一种巡航时能够收放旋翼的垂直起降固定翼无人机的制作方法

本实用新型涉及飞行器领域，具体的是一种巡航时能够收放旋翼的垂直起降固定翼无人机。

背景技术：

最近几年，我国垂直起降固定翼无人机的发展速度较快。固定翼无人机具有航程远、载重大、能量效率高等优点，其缺点是起降需要长距离的跑道，因而在某些不利的地形条形下使用受限。旋翼无人机起降场地要求小，能悬停，但是其航程较短、载重小、能量效率低。垂直起降固定翼无人机将旋翼与固定翼相结合，同时具有旋翼与固定翼无人机两者共同的优点，但其分布在机身外的旋翼部分会给固定翼巡航带来巨大阻力，减小了能量效率。

技术实现要素：

为了解决垂直起降固定翼无人机，巡航过程中旋翼部分带来大阻力的问题。本实用新型提供了一种巡航时能够收放旋翼的垂直起降固定翼无人机，该巡航时能够收放旋翼的垂直起降固定翼无人机将旋翼与固定翼相结合，且无人机进入固定翼状态时，旋翼机构能够折叠收入机身侧面，减小飞行阻力。起飞时四旋翼张开工作，无人机处于旋翼机状态，垂直升空；巡航时，四旋翼停止工作并折叠收入机身侧面，减小阻力，无人机进入固定翼状态；降落时，四旋翼从机身侧面展开，开始工作，无人机再次进入旋翼机状态，垂直降落。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术实用新型是：一种巡航时能够收放旋翼的垂直起降固定翼无人机，包括机身、侧固定翼和四个能够收放的旋翼机构，四个所述旋翼机构分别为左前旋翼、右前旋翼、左后旋翼和右后旋翼，左前旋翼的一端和右前旋翼的一端均与机身的前部连接，左前旋翼的另一端和右前旋翼的另一端均设有螺旋桨，左后旋翼的一端和右后旋翼的一端均与机身的后部连接，左后旋翼的另一端和右后旋翼的另一端均设有螺旋桨；左前旋翼的另一端、右前旋翼的另一端、左后旋翼的另一端和右后旋翼的另一端能够向机身的中部内侧转动，使四个所述旋翼机构处于收拢状态；左前旋翼的另一端、右前旋翼的另一端、左后旋翼的另一端和右后旋翼的另一端还能够向机身的外侧转动，使四个所述旋翼机构处于张开状态。

左前旋翼含有摆转驱动机构和连接杆，连接杆的一端与摆转驱动机构连接，连接杆的另一端连接有螺旋桨驱动机构，摆转驱动机构能够驱动连接杆转动设定的角度，左前旋翼、右前旋翼、左后旋翼和右后旋翼的结构相同。

摆转驱动机构含有固定座、拨叉、丝杠、螺母和电机，固定座与拨叉通过转轴铰接，螺母套设于丝杠外，电机与丝杠的一端连接，当电机驱动丝杠旋转时，螺母能够驱动拨叉绕转轴转动。

固定座的侧壁内设有滑道，拨叉的一端设有U形的插接部，连接杆的一端与拨叉的另一端连接固定，螺母的外表面设有凸棱，凸棱插接于固定座的滑道和拨叉的插接部内。

插接部含有依次连接的第一接触面、U形滑槽面和第二接触面，当左前旋翼处于所述收拢状态时，第一接触面与丝杠的中心线平行，第一接触面与凸棱抵接；当左前旋翼处于所述张开状态时，第二接触面与丝杠的中心线垂直，第二接触面与凸棱抵接。

该巡航时能够收放旋翼的垂直起降固定翼无人机还包括起落架，起落架包括第一种连接板和第一种支撑条，第一种连接板的中部与机身连接固定，第一种支撑条的端部含有依次连接的第一缩颈部和第一扩颈部，第一种连接板的端部的两侧分别设有第一种卡接件，第一种卡接件能够绕第一销轴转动，第一种卡接件连接有第一复位弹簧，当两个第一种卡接件向相互靠近的方向转动时，两个第一种卡接件能够夹持锁紧固定第一种支撑条的第一缩颈部和第一扩颈部；当两个第一种卡接件向相互远离的方向转动时，第一种连接板和第一种支撑条之间能够分离。

该巡航时能够收放旋翼的垂直起降固定翼无人机还包括起落架，起落架包括第二种连接板和第二种支撑条，第二种连接板的中部与机身连接固定，第二种支撑条的端部含有依次连接的第二缩颈部和第二扩颈部，第二种连接板的端部的一侧设有第二种卡接件，第二种连接板的端部的另一侧设有第二凸出部，第二种卡接件能够绕第二销轴转动，第二种卡接件连接有第二复位弹簧，当第二种卡接件向靠近第二凸出部的方向转动时，第二种卡接件和第二凸出部能够夹持锁紧固定第二种支撑条的第二缩颈部和第二扩颈部；当第二种卡接件向远离第二凸出部的方向转动时，第一种连接板和第一种支撑条之间能够分离。

