一种飞行器和无人飞机的制作方法

本发明涉及航空航天技术领域，特别是涉及一种飞行器和无人飞机。

背景技术：

无人飞机是自动控制、具有自动导航和执行特殊任务的无人飞行器。它具有全天候、大纵深作战、快速侦查的能力。现在，不禁无人飞机应用于军事领域，在民用行业也得到了广泛应用，如，在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途。

现在的无人飞机动力布局多采用动力前置形式，这种动力前置形式的无人飞机导致很多任务无法执行，例如，探测飞机前端险情，从前端射击等；电动机采用外转子无刷电机或者内转子无刷电机，实心轴带动螺旋桨转动方式产生拉力，电机中心部位的散热通风效果不佳，电机转化效率较低。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于，提供一种新型结构的飞行器和无人飞机，所要解决的技术问题是动力前置形式的无人飞机导致很多任务无法执行，实心轴带动螺旋桨转动方式导致电机中心部位的散热通风效果不佳，电机转化效率较低。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种飞行器，包括:第一本体、第二本体和发动机，

所述第一本体包括第一端和第二端，所述第二端通过所述发动机与所述第二本体连接；

所述发动机的主轴为空心轴。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的飞行器，其中包括工作单元，所述工作单元至少包括一个工作模块，至少一个所述工作模块设置于所述第一端。

优选的，前述的飞行器，其中包括能量采集装置，所述能量采集装置与所述发动机连接，用于将采集的能量提供给所述发动机。

优选的，前述的飞行器，其中至少一个所述工作模块为图像采集模块。

优选的，前述的飞行器，其中所述发动机为外转子电动机，在所述外转子电动机的转子的外表面连接有螺旋桨叶。

优选的，前述的飞行器，其中所述第一本体连接有升力部，该升力部为飞行器提供升力；

所述能量采集装置与所述升力部连接。

优选的，前述的飞行器，其中所述能量采集装置通过储能装置与所述发动机连接。

优选的，前述的飞行器，其中所述能量采集装置通过储能装置与所述发动机连接。

优选的，前述的飞行器，其中还包括：

控制装置，包括：

中央控制单元，包括：

处理模块，预存飞行数据，向所述工作单元发送指令和接收所述工作单元发送的信息，并对接收到的所述工作单元发送的信心进行计算和输出计算结果；

驱动模块，接收所述处理模块发送的飞行指令；

定位模块，用于获取位置信息并传送给所述处理模块；

第二通讯模块，用于所述处理模块与外部设备通讯；

远程控制单元，包括：

第一通讯模块，与所述第二通讯模块无线通讯，用于所述远程控制单元与所述中央控制单元进行通讯，实现数据传输；

操作模块，输入操作指令，通过所述第一通讯模块向所述中央控制单元发送指令；

输出模块，输出通过所述第一通讯模块接收所述中央控制单元发送的信息。

优选的，前述的飞行器，其中所述中央控制单元还包括传输模块，用于将所述工作单元发送的信息传送给所述处理模块，所述传输模块包括数据传输子模块和图像传输子模块。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种无人飞机，所述无人飞机为上述飞行器，无人机的机身包括第一本体和第二本体。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的无人飞机，其中弹射装置：设置于第一本体；

降落装置，包括：

伞降设备，设置于所述第一本体的顶部；

着陆缓冲设备，设置于所述第一本体的底部。

优选的，前述的无人飞机，其中所述第二本体连接有尾翼。

优选的，前述的无人飞机，其中所述升力部包括固定翼和活动翼，其中所述能量采集装置设置在固定翼上。

优选的，前述的无人飞机，其中所述能量采集装置为砷化镓薄膜电池。

借由上述技术方案，本发明飞行器至少具有下列优点：

通过将电动机设置于飞行器的中部，将工作单元设置于飞行器的前端部，在不影响飞行器动力的基础上，有效地实现了工作单元设置在飞行器前端部，从而执行相应的任务，通过电动机的主轴设置为空心轴，提高了电动机的散热效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的实施例提供的飞行器的立体图；

图2是本发明的实施例提供的飞行器的剖面示意图；

图3是本发明的实施例提供的飞行器的控制装置的结构框图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的飞行器和无人飞机其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1和2所示，本发明的一个实施例提出的一种飞行器，其包括:第一本体1、第二本体2和发动机3，所述第一本体1包括第一端和第二端，所述第二端通过所述发动机3与所述第二本体2连接；所述发动机3的主轴为空心轴。

