一种带推进和转向控制涵道的四旋翼飞行器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种带推进和转向控制涵道的四旋翼飞行器设计与推进方式，尤其涉及两垂直旋翼的结构设计。
【背景技术】
[0002]传统四旋翼飞行器是通过调节四个电机转速来改变旋翼转速，实现升力的变化，从而控制飞行器的飞行姿态和位置。由于飞行器是通过改变旋翼转速实现升力变化，这样会导致前飞、转向和在风中悬停时，飞行姿态始终处于不断变化的不稳定状态，对飞行器所携带的航拍系统稳定性造成了不可避免的干扰，且飞行时阻力较大。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型专利设计方案的目的是为了克服传统四旋翼飞行时飞行姿态不稳定的缺点，提出了一种带推进和转向控制涵道的四旋翼飞行器设计，使该飞行器在任何飞行姿态下，机体可以始终保持水平稳定状态，为航拍系统提供了一个稳定的平台，避免了因飞行姿态的变化造成航拍系统的扰动。同时，将两涵道固定于电动可收放起落架的设计，在减轻飞行器整体重量的同时，也很好的为航拍系统的全角度拍摄留出了空间。由于该设计方案没有为副旋翼系统增加其他旋翼臂，这样对飞行器整体结构重量增加有限，没有增加过多负载，飞行姿态的改变也使该飞行器减少了一定的飞行阻力。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案来实现的:一种带推进和转向控制涵道的四旋翼飞行器，主要包括四旋翼机架、旋翼臂、机壳、无刷电机、螺旋桨、电动可收起落架、涵道、螺旋桨、无刷电机、接收机、电子调速器、飞行控制板、锂电池、导线、充电器以及遥控器组成；其特征在于:所述四旋翼机架的底部对称设有两个电动可收起落架，所述四旋翼机架的中部设有上下表面呈弧形隆起的安装部，所述安装部的四周均匀对称设有四个旋翼臂，所述四旋翼机架中部内侧固定安装有飞行控制板，所述飞行控制板与接收机相连接；所述飞行控制板的上端安装有锂电池，所述接收机、飞行控制版、锂电池均位于机壳的内部，所述机壳安装于机架上；所述四个旋翼臂的上端均固定连接有无刷电机，所述无刷电机上均固定连接有螺旋桨，所述无刷电机通过一号导线与电子调速器相连接，所述一号导线穿过旋翼臂进入到安装部内，且一号导线的另一端接在飞行控制板上；所述机架的下部设有电动可收放起落架组，插入接收机起落架通道，通过二号导线与接收机连接；所述涵道固定于电动可收起落架组上；所述无刷电机安装于涵道内，所述无刷电机上均有固定螺旋桨，所述无刷电机通过三号导线与电子调速器相连接，所述三号导线穿过起落架管内进入安装部内，且三号导线的另一端接在飞行控制板上。
[0005]本实用新型的推进及转向装置，包括第五垂直旋翼、第六垂直旋翼、涵道、无刷电机、电子调速器、第一起落架及第二起落架。垂直旋翼通过涵道与起落架相固定，涵道不与地面相接触。当飞行器垂直起飞后，第一起落架和第二起落架收起，使得第五垂直旋翼、第六垂直旋翼与机体重心在同一水平线上，起落架作为第五垂直旋翼和第六垂直旋翼的旋翼臂使用。当飞行器在水平方向飞行时，飞行控制板控制第五垂直旋翼与第六垂直旋翼的电机等速反转，提供飞行器的水平方向动力进行推进；飞行器在转向飞行时，飞行控制板通过控制第五垂直旋翼与第六垂直旋翼的电机转速形成转速差，实现飞行器的偏航转向。
[0006]本实用新型的优点是:通过两垂直旋翼的转速直接控制飞行器的转向和推进，飞行过程中机体姿态可始终保持水平稳定，且移动迅速，转向灵活，结构简化，制作成本较低。
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型的整体结构示意图。
[0008]图2是本实用新型的控制示意图。
[0009]图3是本实用新型起落架收起飞行姿态图。
[0010]在图中，1、四旋翼机架，2、旋翼臂，3、机壳，4、无刷电机(水平旋翼用)，5、螺旋桨(水平)，6、电动可收起落架，7、涵道，8、螺旋桨(垂直)，9、无刷电机(垂直旋翼用)，10、接收机，11、电子调速器，12、飞行控制板，13.锂电池。
【具体实施方式】
[0011]以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