该巡航时能够收放旋翼的垂直起降固定翼无人机还包括起落架，起落架包括第三种连接板和第三种支撑条，第三种连接板与第三种支撑条通过第一转动轴铰接，第三种连接板的中部与机身连接固定，第三种支撑条的端部含有第一卡口和第二卡口，第三种连接板的端部的一侧设有第三种卡接件，第三种卡接件的边缘设有第三凸出部，第三种卡接件能够绕第三销轴转动，第三种卡接件连接有第三复位弹簧，当起落架处于伸出状态时，第三种卡接件的第三凸出部与第三种支撑条的第一卡口卡接固定；当起落架处于收起状态时，第三种卡接件的第三凸出部与第三种支撑条的第二卡口卡接固定。

该巡航时能够收放旋翼的垂直起降固定翼无人机还包括起落架，起落架包括第四种连接板和第四种支撑条，第四种连接板与第四种支撑条通过第二转动轴铰接，第四种连接板的中部与机身连接固定，第四种支撑条的端部含有第三卡口和第四卡槽，第四种连接板的端部的一侧设有第四种卡接件，第四种卡接件的边缘设有第四凸出部，第四种卡接件能够绕第四销轴转动，第四种卡接件连接有第四复位弹簧，当起落架处于伸出状态时，第四种卡接件的第四凸出部与第四种支撑条的第三卡口卡接固定；当起落架处于收起状态时，第四种卡接件的第四凸出部与第四种支撑条的第四卡槽插接固定。

本实用新型的有益效果是：该巡航时能够收放旋翼的垂直起降固定翼无人机将旋翼与固定翼相结合，且无人机进入固定翼状态时，旋翼机构能够折叠收入机身侧面，减小飞行阻力。起飞时四旋翼张开工作，无人机处于旋翼机状态，垂直升空；巡航时，四旋翼停止工作并折叠收入机身侧面，减小阻力，无人机进入固定翼状态；降落时，四旋翼从机身侧面展开，开始工作，无人机再次进入旋翼机状态，垂直降落。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型所述巡航时能够收放旋翼的垂直起降固定翼无人机在所述旋翼机构处于收拢状态时的示意图。

图2是本实用新型所述巡航时能够收放旋翼的垂直起降固定翼无人机在所述旋翼机构处于张开状态时的示意图。

图3是左前旋翼的结构示意图。

图4是当左前旋翼处于收拢状态时所述摆转驱动机构的示意图。

图5是当左前旋翼处于张开状态时所述摆转驱动机构的示意图。

图6是固定座的主视图。

图7是固定座的俯视图。

图8是拨叉的主视图。

图9是拨叉的俯视图。

图10是螺母的主视图。

图11是螺母的俯视图。

图12是图1中去掉左前旋翼和右前旋翼后沿A-A方向的剖视图。

图13是图12中沿B方向的第一种起落架处于伸出状态时的示意图。

图14是图12中沿B方向的第一种起落架处于收起状态时的示意图。

图15是图12中沿B方向的第二种起落架处于伸出状态时的示意图。

图16是图12中沿B方向的第二种起落架处于收起状态时的示意图。

图17是图12中沿B方向的第三种起落架处于伸出状态时的示意图。

图18是图12中沿B方向的第三种起落架处于收起状态时的示意图。

图19是图12中沿B方向的第四种起落架处于伸出状态时的示意图。

图20是图12中沿B方向的第四种起落架处于收起状态时的示意图。

10、机身；20、起落架；

11、侧固定翼；12、左前旋翼；13、右前旋翼；14、左后旋翼；15、右后旋翼； 16、螺旋桨；17、收纳槽；18、尾翼；

121、摆转驱动机构；122、连接杆；123、固定座；124、拨叉；125、丝杠；126、螺母；127、电机；128、转轴。

211、第一种连接板；212、第一种支撑条；213、第一缩颈部；214、第一扩颈部； 215、第一种卡接件；216、第一销轴；217、第一复位弹簧；

221、第二种连接板；222、第二种支撑条；223、第二缩颈部；224、第二扩颈部； 225、第二种卡接件；226、第二销轴；227、第二复位弹簧；228、第二凸出部；

231、第三种连接板；232、第三种支撑条；233、第一卡口；234、第二卡口；235、第三种卡接件；236、第三凸出部；237、第三销轴；238、第一转动轴；239、第三复位弹簧；

241、第四种连接板；242、第四种支撑条；243、第三卡口；244、第四卡槽；245、第四种卡接件；246、第四凸出部；247、第四销轴；248、第二转动轴；249、第四复位弹簧；

