一种通用型固定翼无人机的制作方法

文档序号:10928332
一种通用型固定翼无人机的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及无人机设备技术领域,特别涉及一种通用型固定翼无人机,它包括机体,所述机体包括采用螺栓及碳管连接的机身、该机身的前部设置有机翼,该机身的尾部的两侧对应设置有水平尾翼,该水平尾翼上设置有升降舵,该机身的尾部表面设置垂直尾翼,该垂直尾翼上设置有方向舵,该机身的前端设置有安装座;所述安装座通过减震柱与机身相连,其中间设置有防火墙;所述安装座上设置有发动机,该发动机上设置有螺旋桨;它解决了现有技术中通用性不强、实用性不高,安全性、可靠性、平稳性得不到保障的问题,它具有结构简单,操作方便,成本较低,通用强,能够完成各种任务,易于市场推广的特点,从而提高了产品的市场竞争力。
【专利说明】
-种通用型固定翼无人机
技术领域
[0001] 本实用新型设及无人机设备技术领域,特别设及一种通用型固定翼无人机。
【背景技术】
[0002] 无人机是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器。 无人机不但能完成有人驾驶飞机执行的任务,更适用于有人飞机不宜执行的任务。传统的 无人机存在如下问题:第一是传统的无人机多是按照行业要求定制的机型,通用性不强,任 务载荷对无人机要求较高,安全性、可靠性、平稳性得不到保障;第二是传统的无人机中有 很多机型处于验证试用阶段,实用性得不到保证,其起飞滑跑距离过长,沿设定航线飞行不 够平稳等问题,都会给任务设备带来安全隐患,或者获取的数据不能够满足使用要求。第Ξ 是传统的无人机采用定制机结构方式,能完成任务,但是搭载不同的任务设备定制机型的 方式造成成本提高,不利于市场推广。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种结构简单,设计合 理、使用方便的一种通用型固定翼无人机,它解决了现有技术中通用性不强、实用性不高, 安全性、可靠性、平稳性得不到保障的问题,它具有结构简单,操作方便,成本较低,通用强, 能够完成各种任务,易于市场推广的特点,从而提高了产品的市场竞争力。
[0004] 为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:
[0005] 本实用新型所述的一种通用型固定翼无人机,它包括机体,所述机体包括采用螺 栓及碳管连接的机身、该机身的前部设置有机翼,该机身的尾部两侧对应设置有水平尾翼, 该水平尾翼上设置有升降舱,该机身的尾部表面设置垂直尾翼,该垂直尾翼上设置有方向 舱,该机身的前端设置有安装座;所述安装座通过减震柱与机身相连,其中间设置有防火 墙;所述安装座上设置有发动机,该发动机上设置有螺旋奖;所述机身底面前部设置有前起 落架,该机身底面的尾部设置有尾轮;所述机身内部由前至后依次设置为设备舱、载荷舱、 伞舱;所述设备舱内安装有供电设备;所述载荷舱内安装有机载数传电台、载荷部分组件W 及油箱;所述载荷舱内,油箱的上方设置有自动驾驶仪;所述载荷部分组件安装在载荷舱内 中部的减震装置上;
[0006] 所述机翼的外侧端上设置有空速管,该机翼后缘设置有副翼;
[0007] 进一步地,所述发动机为汽油式活塞发动机。
[000引进一步地,所述螺旋奖为木质定距拉力螺旋奖。
[0009] 进一步地,所述油箱为ABS工程塑料油箱。
[0010] 进一步地,所述载荷部分组件包括低空遥感设备,该低空遥感设备包括摄像机、相 机或高光谱相机。
[0011] 进一步地,所述起落架为后Ξ点式起落架。
[0012] 采用上述结构后,本实用新型有益效果为:本实用新型所述的一种通用型固定翼 无人机,它解决了现有技术中通用性不强、实用性不高,安全性、可靠性、平稳性得不到保障 的问题,它具有结构简单,操作方便,成本较低,通用强,能够完成各种任务,易于市场推广 的特点,从而提高了产品的市场竞争力。
【附图说明】
[0013] 图1是本实用新型的侧视结构示意图;
[0014] 图2是本实用新型的俯视结构示意图。
[001引附图标记说明:
[0016] 1、螺旋奖;2、发动机;3、设备舱;4、载荷舱;5、伞舱;6、机身;7、垂直尾翼;8、方向 舱;9、尾轮;10、油箱;11、前起落架;12、空速管;13、水平尾翼;14、升降舱;15、副翼;16、机 翼。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0018] 如图1所示,本实用新型所述的一种通用型固定翼无人机,它包括机体,所述机体 包括采用螺栓及碳管连接的机身6、该机身6的前部设置有机翼16,该机身6的尾部的两侧对 应设置有水平尾翼13,该水平尾翼13上设置有升降舱14,该机身6的尾部表面设置垂直尾翼 7,该垂直尾翼7上设置有方向舱8,该机身6的前端设置有安装座;
[0019] 所述安装座通过减震柱与机身6相连,其中间设置有防火墙;
[0020] 所述安装座上设置有发动机2,该发动机2上设置有螺旋奖1;所述机身6底面前部 设置有前起落架11,该机身6底面的尾部设置有尾轮9;
[0021 ]所述机身6内部由前至后依次设置为设备舱3、载荷舱4、伞舱5;
[0022] 所述设备舱3内安装有供电设备;
[0023] 所述载荷舱4内安装有机载数传电台、载荷部分组件W及油箱10;所述载荷舱内, 油箱10的上方设置有自动驾驶仪;所述载荷部分组件安装在载荷舱内中部的减震装置上;
[0024] 所述机翼16的外侧端上设置有空速管12,该机翼16后缘设置有副翼15。
[0025] 作为本实用新型的一种优选,所述发动机2为汽油式活塞发动机。
[0026] 作为本实用新型的一种优选,所述螺旋奖1为木质定距拉力螺旋奖。
[0027] 作为本实用新型的一种优选,所述油箱10为ABS工程塑料油箱。
[0028] 作为本实用新型的一种优选,所述载荷部分组件包括低空遥感设备,该低空遥感 设备包括摄像机、相机或高光谱相机。
[0029] 作为本实用新型的一种优选,所述起落架11为后Ξ点式起落架。
[0030] 本实用新型中,机体包括采用螺栓及碳管连接的机身、机翼、水平尾翼;机身内部 按照功能分为Ξ个舱段,由前至后依次为设备舱、载荷舱、伞舱,电池等供电设备安装在设 备舱;机载数传电台和载荷部分安装在载荷舱内,发动机和螺旋奖设置在机体前端的安装 座上,通过减震柱与机体连接,中间设置防火墙;自动驾驶仪设置在载荷舱内油箱的上方。
[0031] 自动驾驶仪采用PTD控制方法,通过数据链路传输的地面遥控信息提取正确的控 制信号,对3向加速度、3向巧螺数据、气压传感器及导航设备采集的数据进行接收并回馈给 地面控制站;在无人机起飞过程中,自主控制无人机弹射起飞,在飞行过程中根据预先规划 的路线任务进行处理,向执行机构发送指令,控制执行机构执行相应任务,并根据实际任务 需要实时进行航迹路线的更改及规划。降落时可根据任务需求执行停车及开伞命令
[0032] 飞机按照机身、机翼、水平尾翼进行拆装,机身、机翼、水平尾翼之间通过碳管和螺 钉固定,最大限度的保证飞机的稳定性和安全性,副翼、升降舱、方向舱的舱机均置于机体。 升降舱面偏转控制飞机的俯仰姿态,副翼舱面偏转控制飞机的滚转姿态,方向舱面控制飞 机的航向。设计飞行速度15m/s~35m/s,设计飞行高度100m~5000m。飞机操纵性能高,对操 纵手技能要求低,更易操作。
[0033] 动力系统主要组成有汽油式活塞发动机、木质定距螺旋奖及油箱,汽油式活塞发 动机和木质定距螺旋奖设置在机体前端的安装座上,通过减震柱与机体连接,中间设置防 火墙,将发动机震动对飞机的影响降到最低,木质定距螺旋奖为拉力奖,油箱为定制的ABS 工程塑料油箱,加油口预留在飞机机体设备舱与载荷舱之间,操作方便快捷,为发动机提供 足够的燃油。发动机为汽油式活塞发动机,拉力达到5.化S就可满足使用需求,也可W换成 同功率的无刷电机,两叶木质定距螺旋奖的效率能达到75% W上,在足够的拉力下,无人机 既可滑跑起飞,也可弹射起飞,同时结合飞机的设计布局,起飞距离仅需要50m~80m,明显 优于同类型的无人机。本无人机的动力系统操作简单,维护方便,飞行准备时间短,可W快 速进入飞行任务状态。
