直翼中的一个安装于所述机身的顶面，另一个安装于所述机身的底面，且均能够以所述机身为中心折叠，具体的，所述前平直翼安装于所述机身的顶面，包括位于机身左侧的左前平直翼03和位于所述机身右侧的右前平直翼02，所述右前平直翼与所述左前平直翼能够以所述机身为中心向后折叠；所述后平直翼安装于所述机身的底面，包括位于机身左侧的左后平直翼06和位于所述机身右侧的右后平直翼04，所述右后平直翼与所述左后平直翼能够以所述机身为中心向前折叠；所述机身为圆柱状结构，顶部切平形成用于放置折叠后的左前平直翼和右前平直翼，底部切平形成用于放置折叠后的左后平直翼和右后平直翼。

作为一种具体的前平直翼折叠结构，参见图2，所述机身的顶面纵向安装有前翼转轴11；所述左前平直翼上固定有前左扭簧槽17，所述右前平直翼上固定有前右扭簧槽15，所述前左扭簧槽和所述前右扭簧槽对扣设置形成容纳前扭簧的空间，所述前扭簧16安装于对扣的前左扭簧槽和前右扭簧槽内，并安装在前翼转轴11上，一般套在前翼转轴上，所述前翼转轴内横向设置有分别与所述前左扭簧槽和前右扭簧槽配合的前翼插销，所述前前翼插销内在靠近所述机身前端的一侧分别固定有导向件，导向件优选使用螺钉14，一般固定在前翼转轴上，两个所述导向件上横向设置有压簧12，所述压簧未与所述导向件连接的一端与对应的所述前翼插销连接。进一步的，所述机身上还安装有用于吸收前平直翼展开后的动能的前减震垫18，所述前翼转轴的顶部安装有用于防止前平直翼在折叠和展开过程中脱落的前轴盖19。

该前平直翼折叠结构安装时，将前减震垫18用螺钉安装于机身上，用来吸收前平直翼展开后的动能；将前右扭簧槽15用胶粘固在右前平直翼02上，将前左扭簧槽17用胶粘固在左前平直翼03上，将前扭簧16安装于对扣的左、右前平直翼扭簧槽内，然后预紧安装到前翼转轴11上；前翼转轴内横向设置有分别与所述前左扭簧槽和前右扭簧槽配合的前翼插销安装槽，所述的前翼插销和压簧安装于前翼插销安装槽内，并通过螺钉对压簧进行固定、导向以及限位，两个独立的前翼插销13安装于前翼转轴11里边；两个独立的前翼插销13靠两个独立压簧12的推力进行前后移动，用两个m2.5的螺钉14保证压簧的运动轨迹；将前轴盖19用螺钉固定在前减震垫18和前翼转轴11上，防止前翼在折叠和展开过程中脱落。

该前平直翼折叠结构结构中：前平直翼折叠过程：压簧12压缩，两个前翼插销13缩入前翼转轴11内，前扭簧16受力预紧，右前平直翼02和左前平直翼03向机身01以前翼转轴11为轴折叠，重合于机身01，此状态在运输的过程中需要用尼龙粘扣进行捆绑，压簧压缩可使用外部工具比如销子、圆棍等拨动即可，一般用3mm的圆棍插入前翼插销13孔内向机头方向用力，然后折叠前平直翼，左前平直翼和右前平直翼向机身折叠时一般是借助外力折叠的。

前平直翼展开过程：压簧12展开，右前平直翼02和左前平直翼03向机身01以后翼转轴20为轴展开直至成一条直线且垂直于机身01，两个前翼插销13分别插入前右扭簧槽15和前左扭簧槽17的槽口内，将机翼固定，防止飞行过程中机翼发生变位，导致飞行的故障发生。

作为一种具体的前平直翼折叠结构，参见图3，所述机身的底面纵向安装有后翼转轴20；所述左后平直翼上固定有后左扭簧槽21，所述右后平直翼上固定有后右扭簧槽22，所述后左扭簧槽和所述后右扭簧槽对扣设置形成容纳后扭簧的空间，所述后扭簧23安装于对扣的后左扭簧槽和后右扭簧槽内，并安装在后翼转轴20上，一般套在后翼转轴上。进一步的，所述后翼转轴的底部安装有用于防止后平直翼在折叠和展开过程中脱落的后轴盖24。

该后平直翼折叠结构安装时，将后转轴20固定于机身01尾部下侧，将后左扭簧槽21用胶粘固在左后平直翼06上，将后右扭簧槽22用胶粘固在右后平直翼04上；然后将后扭簧23安装在后左扭簧槽21和后右扭簧槽22对扣的扭簧槽内，再安装到后转轴20上，用螺钉将后转轴盖板24固定在后转轴20底部，压住机翼。