1231、滑道；1241、插接部；1242、第一接触面；1243、U形滑槽面；1244、第二接触面；1261、凸棱。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种巡航时能够收放旋翼的垂直起降固定翼无人机，包括机身10、侧固定翼11、尾翼18和四个能够收放的旋翼机构，四个所述旋翼机构分别为左前旋翼12、右前旋翼13、左后旋翼14和右后旋翼15，左前旋翼12的一端和右前旋翼13的一端均与机身10的前部连接，左前旋翼12的另一端和右前旋翼13的另一端均设有螺旋桨16，左后旋翼14的一端和右后旋翼15的一端均与机身10的后部连接，左后旋翼14的另一端和右后旋翼15的另一端均设有螺旋桨16；左前旋翼12的另一端、右前旋翼13 的另一端、左后旋翼14的另一端和右后旋翼15的另一端能够向机身10的中部内侧转动，使四个所述旋翼机构处于收拢状态，如图1所示；左前旋翼12的另一端、右前旋翼13的另一端、左后旋翼14的另一端和右后旋翼15的另一端还能够向机身10 的外侧转动，使四个所述旋翼机构处于张开状态，如图2所示。

机身10内设有用于容纳左前旋翼12、右前旋翼13、左后旋翼14和右后旋翼15 的收纳槽17，如图12所示。当四个所述旋翼机构处于收拢状态时，四个所述旋翼机构的螺旋桨16均位于机身10的中部，且四个所述旋翼机构均位于收纳槽17内，四个所述旋翼机构的螺旋桨16与该巡航时能够收放旋翼的垂直起降固定翼无人机的侧固定翼11的位置相对应，如图1所示。

在本实施例中，左前旋翼12含有摆转驱动机构121和连接杆122，连接杆122 的材质可以选择金属、木材或塑料，连接杆122的一端与摆转驱动机构121连接，连接杆122的另一端连接有螺旋桨驱动机构和螺旋桨16，摆转驱动机构121能够驱动连接杆122转动设定的角度(如90度)，左前旋翼12、右前旋翼13、左后旋翼14 和右后旋翼15的结构基本相同。左前旋翼12与右前旋翼13互为镜像，左后旋翼14 与右后旋翼15互为镜像。左前旋翼12的螺旋桨16与左后旋翼14的螺旋桨16上下层叠设置，右前旋翼13的螺旋桨16与右后旋翼15的螺旋桨16上下层叠设置，以节约空间。

在本实施例中，摆转驱动机构121含有固定座123、拨叉124、丝杠125、螺母 126和电机127，固定座123与拨叉124通过转轴128铰接，固定座123与机身10 固定连接，螺母126匹配的套设于丝杠125外，螺母126仅能够沿丝杠125的轴向移动而不能绕丝杠125转动，电机127的输出轴与丝杠125的一端连接，当电机127 驱动丝杠125旋转时，螺母126能够驱动拨叉124绕转轴128转动，从而驱动连接杆 122转动上述设定的角度，如图3至图11所示。

具体的，固定座123的侧壁内设有滑道1231，拨叉124的一端设有U形的插接部1241，连接杆122的一端与拨叉124的另一端连接固定，螺母126的外表面设有；两根圆柱形的凸棱1261，凸棱1261插接于固定座123的滑道1231和拨叉124的插接部1241内。当电机127驱动丝杠125旋转时，螺母126仅沿丝杠125的轴向移动，从而驱动拨叉124绕转轴128转动。

在本实施例中，插接部1241含有依次连接的第一接触面1242、U形滑槽面1243 和第二接触面1244，第一接触面1242与第二接触面1244垂直，当左前旋翼12处于所述收拢状态时，第一接触面1242与丝杠125的中心线平行，第一接触面1242与凸棱1261抵接，则拨叉124不能再绕转轴128转动，如图4所示，以实现自锁功能。当左前旋翼12处于所述张开状态时，第二接触面1244与丝杠125的中心线垂直，第二接触面1244与凸棱1261抵接，则拨叉124不能再绕转轴128转动，如图5所示，以实现自锁功能。

在本实施例中，该巡航时能够收放旋翼的垂直起降固定翼无人机还包括起落架 20，起落架20含有分体式和一体式两种可以实现的方式。起落架20含有连接板和支撑条，当起落架20为分体式结构时，该连接板和支撑条之间能够分离；当起落架20 为一体式结构时，该连接板和支撑条之间不能分离。下面将详细介绍起落架20的分体式和一体式的具体实现方式，起落架20可以选择以下结构中的一种。

