手掷起飞的无人的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种手掷起飞的无人机，包括螺旋桨、机身、机翼及尾翼，其采用电动动力系统，所述螺旋桨采用大直径前拉式螺旋桨，所述机翼采用大展弦比机翼，所述尾翼采用十字形尾翼；所述机翼的展弦比为13.1；所述机翼分为内外两段，内段翼为矩形，无上反角和扭转；外段翼为梯形，根梢比为1.49，有10°的上反角，无扭转；所述内段翼与所述外段翼均在其后缘布置有全翼展副翼；所述机翼的翼型为WortmannFX63-137。本发明动力强劲，结构死重小，推重比高，起飞容易，具备手掷起飞能力。
【专利说明】手掷起飞的无人机【技术领域】[0001]本发明涉及固定翼无人飞行平台，具体地说是一种手掷起飞的无人机，属于飞行 器设计领域。【背景技术】[0002]与载人飞机相比，无人机具有体积小、造价低、使用方便的优点。在军事上，无人机 对作战环境要求低、战场生存能力较强，备受世界各国军队的青睐。在民用方面，无人机系 统成本和使用成本远低于载人飞机，使用方便。[0003]微小型无人机体积小，使用方便灵活，一般对起降场地没有要求；但是起飞重量 小，续航时间受限；有效载荷低，机载设备也受限较多，无法使用大型、大功率机载设备。大 型无人机虽有较高的载荷，但是大型固定翼无人机对起降场地的要求较高，一般需要跑道 才能起降，失去了使用的灵活性与机动性。
【发明内容】
[0004]本发明针对上述问题，提供一种手掷起飞的无人机，该无人机对起降场地没有要 求,并且载荷能力高。[0005]按照本发明的技术方案:一种手掷起飞的无人机，包括螺旋桨、机身、机翼及尾翼， 其采用电动动力系统，所述螺旋桨采用大直径前拉式螺旋桨，所述机翼采用大展弦比机翼， 所述尾翼采用十字形尾翼。[0006]所述机翼的展弦比为13.1。[0007]所述机翼分为内外两段，内段翼为矩形，无上反角和扭转；外段翼为梯形，根梢比 为1.49，有10°的上反角，无扭转。[0008]所述内段翼与所述外段翼均在其后缘布置有全翼展副翼。[0009]所述机翼的翼型为Wortmann FX63-137。[0010]所述机翼为可拆卸结构，其通过插销插入连接在所述机身上。[0011]所述尾翼的水平尾翼为全动式，布置在所述机身的上方，转轴位于垂直尾翼结构 上。[0012]所述水平尾翼的展弦比为6 ;所述垂直尾翼的展弦比为2。[0013]所述机身的舱室划分为上下两层；上层舱室自前而后包括电子调速器和电子设备 电池舱、动力电池舱及降落伞舱，所述电子调速器和电子设备电池舱内布置有电子设备电 池与电子调速器，所述电子调速器和电子设备电池舱的前部布置有电动机，所述动力电池 舱设置在所述机身的中部，所述动力电池舱内布置有动力电池组；下层舱室为任务舱，所述 任务舱布置在所述动力电池舱与所述降落伞舱的下方。[0014]所述任务舱为可拆卸结构，包括任务舱连接支柱与任务舱固定插销，所述任务舱 连接支柱设置在所述任务舱的顶部并向上插入所述机身，所述任务舱固定插销分别从所述 机身的两侧插入并穿过所述任务舱连接支柱。[0015]本发明的技术效果在于:本发明动力强劲，结构死重小，推重比高，起飞容易，具备 手掷起飞能力，在手掷起飞方式下，具有6kg以上的载荷能力，或3小时以上的续航时间；机 翼为可拆卸结构，制造组装方便；任务舱为可拆卸结构，可根据任务不同任意更换。【专利附图】