通过将电动机设置于飞行器的中部，将工作单元设置于飞行器的第一端的端部，在不影响飞行器动力的基础上，有效地实现了工作单元设置在飞行器第一端的端部，从而执行相应的任务，通过电动机的主轴设置为空心轴，提高了电动机的散热效率。

作为优选方式，所述飞行器包括工作单元300，所述工作单元300至少包括一个工作模块，至少一个所述工作模块设置于所述第一端。

将工作单元设置于飞行器的第一端的端部，在不影响飞行器动力的基础上，有效地实现了工作单元设置在飞行器第一端的端部，从而执行相应的任务。

作为优选方式，所述飞行器包括能量采集装置4，所述能量采集装置4与所述发动机3连接，用于将采集的能量提供给所述发动机3。

通过能量采集装置将采集到的能量转化为电力，实现了对电动机的续航，增加了飞行器执行任务的时间。

作为优选方式，至少一个所述工作模块为图像采集模块。

将图像采集模块设置于第一端的端部，可以有效地采集了飞行器第一端的与飞行器相背的方向的图像信息，如，在原设置电动机的前端部设置图像采集模块，将电动机设置在第一本体和第二本体之间，通过图像采集模块可以采集到前方的图像，解决了前端存在图像采集死区问题。在飞行器的前端部也可以设置其他工作模块，如设置武器，可以配合其他武器打击正前方目标，无需飞行器转向，翻转等动作，极大的方便了飞行器的各种工作的实行。

作为优选方式，所述发动机3为外转子电动机，在所述外转子电动机的转子的外表面连接有螺旋桨叶31。

在外转子电动机的转子的外表面连接螺旋桨叶，有效地实现了对飞行器飞行的驱动。

作为优选方式，所述第一本体1连接有升力部5，该升力部5为飞行器提供升力；所述能量采集装置4与所述升力部5连接。

通过在第一本体设置升力部，飞行器能够起飞并调节飞行高度。升力部与第一本体连接，具有固定部，还设有活动部，通过活动部将固定部分成至少两个部分，并且通过活动部的调节改变飞行高度。

作为优选方式，所述能量采集装置4通过储能装置6与所述发动机3连接。

在飞行器内设置储能装置，用于储存能量，为发动机提供动力所需能量，通过能量采集装置采集自然界能量(如，太阳能)，并转化为发动机所需能量(如，电能)储存在储能装置中，发动机能量不足时，由储能装置为发动机提供动力。

作为优选方式，如图3所示，所述飞行器还包括：

控制装置，包括：

中央控制单元，包括：

处理模块，预存飞行数据，向所述工作单元300发送指令和接收所述工作单元300发送的信息，并对接收到的所述工作单元300发送的信心进行计算和输出计算结果；

驱动模块，接收所述处理模块发送的飞行指令；

定位模块，用于获取位置信息并传送给所述处理模块；

第二通讯模块，用于所述处理模块与外部设备通讯；

远程控制单元，包括：

第一通讯模块，与所述第二通讯模块无线通讯，用于所述远程控制单元与所述中央控制单元进行通讯，实现数据传输；

操作模块，输入操作指令，通过所述第一通讯模块向所述中央控制单元发送指令；

输出模块，输出通过所述第一通讯模块接收所述中央控制单元发送的信息。

通过上述控制装置有效地实现了飞行器按照预存的控制信息进行飞行，同时，可以远程监控，在必要的时候可以手动操控飞行器，以免可以及时应对各种意外情况的发生。

具体的，预先将飞行器的控制信息与存在处理模块中，包括飞行的路线、时间、速度、高度以及工作单元执行相应的工作的控制信息等。启动发动机后，处理模块向驱动模块按照预存的信息发出驱动指令，使其以指定速度爬升到指定的高度，在指定范围内盘旋若干圈，以便地面人员可以观察飞行器的飞行状态，同时，处理模块对其速度、高度、发动机转数等信息进行检测，如检测到异常，通过驱动模块驱动发动机停转，使得飞行器降落；如果未检测到异常，处理模块通过驱动模块按照预存轨迹驱动飞行器飞行，在指定地点启动工作单元进行相应工作，如，图像采集等。为了飞行器能够精确按照预存轨迹飞行，通过定位模块对飞行器的位置实行实时定位，并将定位信息传送给处理模块，与预存的轨迹进行比对，如果存在偏离轨迹的情况及时驱动飞行器纠正飞行路线的偏差。在本实施例中优选定位模块为gps定位模块。当按照预存指令完成了工作单元所指定的任务后，由处理模块按照预存指令通过驱动模块控制飞行器返航，并在指定地点降落。