该后平直翼折叠结构结构中：后平直翼折叠和展开过程和前平直翼大致相同，区别在于由于其向后展开，未设置前翼插销结构，因此可直接通过外力折叠。

本实用新型提供的折叠翼无人机，在展开的过程中，前平直翼和后平直翼可以在左右两侧以机身为中心呈对称式展开，从而使得前平直翼和后平直翼在展开过程中在两侧对无人机机身的平衡力无差异，不易导致机身旋转，从而提高了无人机稳定性，进而提高了无人机的发射成功率。

背景技术中的副翼设置在z字形折叠弹翼的两侧小翼上，对于舵机安装及控制，展开时线缆的布置都有很大隐患，本申请中，可以使用该方式将副翼设置于前平直翼上，对于舵机安装及控制，展开时线缆的布置安全性能提高。优选的方案参见图1和图4，所述后平直翼上设置有副翼，所述副翼包括左副翼07和右副翼05；所述右副翼05与右后平直翼04通过合页纸相连，右副翼05能够上下翻折，所述右副翼上固定有第一副翼连接件29，所述右后平直翼04上固定有右舵机32，一般的，右后平直翼上固定右舵机架34，右舵机固定在右舵机架上，所述右舵机的舵机臂31与所述第一副翼连接件铰接；所述左副翼07与左后平直翼06通过合页纸相连，左副翼07能够上下翻折，所述左副翼上固定有第二副翼连接件，所述左后平直翼06上固定有左舵机，一般的，左后平直翼上固定左舵机架33，左舵机固定在左舵机架上，所述左舵机的舵机臂与所述第二副翼连接件铰接，这种结构，可将舵机与副翼设计的更紧凑，副翼安装时，将第一副翼连接件29用螺钉固定在右副翼05上；将十字盘头螺钉30固定在右舵机的舵机臂31上，将右舵机的舵机臂31固定在右舵机32上，将右舵机32固定在右舵机架34上，将右舵机架34用螺钉固定在右后平直翼04上，并将十字盘头螺钉30丝杆头穿过第一副翼连接件29的长孔内，用来控制右副翼05的角度；左副翼07与左后平直翼06通过合页纸相连，左副翼07可以上下翻折；将第二副翼连接件29用螺钉固定在左副翼07上；将的十字盘头螺钉30固定在左舵机的舵机臂上，将左舵机的舵机臂固定在左舵机上，将左舵机固定在左舵机架33上，将左舵机架33用螺钉固定在左后平直翼06上，并将十字盘头螺钉丝杆头穿过第二副翼连接件的长孔内，用来控制左副翼07的角度。

垂尾展开结构可以使用现有的结构，作为一种优选的方案，参见图1和图5，所述垂尾包括左垂尾09和右垂尾08；所述左垂尾通过左垂尾轴42与所述机身连接，连接位置位于所述机身的左侧，所述左垂尾轴上套有左垂尾罩44，所述左垂尾罩内安装有用于左垂尾向上展开的左垂尾扭簧43；所述右垂尾通过右垂尾轴与所述机身连接，连接位置位于所述机身的右侧，所述右垂尾轴上套有右垂尾罩45，所述右垂尾罩内安装有用于右垂尾向上展开的右垂尾扭簧46；所述左垂尾和所述右垂尾之间设置有垂尾定位卡55，所述折叠翼无人机在完全折叠状态下，所述垂尾定位卡位于垂尾的上方且位于所述前平直翼的下方且与所述前平直翼接触。

该垂尾安装时，将左垂尾罩44套在垂尾轴42上，安装上左垂尾扭簧43，然后从机身01尾部内侧穿出与左垂尾08用十字沉头螺钉47进行固定，然后对左垂尾08进行预紧，预紧后用内六角圆柱头螺钉48进行固定，一般的可在左垂尾上开110°环形槽，内六角圆柱头螺钉穿过环形槽，这样对展开位置进行限位，即实现了自动展开，又保证了展开位置；将右垂尾罩45套在垂尾轴42上，安装上右垂尾扭簧46，然后从机身01尾部内侧穿出与右垂尾09用十字沉头螺钉47进行固定，然后对右垂尾09进行预紧，预紧后用内六角圆柱头螺钉进行固定，一般的可在右垂尾上开110°环形槽，内六角圆柱头螺钉穿过环形槽，这样对展开位置进行限位，即实现了自动展开，又保证了展开位置，占用机体空间还小。

该结构，左垂尾和右垂尾在前平直翼展开到不能对垂尾定位卡55施加压力时在扭簧的作用力下向上展开直至垂直于机身，垂尾展开的过程中垂尾定位卡55被甩掉脱落；由于垂尾向上展开，在回收时垂尾不会与地面接触，不容易损坏。

