I尺寸一定的情况下，为使得通过垂直动力单元2所产生水平分力，能得到更大的偏航力矩，所述飞行器主体I呈面对称形状，还包括两根分别固定于飞行器主体I上的支撑杆3，所述支撑杆3的长度方向均沿着无人机的弦长方向，两根支撑杆3相对于飞行器主体I的中心面对称，所述垂直动力单元2为四个，每根支撑杆3的端部均固定有一个垂直动力单元2。
[0037]为便于本无人机的飞行姿态控制，处于无人机左前方和右前方的两个垂直动力单元2的螺旋桨轴线的倾角大小和倾斜方向相对于无人机的中心面对称;处于无人机左后方和右后方的两个垂直动力单元2的螺旋桨轴线的倾角大小和倾斜方向相对于无人机的中心面对称。以上方案中，在本飞行器垂直起降时，四个螺旋桨的转速一致，便可实现竖直起降。
[0038]为便于改变垂直动力单元2对无人机偏航控制力矩的大小，所述垂直动力单元2的螺旋桨为变桨距螺旋桨。变桨距螺旋桨具有相对于无人机重心的偏航力臂，为变桨距螺旋桨提供的电机、电子调速器以及舵机中，通过协调改变电子调速器和舵机的指令可以调整变桨距螺旋桨的转速和螺距，相应改变偏航控制力矩。
[0039]所述飞行器主体I上还设置有尾翼，所述尾翼上设置有气动舵面。所述气动舵面为升降方向舵，以通过气动舵面，对飞行器的飞行姿态进行调整。
[0040]为使得本无人机具有低功耗高速平飞能力，还包括固定于无人机上的平飞螺旋桨。
[0041 ] 实施例3:
[0042]本实施例在以上实施例提供的任意一个技术方案的基础上作进一步限定，如图1和图2所示，为便于改变垂直动力单元2所产生水平分力的大小和方向，每个垂直动力单元2上均设置有一个倾角调节机构，各个倾角调节机构用于调整对应螺旋桨轴线的倾斜方向的倾角大小。
[0043]作为具体的倾角调节机构结构形式，所述倾角调节机构包括调节装置4、转盘5，垂直动力单元2的下端与转盘5的上端面通过铰接球铰接连接，且垂直动力单元2的螺旋桨轴线过铰接球的球心，所述调节装置4不止一个，调节装置4设置于垂直动力单元2与转盘5之间用于制动所述铰接球转动，所述转盘5可绕自身轴线转动，且转盘5的轴线过铰接球的球心。
[0044]以上结构中，调节装置4用于调整螺旋桨轴线的倾角大小，转盘5用于调整螺旋桨轴线的倾斜方向。多个调节装置4的设置，利于所述倾角大小角度的稳定性，调节装置4在本结构中的具体装配形式为液压缸，液压缸的缸体端和活塞杆端部分别与转盘5和垂直动力单元2铰接连接，或者液压缸的一端固定连接，另一端设置于一个滑槽内，所述滑槽固定于垂直动力单元2或转盘5上。液压缸为单缸双作用油缸，以提升对倾角大小的调节精度。
[0045]进一步的，设置一个转座6，所述转座6上设置有通孔或盲孔，所述转盘5位于通孔或盲孔中，且转盘5的侧壁与通孔或盲孔表面接触，达到即使转盘5受力较大，也能够将转盘5限定于无人机上特定位置的效果。
[0046]实施例4:
[0047]本实施例在以上实施例1或2提供的任意一个技术方案的基础上作进一步限定，由于垂直动力单元2在工作工程中，其螺旋桨的转动阻力矩是必然存在的，为使得所述转动阻力局能够运用于无人机的飞行姿态调整，各个垂直动力单元2上螺旋桨桨叶的倾斜方向，需满足在各个螺旋桨在工作时，各个螺旋桨的水平分力产生的偏航力矩方向与该螺旋桨所产生的转动阻力矩方向一致。以上结构形式中，便于实现螺旋桨转速增加时，水平分力增加的偏航力矩和螺旋桨转动阻力矩增加的偏航力矩方向相同，使得改变偏航力矩的能力达到最大。
[0048]实施例5:
[0049]本实施例结合实施例4，给出了一种具体的实现方式:如图1，垂直动力单元2的安装倾角沿无人机的左右方向内倾，倾角5度，即左前螺旋桨水平方向分力向右，转动方向在俯视方向为逆时针，右前螺旋桨水平方向分力向左，转动方向在俯视方向为顺时针，左后螺旋桨水平方向分力向右，转动方向在俯视方向为顺时针，右后螺旋桨水平方向分力向左，转动方向在俯视方向为逆时针。由此，当左前电机增加转速时，螺旋桨拉力水平分量增加了俯视方向的顺时针偏航力矩，而螺旋桨转动阻力矩增加了俯视方向的顺时针偏航力矩，实现了偏航力矩改变的一致性，同时也增加了偏航控制能力，其它螺旋桨也具有类似的效果。
[0050]本案中，若视为视口位于左前螺旋桨上桨叶的自由端，视线朝向向该桨叶的连接端，桨叶的下方相对于视线方向上向右倾斜;其他螺旋桨上桨叶的倾斜方向以此类推。
[0051 ] 实施例6:
[0052]本实施例结合实施例4，给出了一种具体的实现方式:如图1，垂直动力单元2的安装倾角沿前后方向外倾，倾角15度，则左前螺旋桨拉力的水平分力向前，转动方向在俯视方向为逆时针，右前螺旋桨拉力的水平分力向前，转动方向在俯视方向为顺时针，左后螺旋桨水平方向分力向后，转动方向在俯视方向为顺时针，右后螺旋桨水平方向分力向后，转动方向在俯视方向为逆时针。由此，当右后电机增加转速时，螺旋桨拉力水平分量增加了俯视方向的顺时针偏航力矩，而螺旋桨转动阻力矩增加了俯视方向的顺时针偏航力矩，实现了偏航力矩改变的一致性，同时也增加了偏航控制能力，其它螺旋桨也具有类似的效果。