【附图说明】[0016]图1为本发明的立体结构示意图，图中没有包含螺旋桨。[0017]图2为本发明的主视图。[0018]图3为图1的纵剖视图。[0019]图4为图3中的可拆卸结构的示意图。【具体实施方式】[0020]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的说明。[0021]图1?图4中，包括电动机1、电子调速器和电子设备电池舱2、动力电池舱3、任务 舱连接支柱4、任务舱5、降落伞舱6、任务舱固定插销7、副插销8、主插销9、电子设备电池10、电子调速器11、动力电池组12、任务载荷13、尾翼14、尾撑15、机翼16、机身17等。[0022]如图1?图4所示，本发明是一种手掷起飞的无人机，为正常式布局固定翼飞机， 采用电动动力系统。其包括螺旋桨、机身17、机翼16及尾翼14。[0023]螺旋桨采用大直径前拉式螺旋桨，飞机通过将气动舵面布置在螺旋桨滑流区中实 现对飞机姿态的控制。[0024]机翼16采用大展弦比机翼，展弦比为13.1。机翼16分为内外两段，内段翼为矩 形，无上反角和扭转；外段翼为梯形，根梢比为1.49，有10°的上反角，无扭转。内段翼与外 段翼均在其后缘布置有全翼展副翼，以实现滚转控制。[0025]飞机的翼载荷一般，飞行速度设计较低。机翼16的翼型为Wortmann FX63-137， 以提高飞机低速下的升力性能。飞机使用低雷诺数高升力翼型，低速下气动效率高，起飞容 易，省去了增升机构。[0026]机翼16为可拆卸结构，其通过插销插入连接在机身17上，制造组装方便。可拆卸 结构包括2个连接在机翼主梁上的主插销9和I个连接在机翼副梁上的副插销8，每个插销 对应一个机身17上的孔。连接时机翼16插入孔中固定，形成可靠的连接。[0027]尾翼14采用十字形尾翼。尾翼14的水平尾翼为全动式，布置在机身17的上方， 转轴位于垂直尾翼结构上。水平尾翼的展弦比为6;垂直尾翼的展弦比为2。水平尾翼位置 较低，以实现俯仰控制。水平尾翼位于机身上方，有效避免了手掷起飞时伤及人员的状况发 生。[0028]飞机的飞行部分与任务载荷部分分开设置，机身17的舱室划分为上下两层。[0029]上层舱室自前而后包括电子调速器和电子设备电池舱2、动力电池舱3及降落伞 舱6，电子调速器和电子设备电池舱2内布置有电子设备电池10与电子调速器11，电子调 速器和电子设备电池舱2的前部布置有电动机1，动力电池舱3设置在机身17的中部,动力 电池舱3内布置有动力电池组12 ;无线电接收机设置在机身17中部，动力电池舱3旁；动 力电池舱3的后方为降落伞舱6。降落伞舱6之后即为尾撑15，不再有舱室。[0030]下层舱室为任务舱5,任务舱5布置在动力电池舱3与降落伞舱6的下方,任务舱5内装载任务载荷13。任务舱5可根据需要进行设计，标准配置为航拍舱，舱前部预留一个光电吊舱位置。任务舱5中也可设置动力电池，以延长飞机的续航时间。
[0031]任务舱5为可拆卸结构，该部分与飞机其他部分完全独立，可根据任务不同任意更换。可拆卸结构包括4个任务舱连接支柱4与4个任务舱固定插销7，任务舱连接支柱4设置在任务舱5的顶部并向上插入机身17，任务舱固定插销7分别从机身17的两侧插入并穿过任务舱连接支柱4。
[0032]本发明降落方式为伞降。在手掷起飞方式下，不配备起落架；在任务舱5上附加起落架时，可选择滑跑方式起飞。在手掷起飞方式下，具有6kg以上的载荷能力，或3小时以上的续航时间；在滑跑起飞方式下，具有Ilkg以上的载荷能力，3小时以上的续航时间。