[0012]参照附图，本实用新型由包括四旋翼机架1、旋翼臂2、机壳3、无刷电机(水平旋翼用)4、螺旋桨(水平)5、电动可收起落架6、涵道7、螺旋桨(垂直)8、无刷电机(垂直旋翼用)
9、接收机10、电子调速器11、飞行控制板12、锂电池13、导线、充电器以及遥控器。
[0013]所述四旋翼机架I的底部对称设有两个电动可收起落架6，所述四旋翼机架I的中部设有上下表面呈弧形隆起的安装部，所述安装部的四周均匀对称设有四个旋翼臂2，所述四旋翼机架I中部内侧固定安装有飞行控制板12，所述飞行控制板12与接收机10相连接；所述飞行控制板12的上端安装有锂电池13，所述接收机10、飞行控制版12、锂电池13均位于机壳3的内部，所述机壳3安装于机架I上；所述四个旋翼臂2的上端均固定连接有无刷电机4，所述无刷电机(水平螺旋桨用)4上均固定连接有螺旋桨(水平)5，所述无刷电机(水平螺旋桨用)4通过一号导线与电子调速器11相连接，所述一号导线穿过旋翼臂2进入到安装部内，且一号导线的另一端接在飞行控制板12上；所述机架的下部设有电动可收放起落架组6，插入接收机10起落架通道，通过二号导线与接收机10连接。所述涵道7固定于电动可收起落架组6上；所述无刷电机(垂直螺旋桨用)9安装于涵道7内，所述无刷电机(垂直螺旋桨用)9上均有固定螺旋桨(垂直)8，所述无刷电机(垂直螺旋桨用)9通过三号导线与电子调速器11相连接，所述三号导线穿过起落架管内进入安装部内，且三号导线的另一端接在飞行控制板12上。
[0014]一种带推进和转向控制涵道的四旋翼飞行器装置，包括四个水平螺旋桨(4)(主旋翼系统)，其特征在于电动可收放起落架(6)上固定有一对涵道(7)(固定方式不限)；其中，
[0015]所述垂直螺旋桨(8)固定于涵道(7)内，所述垂直螺旋桨(8)采用双对称翼型，且两垂直螺旋桨(8)旋转方向相反；所述垂直螺旋桨(8)安装于无刷电机(9)上，无刷电机(9)安装于涵道(7)内，通过飞行控制板(12)和电子调速器(11)单独控制其转速，可使垂直螺旋桨(8)形成任意转速差；控制飞行器的水平前飞推进和转向。
【主权项】
1.一种带推进和转向控制涵道的四旋翼飞行器，主要包括四旋翼机架、旋翼臂、机壳、无刷电机、螺旋桨、电动可收起落架、涵道、螺旋桨、无刷电机、接收机、电子调速器、飞行控制板、锂电池、导线、充电器以及遥控器组成；其特征在于:所述四旋翼机架的底部对称设有两个电动可收起落架，所述四旋翼机架的中部设有上下表面呈弧形隆起的安装部，所述安装部的四周均匀对称设有四个旋翼臂，所述四旋翼机架中部内侧固定安装有飞行控制板，所述飞行控制板与接收机相连接；所述飞行控制板的上端安装有锂电池，所述接收机、飞行控制版、锂电池均位于机壳的内部，所述机壳安装于机架上；所述四个旋翼臂的上端均固定连接有无刷电机，所述无刷电机上均固定连接有螺旋桨，所述无刷电机通过一号导线与电子调速器相连接，所述一号导线穿过旋翼臂进入到安装部内，且一号导线的另一端接在飞行控制板上；所述机架的下部设有电动可收放起落架组，插入接收机起落架通道，通过二号导线与接收机连接；所述涵道固定于电动可收起落架组上；所述无刷电机安装于涵道内，所述无刷电机上均有固定螺旋桨，所述无刷电机通过三号导线与电子调速器相连接，所述三号导线穿过起落架管内进入安装部内，且三号导线的另一端接在飞行控制板上。
【专利摘要】本实用新型公开了一种带推进和转向控制涵道的四旋翼飞行器。其包括机体：处在平面、并以机体为圆心、均匀分布在机体周围的四个水平旋翼：分别连接机体与四个旋翼、并与四个旋翼对应的四个旋翼臂；相邻水平旋翼的旋转方向相反。与机体下侧相连接的两个起落架为可收回式起落架，第一起落架和第二起落架上各分布安装第五垂直旋翼和第六垂直旋翼（副旋翼系统）；两垂直旋翼旋转方向相反。所述的第一起落架和第二起落架在此飞行器起飞后收起，作为第五垂直旋翼和第六垂直旋翼的旋翼臂使用。本实用新型通过两垂直旋翼的转速直接控制飞行器的转向和推进，飞行过程中机体姿态可始终保持水平稳定，且移动迅速，转向灵活，结构简化，制作成本较低。
【IPC分类】B64C27/08, B64C27/82
【公开号】CN204750561
【申请号】CN201520264618
【发明人】曾行, 王云, 宗剑, 杨俊刚, 毛鞠盛
【申请人】南昌航空大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年4月29日