[0034] 遥控器和自动驾驶仪为飞行控制部分,遥控器用于近距离对飞行姿态的调整和突 发情况的干预,尤其是起飞和降落阶段,使用时可通过遥控器完成手动遥控状态和自动驾 驶状态间的自由切换。自动驾驶仪安装在油箱上方,具备自动驾驶及自主控制无人机功能, 采用PID控制方法,通过数据链路传输的地面遥控信息提取正确的控制信号,对3向加速度、 3向巧螺数据、气压传感器及导航设备采集的数据进行接收并回馈给地面控制站。控制方案 采用迎角控制无人机的高度,升降舱控制无人机的迎角,油口控制无人机的速度。横向控制 采用升降副翼组合控制方式,当无人机的飞行航路点与设定的航路点出现偏差后,副翼按 控制率输出舱量使无人机保持固定的坡度,升降舱保持无人机的高度。在无人机起飞过程 中,自动驾驶仪可自主控制无人机弹射起飞,飞行过程中根据预先规划的任务路线向执行 机构发送指令,控制执行机构执行相应任务,并可根据实际任务需求实时进行航迹路线的 更改及规划,操作者可通过航迹规划和路径调整进行更重任务的控制执行,能按任务要求 事先设置的预定航线进行自主飞行,通过自主控制任务设备完成对任务区域的数据获取工 作。地面站可在无人机飞行过程中显示飞行区域的电子地图、航迹、飞行参数、飞机姿态等, 飞行中所有参数和号航数据可实时下载,任务完成后按预定航线自主飞行至预定的降落区 域,并自主控制无人机打开降落伞平稳降落,另外也可根据实际场地环境及使用需要由遥 控器将机载自动驾驶仪切换回遥控状态,目视操纵无人机进行滑行降落。
[0035] 机载数据传输电台安装于机身设备舱内,机载数据传输电台的数传天线采用柱状 天线。
[0036] 载荷部分组件可采用多种低空遥感设备,采用摄像机或相机获取影像数据,采用 高光谱相机获取光谱数据等。
[0037] 通过滑跑或弹射两种方式完成无人机的起飞,在发射时无人机主要由地面系统完 成无人机手动控制,当无人机爬升至安全高度后切换到自动导航状态。通过导航控制系统 完成无人机预定任务航线的自主飞行控制,到达任务区获取遥感数据。同时可实现自主起 飞,依靠弹射架完成无人机起飞。无人机通过搭载不同的任务载荷设备可完成不同领域的 应用,执行相应任务。
[0038] 回收方式可采用伞降和滑降两种方式,采用自动驾驶仪的航路点事先设置,可W 设定为到达设定点坐标即可打开降落伞同时停止发动机。采用前Ξ点式起落架,前起落架 安装滑轮,尾部安装导向尾轮,控制无人机在地面的运动方向,起落架W钢为主材料进行加 工,降落时通过起落架与机身连接的橡皮筋及Ξ个滑轮进行缓冲减震,通过轮滑完成飞机 停飞。
[0039] 总体技术指标如表所示
[0040]
[0041] 本实用新型所述的一种通用型固定翼无人机,它解决了现有技术中通用性不强、 实用性不高,安全性、可靠性、平稳性得不到保障的问题,它具有结构简单,操作方便,成本 较低,通用强,能够完成各种任务,易于市场推广的特点,从而提高了产品的市场竞争力。
[0042] W上所述仅是本实用新型的较佳实施方式,故凡依本实用新型专利申请范围所述 的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本实用新型专利申请范围内。
【主权项】
1. 一种通用型固定翼无人机,其特征在于:它包括机体,所述机体包括采用螺栓及碳管 连接的机身、该机身的前部设置有机翼,该机身的尾部的两侧对应设置有水平尾翼,该水平 尾翼上设置有升降舵,该机身的尾部表面设置垂直尾翼,该垂直尾翼上设置有方向舵,该机 身的前端设置有安装座;所述安装座通过减震柱与机身相连,其中间设置有防火墙;所述安 装座上设置有发动机,该发动机上设置有螺旋桨;所述机身底面前部设置有前起落架,该机 身底面的尾部设置有尾轮;所述机身内部由前至后依次设置为设备舱、载荷舱、伞舱;所述 设备舱内安装有供电设备;所述载荷舱内安装有机载数传电台、载荷部分组件以及油箱;所 述载荷舱内,油箱的上方设置有自动驾驶仪;所述载荷部分组件安装在载荷舱内中部的减 震装置上;所述机翼的外侧端上设置有空速管,该机翼后缘设置有副翼。2. 根据权利要求1所述的一种通用型固定翼无人机,其特征在于:所述发动机为汽油式 活塞发动机。3. 根据权利要求1所述的一种通用型固定翼无人机,其特征在于:所述螺旋桨为木质定 距拉力螺旋桨。4. 根据权利要求1所述的一种通用型固定翼无人机,其特征在于:所述油箱为ABS工程 塑料油箱。5. 根据权利要求1所述的一种通用型固定翼无人机,其特征在于:所述载荷部分组件包 括低空遥感设备,该低空遥感设备包括摄像机、相机或高光谱相机。6. 根据权利要求1所述的一种通用型固定翼无人机,其特征在于:所述起落架采用后 三点式起落架。
【文档编号】B64C39/00GK205615699SQ201620002461
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年1月5日
【发明人】张毅
【申请人】北京大白科技有限公司
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