[0033]本发明的一个具体实施例为:飞机机身长2.071m，基准重心位置0.605m (机头坐标)。飞机翼面积为0.89m2，翼展为3.42m，展弦比13.1。机翼内段翼的翼展为0.94m，外段翼的翼展为0.77m，水平尾翼翼展为0.66 m，垂直尾翼翼展为0.342 m。机翼翼梁结构穿过机身，电池舱布置在翼梁前后方，前后各一个。电池舱容积共12L (两个电池舱)，电子设备舱容积2L。
[0034]动力系统中电动机功率约为4.7kW，kV值187。配直径22英寸，桨距10英寸的两叶定距螺旋桨，最大功率状态下可获得约Ilkgf的静拉力。电池可选用两组IOOOOmAh电池，每组电压为22.2V (即6S)，串联使用。在此状态下飞机有约3小时的续航时间。
[0035]动力系统在静止状态下，能提供约Ilkgf的拉力，在手掷状态下全机推重比为
1.1，可以实现手掷起飞。飞机的手掷起飞最大总重为10kg，滑跑最大起飞总重为15kg。
【权利要求】
1.一种手掷起飞的无人机，包括螺旋桨、机身(17)、机翼(16)及尾翼(14)，其特征是: 其采用电动动力系统，所述螺旋桨采用大直径前拉式螺旋桨，所述机翼(16)采用大展弦比 机翼，所述尾翼(14)采用十字形尾翼。
2.按照权利要求1所述的手掷起飞的无人机，其特征是:所述机翼(16)的展弦比为 13.1。
3.按照权利要求1所述的手掷起飞的无人机，其特征是:所述机翼(16)分为内外两段， 内段翼为矩形，无上反角和扭转；外段翼为梯形，根梢比为1.49，有10°的上反角，无扭转。
4.按照权利要求3所述的手掷起飞的无人机，其特征是:所述内段翼与所述外段翼均 在其后缘布置有全翼展副翼。
5.按照权利要求1所述的手掷起飞的无人机，其特征是:所述机翼(16)的翼型为 Wortmann FX63-137。
6.按照权利要求1所述的手掷起飞的无人机，其特征是:所述机翼(16)为可拆卸结构， 其通过插销插入连接在所述机身(17)上。
7.按照权利要求1所述的手掷起飞的无人机，其特征是:所述尾翼(14)的水平尾翼为 全动式，布置在所述机身(17)的上方，转轴位于垂直尾翼结构上。
8.按照权利要求7所述的手掷起飞的无人机，其特征是:所述水平尾翼的展弦比为6； 所述垂直尾翼的展弦比为2。
9.按照权利要求1所述的手掷起飞的无人机，其特征是:所述机身(17)的舱室划分为 上下两层；上层舱室自前而后包括电子调速器和电子设备电池舱(2 )、动力电池舱(3 )及降 落伞舱(6)，所述电子调速器和电子设备电池舱(2)内布置有电子设备电池(10)与电子调 速器(11)，所述电子调速器和电子设备电池舱(2 )的前部布置有电动机(I)，所述动力电池 舱(3)设置在所述机身(17)的中部，所述动力电池舱(3)内布置有动力电池组(12);下层舱 室为任务舱(5)，所述任务舱(5)布置在所述动力电池舱(3)与所述降落伞舱(6)的下方。
10.按照权利要求9所述的手掷起飞的无人机，其特征是:所述任务舱(5)为可拆卸 结构，包括任务舱连接支柱(4)与任务舱固定插销(7)，所述任务舱连接支柱(4)设置在所 述任务舱(5)的顶部并向上插入所述机身(17)，所述任务舱固定插销(7)分别从所述机身(17)的两侧插入并穿过所述任务舱连接支柱(4)。
【文档编号】B64C39/00GK103600843SQ201310539968
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月5日 优先权日:2013年11月5日
【发明者】黄 俊, 解静峰, 宋磊, 杨华 申请人:新誉集团有限公司