可折叠螺旋桨组件可以使用现有的结构，作为一种优选的方案，参见图3和图4，所述机身的尾端安装有尾板27，所述尾板上固定有电机35，所述电机上固定有可折叠螺旋桨组件，所述可折叠组件的桨叶10能够向前折叠与所述机身尾部贴合，一般可在机身尾部做收口，用于放置折叠后的桨叶，具体的，电机的电机轴上固定桨轴36，桨轴上设置有锁环37和桨夹38，桨叶与桨夹铰接。安装时，将桨叶10用定制丝杆40和锁母41固定在桨夹38上，然后把桨锁环37、桨夹38套在桨轴36上，用桨帽39进行第一步固定。然后将尾桨组件插在电机轴35上，进行第二步固定并锁死。通过将桨叶用丝杆和锁母固定的方式，使得桨叶和桨夹形成铰接结构，桨叶10可以前折与机身01尾部贴合，可通过在丝杆上设置扭簧的形式实现桨叶的自动展开。所述尾板上固定有微动开关25和后减震垫26，所述微动开关穿出所述后减震垫露出所述后减震垫外，所述后平直翼展开到预定位置时能够触发微动开关控制所述电机运转，可通过预设微动开关与后平直翼的距离实现，比如当后平直翼折叠时，微动开关位于后平直翼的一侧，当后平直翼完全打开时后端正好能够给抵在微动开关上，当然还可以使用其它方式，此处不做具体限定。一般的，将微动开关25用胶粘固在尾板27上，将后减震垫25用胶粘固在尾板27上，微动开关从后减震垫25的孔处露出，将电机35用圆柱头内六角螺钉固定在尾板27上；将此组件安装到机身尾框28上。

上述折叠翼无人机的馈线折叠组件可以使用现有的结构，本申请中优选使用以下结构：参见图7和图8，所述机身底部切平处设置有长方形口，用于隐藏馈线折叠组件；所述馈线折叠组件包括馈线折叠架50、馈线固定座49和天线53，所述固定座固定于所述机身的底面，所述馈线折叠架通过销轴51与所述馈线折叠架铰接，且所述销轴上安装有用于折叠架向下展开的馈线扭簧52；所述馈线折叠架上安装有馈线直角接头54，所述天线固定于所述馈线直角接头上；所述折叠翼无人机在完全折叠状态下，所述天线位于所述后平直翼的上方且与所述后平直翼接触。安装时，馈线直角接头54安装在馈线折叠架50上，并将天线53安装在馈线直角接头54上，然后将此组件与馈线扭簧52、馈线固定座49通过销轴51穿到一起，最后将馈线固定座49固定在机身01腹部内侧即可。

需要说明的是，本申请中前、后、左、右、上、下、顶、底、横和纵等方位是以无人机平放状态为参考的，也可以或是无人机以水平飞行时的状态为参考。

实施例2，本实用新型还提供了一种上述的折叠翼无人机的发射方法，包括以下步骤：

步骤1，折叠翼无人机处于完全折叠状态，并置于相应的发射筒a内；

其中，折叠翼无人机处于完全折叠状态是指：

对于前平直翼，左前平直翼和右前平直翼向后折叠至与机身重合，位于机身顶部切平位置；

对于后平直翼，左后平直翼和右后平直翼向前折叠至与机身重合，位于机身底部切平位置；

对于垂尾，左垂尾和右垂尾向下折叠，与所述机身重合，左垂尾位于机身的左侧，右垂尾位于机身的右侧，且垂尾被前平直翼压住；

对于馈线折叠组件，馈线折叠架带动天线向上折叠至机身长方形口内，被后平直翼压住；

折叠翼无人机处于完全折叠状态后，其径向最大尺寸不超过发射筒的内径，长度不超过发射筒的长度，可完全收纳于发射筒内，完全折叠状态可参见图9；

步骤2，将发射筒安装固定好；

步骤3，启动发射筒，折叠翼无人机从发射筒中弹出，迅速展开变形直至完全展开，完成发射过程：

具体展开变形过程为：(1)前平直翼和后平直翼先同时展开：

左前平直翼和右前平直翼向前展开至与机身垂直，位于机身两侧；左后平直翼和右后平直翼向后展开至与机身垂直，位于机身两侧；

(2)垂尾和馈线折叠组件展开：

左垂尾和右垂尾在前平直翼展开到不能对垂尾定位卡55施加压力时向上展开直至垂直于机身，垂尾展开的过程中垂尾定位卡55被甩掉脱落；

馈线折叠组件在后平直翼展开到不能对其阻挡时向下展开，直至垂直于机身。

上述无人机的展开过程可参见图10，通过使用该方法发射无人机，在展开的过程中，前平直翼和后平直翼可以在左右两侧以机身为中心呈对称式展开，从而使得前平直翼和后平直翼在展开过程中在两侧对无人机机身的平衡力无差异，不易导致机身旋转，从而提高了无人机稳定性，进而提高了无人机的发射成功率。此外，前平直翼、后平直翼、垂尾和馈线折叠组件能够按顺序打开，能够保证各个组件之间顺利打开。需要说明的是，上述无人机的发射方法不仅仅限于上述方法，也可以使用其它装置的平台发射；桨叶由于这只在机身两侧的后端，对其它组件展开无影响，因此其在电机启动前展开即可，一般的和前平直翼和后平直翼一起动作。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。