在处理模块按照预存的飞行信息控制飞行器飞行的同时，还可以在地面设置远程控制单元，人为对飞行器的飞行和工作进行监视并及时手动对飞行器进行控制。具体的，通过中央控制单元的第二通讯模块和远程控制单元的第一通讯模块实时将飞行器的飞行信息传输到远程控制单元的输出模块，如监视器，观察飞行器的飞行和工作单元的工作状况，必要时，通过操作模块，如操作手柄发出控制指令，通过第一通讯模块和第二通讯模块将手动控制指令传送到处理模块，处理模块将优先根据手动控制指令通过驱动模块驱动飞行器的飞行，或者控制工作单元的工作。

上述控制装置有效地实现了飞行器飞行以及进行相应工作的智能控制，有效地保证了意外情况发生时能够及时采取措施控制飞行器和工作单元，减少事故的发生。

优选的，前述的飞行器，其中所述中央控制单元还包括传输模块，用于将所述工作单元发送的信息传送给所述处理模块，所述传输模块包括数据传输子模块和图像传输子模块。

在中央控制单元内，设置传输模块可以有效地在处理模块与驱动模块和工作单元之间进行数据、图像等的传输。

本发明的另一实施例提出一种无人飞机，如图1和2所示，所述无人飞机为上述飞行器，无人机的机身包括第一本体1和第二本体2。

上述飞行器可以应用于各种航空航天设备中，如飞艇等。在本实施例中优选为无人飞机。在本实施例中，第一本体为从无人飞机的机头到电动机部分，机翼固定于第一本体的顶部，第二本体为从电动机到机尾部分，在机尾部安装有尾翼。

通过将电动机设置于无人飞机的中部，将工作单元设置于无人飞机的前端部，在不影响无人飞机动力的基础上，有效地实现了工作单元设置在无人飞机前端部，从而执行相应的任务，通过电动机的主轴设置为空心轴，提高了电动机的散热效率，通过能量采集单元将采集到的能量转化为电力，实现了对电动机的续航，增加了无人飞机执行任务的时间。

在本实施例中，优选能量采集装置为太阳能电池芯片，用于采集太阳能，并将太阳能转化为电能储存在储能装置，即，蓄电池中，以备必要时为电动机提供电能。设置太阳能电池芯片时，为了防止太阳能电池芯片的损坏，将其设置于飞机的升力部的固定部上，即，飞机机翼的除副翼舵面以外的位置，同时设置于机翼的上表面能够有效地接收太阳光的照射，提高采集太阳能的效率。太阳能电池芯片可以采用双面胶粘贴在机翼上，操作方便，成本低。机翼的上反角为4°～9°。

作为优选方式，弹射装置9：设置于第一本体1；

降落装置，包括：

伞降设备7，设置于所述第一本体1的顶部；

着陆缓冲设备8，设置于所述第一本体1的底部。

无人飞机起飞可以采取多种形式，如，滑轨起飞，滑跑起飞等，在本实施例中采用弹射起飞的形式。具体的，在第一本体的两侧固定弹射挂架，起飞时，将皮筋挂在弹射挂架上，转动电动机的螺旋桨启动电动机，释放无人飞机。降落时，通过处理模块控制伞降设备释放降落伞，以降低无人飞机的降落速度，通过在无人飞机的底部设置的着陆缓冲设备减轻无人飞机所受到的冲击力，有效地保护了飞机，降低了飞机发生故障，甚至坠毁的可能性。

作为优选方式，所述第二本体2连接有尾翼。

尾翼对无人飞机起到了平衡作用。

作为优选方式，所述升力部5包括固定翼和活动翼，其中所述能量采集装置4设置在固定翼上。

能量采集装置设置于升力部上时，为了不影响飞行器高度的调节，同时能量采集装置不会受到来自于活动部的作用力，从而导致能量采集装置的损坏，将能量采集装置设置于固定翼。

作为优选方式，所述能量采集装置为砷化镓薄膜电池。

砷化镓薄膜电池转换效率达到34.5％(am1.5g)，是目前世界上效率最高的柔性薄膜太阳能电池。该电池制造成本比传统高效率砷化镓电池降低50％以上，可为航空设备、移动电子设备、可穿戴设备、物联网设备提供最佳性价比的可持续能源动力。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。