多体可分无人机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于仿生应用发明，涉及一种无人机总体设计及使用技术。
【背景技术】
[0002]外挂是常规飞机或无人机很常见的一种现象，在执行任务时，大多会在机翼或机身外挂传感器、炸弹或其他吊舱等外挂物。外挂物一般对升力贡献很小，但是往往带来阻力的增大，降低载机升阻比，缩短续航时间和航程。
[0003]一般小无人机载荷能力、续航时间和航程有限，成本低，大多适用于近程任务，而较大型无人机载荷能力强，航程和续航时间也较大，但是成本也高，不适合在高危险飞行任务，如生化探测、尚危险区侦察等。
[0004]本发明借鉴了大雁迀徙飞行的方式，大雁单独飞行时，不具备完成长距离迀徙的能力，但是在群体飞行时，通过“一”字或“人”字型编队飞行，后面飞行大雁利用头雁产生的上洗气流，大大节约了飞行能源，从而实现了整个雁群的整体远距离迀徙。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是:利用小型无人机组合，或将多个外挂物与载机一起组成大展弦比飞行器，提高升阻比，增大整体续航时间和航程，使得小型或小展弦比无人机具备执行大型或大展弦比无人机任务的能力，从而具备执行多样化任务能力。
[0006]本实用新型的技术方案是:
[0007]多体可分无人机，包括一个主无人机和多个小展弦比无人机，所述的主无人机和每个小展弦比无人机具备独立飞行能力，多个小展弦比无人机可通过翼端对接方式与主无人机连接成一架大展弦比无人机。
[0008]独立飞行时，小展弦比无人机和主无人机之间采用数据链路通讯，主无人机可将小展弦比无人机信息中继传输回控制基地或传递基地控制信号。
[0009]一个主无人机和多个小展弦比无人机的翼端具有判断对接是否成功对接传感器。对接传感器断开时，小无人机自动驾驶仪单独工作执行飞行任务；对接传感器连通时，除设定为主无人机的飞控系统继续工作外，其他小无人机均切断自控功能，所有控制舵面和动力系统接受主无人机飞控系统控制，成为大无人机的一个功能部件，按照一架无人机重新构型。
[0010]每个无人机翼端均安装对接接口，用于传递通讯信号和判断连接状态。
[0011 ] 无人机组合飞行时，采用分布载荷设计，各自机翼平衡自身重量。
[0012]本实用新型的优点是:多架小无人机既可以单独飞行，也可以组合成较大型无人机飞行，通过组合可以变成多个构型无人机，从而具备完成多种任务的能力，降低使用部分的保障要求。
【附图说明】
[0013]图1是多个小无人机单独构型示意图，图2是多个小型无人机组合成大展弦比构型示意图，图3是分布载荷设计原理图。
【具体实施方式】
[0014]将多个小展弦比无人机通过翼端对接方式连接成一架大展弦比无人机，以大展弦比飞行时，具备较大续航时间和航程。根据需要在任务上空进行分离，小飞行器单独执行任务，载机继续飞行。某个无人机模块出现故障时可以分离返回基地维修，其他模块继续飞行。每个小无人机具备独立飞行能力，无人机翼端具有对接传感器判断是否对接成功。对接传感器断开时，小无人机自动驾驶仪单独工作执行飞行任务；对接传感器连通时，除设定为主无人机的飞控系统继续工作外，其他小无人机均切断自控功能，所有控制舵面和动力系统接受主无人机飞控系统控制，成为大无人机的一个功能部件，按照一架无人机重新构型。无人机组合飞行时，采用分布载荷设计，各自机翼平衡自身重量，降低连接区强度要求。
[0015]下面对本实用新型做进一步详细说明。参见图1，0号机为主无人机，具有完整无人机机载系统，具有起落架，I?4号为从属无人机，采用小展弦比构型，无起落架，具有完整的飞行控制、动力和机电系统。
[0016]每个无人机翼端均安装对接接口，用于传递通讯信号和判断连接状态。在起飞时，所有无人机采用图2所示构型飞行，所有无人机连接为一个大展弦比无人机，由O号主无人机提供动力和通讯，I?4号无人机飞行控制系统和动力系统处于断开状况，所有舵面接受O号无人机直接控制。
[0017]无人机机群采用大展弦比构型飞行至任务区，O号无人机发出分离指令，I?4号无人机按照需要依次从外至内分离I架或多架无人机。在分离前，待分离小无人机飞控系统激活处于待命状态，一旦分离成功检测到连接信号断开，小无人机飞控系统开启执行飞行任务，小无人机和O号无人机之间采用数据链路通讯，O号无人机可将小无人机信息中继传输回控制基地或传递基地控制信号。
[0018]为降低大展弦比构型连接区的强度要求，采用分布载荷设计(见图3)，通过翼型、机翼面积和重量的协调设计，使得每个无人机在设计速度-高度点飞行时，自身产生的气动力可以平衡自身重量，连接区附加力矩可以降低至最低。
【主权项】
1.多体可分无人机，其特征是，包括一个主无人机和多个小展弦比无人机，所述的主无人机和每个小展弦比无人机具备独立飞行能力，多个小展弦比无人机可通过翼端对接方式与主无人机连接成一架大展弦比无人机。
2.如权利要求1所述的多体可分无人机，其特征是，独立飞行时，小展弦比无人机和主无人机之间采用数据链路通讯，主无人机可将小展弦比无人机信息中继传输回控制基地或传递基地控制信号。
3.如权利要求1所述的多体可分无人机，其特征是，主无人机和多个小展弦比无人机的翼端具有判断对接是否成功对接传感器；对接传感器断开时，小无人机自动驾驶仪单独工作执行飞行任务；对接传感器连通时，除设定为主无人机的飞控系统继续工作外，其他小无人机均切断自控功能，所有控制舵面和动力系统接受主无人机飞控系统控制，成为大无人机的一个功能部件，按照一架无人机重新构型。
4.如权利要求1所述的多体可分无人机，其特征是，每个无人机翼端均安装对接接口，用于传递通讯信号和判断连接状态。
5.如权利要求1所述的多体可分无人机，其特征是，无人机组合飞行时，采用分布载荷设计，各自机翼平衡自身重量。
【专利摘要】本实用新型属于仿生应用发明，涉及一种无人机总体设计及使用技术。多体可分无人机，其特征是，包括一个主无人机和多个小展弦比无人机，所述的主无人机和每个小展弦比无人机具备独立飞行能力，多个小展弦比无人机可通过翼端对接方式与主无人机连接成一架大展弦比无人机。多架小无人机既可以单独飞行，也可以组合成较大型无人机飞行，通过组合可以变成多个构型无人机，从而具备完成多种任务的能力，降低使用部分的保障要求。
【IPC分类】B64C37-02
【公开号】CN204310050
【申请号】CN201420761339
【发明人】周军, 孙兆虎, 王劲, 胡斌, 邱玲, 殷魁
【申请人】成都飞机设计研究所
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月5日