起落架20的分体式结构1

在该结构中，起落架20包括一根第一种连接板211和两根第一种支撑条212，第一种连接板211的中部与机身10的下表面连接固定，第一种支撑条212的上端部含有依次连接的第一缩颈部213和第一扩颈部214，第一种支撑条212的下端部设有机轮，第一种连接板211的端部的两侧分别设有第一种卡接件215，两个第一种卡接件215均能够绕第一销轴216转动，第一种卡接件215连接有第一复位弹簧217。

当两个第一种卡接件215的自由端向相互靠近的方向转动时，两个第一种卡接件 215能够夹持锁紧固定第一种支撑条212的第一缩颈部213和第一扩颈部214，此时第一种连接板211与第一种支撑条212之间不能分离，如图13所示。当两个第一种卡接件215的自由端向相互远离的方向转动时，第一种支撑条212的第一缩颈部213 和第一扩颈部214将摆脱两个第一种卡接件215的夹持锁紧固定，此时第一种连接板 211和第一种支撑条212之间能够分离，如图14所示。

起落架20的分体式结构2

在该结构中，起落架20包括一根第二种连接板221和两根第二种支撑条222，第二种连接板221的中部与机身10连接固定，第二种支撑条222的上端部含有依次连接的第二缩颈部223和第二扩颈部224，第二种支撑条222的下端设有机轮，第二种连接板221的端部的一侧设有第二种卡接件225，第二种连接板221的端部的另一侧设有第二凸出部228，第二种卡接件225能够绕第二销轴226转动，第二种卡接件 225连接有第二复位弹簧227。

当第二种卡接件225的自由端向靠近第二凸出部228的方向转动时，第二种卡接件225和第二凸出部228能够夹持锁紧固定第二种支撑条222的第二缩颈部223和第二扩颈部224，此时第二种连接板221和第二种支撑条222之间不能分离，如图15 所示。当第二种卡接件225的自由端向远离第二凸出部228的方向转动时，第二种支撑条222的第一缩颈部213和第一扩颈部214将摆脱第二种卡接件225和第二凸出部 228的夹持锁紧固定，此时第一种连接板211和第一种支撑条212之间能够分离，如图16所示。

起落架20的一体式结构1

在该结构中，起落架20包括一根第三种连接板231和两根第三种支撑条232，第三种连接板231的端部与第三种支撑条232的上端通过第一转动轴238铰接，第三种支撑条232的下端设有机轮，第三种连接板231的中部与机身10连接固定，第三种支撑条232的端部含有第一卡口233和第二卡口234，第一卡口233和第二卡口234 呈直角形，第三种连接板231的端部的一侧设有第三种卡接件235，第三种卡接件235 的边缘设有第三凸出部236，第三凸出部236呈三角形，第三种卡接件235能够绕第三销轴237转动，第三种卡接件235连接有第三复位弹簧239。

当起落架20处于伸出状态时，第三种卡接件235的第三凸出部236与第三种支撑条232的第一卡口233卡接固定，此时第三种支撑条232既不能顺时针转动也不能逆时针转动，如图17所示。当起落架20转动90度后并处于收起状态时，第三种卡接件235的第三凸出部236与第三种支撑条232的第二卡口234卡接固定，此时第三种支撑条232既不能顺时针转动也不能逆时针转动，如图18所示。

起落架20的一体式结构2

在该结构中，起落架20包括一根第四种连接板241和两根第四种支撑条242，第四种连接板241的端部与第四种支撑条242的上端通过第二转动轴248铰接，第四种支撑条242的下端设有机轮，第四种连接板241的中部与机身10连接固定，第四种支撑条242的端部含有第三卡口243和第四卡槽244，第三卡口243为直角形，第四卡槽244为矩形，第四种连接板241的端部的一侧设有第四种卡接件245，第四种卡接件245的边缘设有第四凸出部246，第四凸出部246呈矩形，第四种卡接件245 能够绕第四销轴247转动，第四种卡接件245连接有第四复位弹簧249。

当起落架20处于伸出状态时，第四种卡接件245的第四凸出部246与第四种支撑条242的第三卡口243卡接固定，此时第四种支撑条242既不能顺时针转动也不能逆时针转动，如图19所示。当起落架20转动90度并处于收起状态时，第四种卡接件245的第四凸出部246与第四种支撑条242的第四卡槽244插接固定，此时第四种支撑条242既不能顺时针转动也不能逆时针转动，如图20所示。

为了便于理解和描述，本实用新型中采用了绝对位置关系进行表述，其中的方位词“上”表示垂直于图1纸面外侧的方向，“下”表示垂直于图1纸面内侧的方向，“左”表示图1的左侧方向，“右”表示图1的右侧方向，“前”表示图1的上侧方向，“后”表示图1的下侧方向，本实用新型采用了使用者的观察视角进行描述，但上述方位词不能理解或解释为是对本实用新型保护范围的限定。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术实用新型之间、技术实用新型与技术实用新型之间均可以自由组合使用。