[0053]本案中，若视为视口位于左前螺旋桨上桨叶的自由端，视线朝向向该桨叶的连接端，桨叶的下方相对于视线方向上向右倾斜;其他螺旋桨上桨叶的倾斜方向以此类推。
[0054]实施例7:
[0055]本实施例结合以上任意一个实施例，给出了一个可获得最大水平分力偏航力臂的具体实现方案:各个螺旋桨所产生的水平分力方向均与该螺旋桨与无人机重心连线垂直。
[0056]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的【具体实施方式】只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种复合翼无人机，包括飞行器主体(I)和固定于飞行器主体(I)上的多个垂直动力单元(2); 所述垂直动力单元(2)包括螺旋桨、驱动螺旋桨转动的电机、控制电机转速的电子调速器，所述垂直动力单元(2)环绕飞行器的重心布置； 所述垂直动力单元(2)的螺旋桨转轴均倾斜安装，以使螺旋桨所产生的拉力具有垂直分力和水平分力，其特征在于，各个螺旋桨轴线与飞行器重心的连线，均与该螺旋桨所产生的水平分力方向具有夹角，该夹角度数大于零或小于零。2.根据权利要求1所述的一种复合翼无人机，其特征在于，所述飞行器主体(I)的外形使得飞行器具有向前速度时，飞行器主体(I)能够产生部分或全部抵消无人机重力的升力。3.根据权利要求1所述的一种复合翼无人机，其特征在于，所述飞行器主体(I)呈面对称形状，还包括两根分别固定于飞行器主体(I)上的支撑杆(3)，所述支撑杆(3)的长度方向均沿着无人机的弦长方向，两根支撑杆(3)相对于飞行器主体(I)的中心面对称，所述垂直动力单元(2)为四个，每根支撑杆(3)的端部均固定有一个垂直动力单元(2)。4.根据权利要求3所述的一种复合翼无人机，其特征在于，处于无人机左前方和右前方的两个垂直动力单元(2)的螺旋桨轴线的倾角大小和倾斜方向相对于无人机的中心面对称;处于无人机左后方和右后方的两个垂直动力单元(2)的螺旋桨轴线的倾角大小和倾斜方向相对于无人机的中心面对称。5.根据权利要求1所述的一种复合翼无人机，其特征在于，所述垂直动力单元(2)的螺旋桨为变桨距螺旋桨。6.根据权利要求1所述的一种复合翼无人机，其特征在于，所述飞行器主体(I)上还设置有尾翼，所述尾翼上设置有气动舵面。7.根据权利要求1所述的一种复合翼无人机，其特征在于，还包括固定于无人机上的平飞螺旋桨。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的一种复合翼无人机，其特征在于，每个垂直动力单元(2)上均设置有一个倾角调节机构，各个倾角调节机构用于调整对应螺旋桨轴线的倾斜方向的倾角大小。9.根据权利要求8所述的一种复合翼无人机，其特征在于，所述倾角调节机构包括调节装置(4)、转盘(5)，垂直动力单元(2)的下端与转盘(5)的上端面通过铰接球铰接连接，且垂直动力单元(2)的螺旋桨轴线过铰接球的球心，调节装置(4)设置于垂直动力单元(2)与转盘(5)之间用于制动所述铰接球转动，所述转盘(5)可绕自身轴线转动，且转盘(5)的轴线过铰接球的球心。10.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种复合翼无人机，其特征在于，各个垂直动力单元(2)上螺旋桨桨叶的倾斜方向，需满足在各个螺旋桨在工作时，各个螺旋桨的水平分力产生的偏航力矩方向与该螺旋桨所产生的转动阻力矩方向一致。
【专利摘要】本实用新型公开了一种复合翼无人机，包括飞行器主体（1）和固定于飞行器主体（1）上的多个垂直动力单元（2）；所述垂直动力单元（2）包括螺旋桨、驱动螺旋桨转动的电机、控制电机转速的电子调速器，所述垂直动力单元（2）环绕飞行器的重心布置；所述垂直动力单元（2）的螺旋桨转轴均倾斜安装，以使螺旋桨所产生的拉力具有垂直分力和水平分力，其特征在于，各个螺旋桨轴线与飞行器重心的连线，均与该螺旋桨所产生的水平分力方向具有夹角，该夹角度数大于零或小于零。本实用新型可有效的解决复合翼飞行器低速状态下偏航控制不足的问题。
【IPC分类】B64C27/22, B64C39/02
【公开号】CN205311908
【申请号】CN201620090835
【发明人】王利光, 王陈, 王进
【申请人】成都纵横自动化技术有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月29日