一种涵道尾坐式垂直起降无人机的制作方法

本实用新型涉及一种通用航空领域，具体涉及一种涵道尾坐式垂直起降无人机。

背景技术：

垂直起降无人机结合了多旋翼和固定翼飞机的优点，可垂直起降、悬停，且具有飞行速度快，飞行航时长，因此在市场上占据了重要地位。垂直起降无人机分为复合翼、倾转旋翼机及尾坐式无人机，几种类型飞机各有优势。尾坐式无人机起降场地需求最低，无死重，具备巨大的发展潜力，但是其控制难度上也是众所周知的；而且如果安装常规螺旋桨，需要配套较大尺寸的螺旋桨，同时垂直起降时舵面效率极低且容易失效，无人机不易控制。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是提供一种效率高且容易控制的涵道尾坐式垂直起降无人机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种涵道尾坐式垂直起降无人机，包括机身、机翼、前涵道、螺旋桨动力装置、平尾、后涵道和起落架，所述机翼水平对称布置安装在所述机身中部形成左右机翼，所述前涵道通过前涵道安装转轴水平对称安装在所述机身前部形成左右前涵道，所述左右前涵道可绕所述前涵道安装转轴旋转，所述平尾水平对称布置安装在所述机身尾部形成左右平尾，所述后涵道通过后涵道安装架垂直安装在所述机身尾部形成上下后涵道，所述左右平尾和所述上下后涵道均对称安装有所述起落架，所述左右前涵道和所述上下后涵道均安装有螺旋桨动力装置。

进一步地，所述左右机翼通过铰链对称连接有副翼，所述左右平尾通过铰链对称连接有升降舵。

进一步地，所述上下后涵道内部对称布置安装有方向舵。

进一步地，所述左右前涵道和所述上下后涵道组成十字形四涵道。

进一步地，所述左右前涵道可以绕前涵道安装转轴旋转正负20°。

优选的，所述机翼为低速高升力翼型。

进一步地，所述机翼的展弦比为14。

优选的，所述机身为流线型机身。

进一步地，所述左右前涵道内部的螺旋桨动力装置的转动方向相反。

进一步地，所述上下后涵道内部的螺旋桨动力装置的转动方向相反。

本实用新型的有益效果是：

1、通过前后均对称安装有两个涵道风扇，由于涵道风扇效率高的特点，大大提高了螺旋桨效率；

2、前后两组涵道组成十字布局，增加了垂直起降的稳定性及安全性；

3、前涵道可绕安装轴转动，增加了俯仰及模态转换的可操纵性，简化了模态转换控制逻辑；

4、后涵道后安装气动舵面，提高了偏航时舵面效率；

5、有效解决了当前尾坐式垂直起降无人机存在的螺旋桨桨面过大、舵面气动效率低、垂起到水平飞行模态转换控制复杂的问题。

附图说明

图1为本实用新型立体结构图；

图中标记为：

1、机身，2、机翼，3、前涵道、4、螺旋桨动力装置，5、平尾，6、后涵道，7、方向舵，8、起落架，21、副翼，31、前涵道安装转轴，51、升降舵，61、后涵道安装架。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一种涵道尾坐式垂直起降无人机，如图1所示，包括机身1、机翼2、前涵道3、螺旋桨动力装置4、平尾5、后涵道6和起落架8，机翼2水平对称布置安装在机身1中部形成左右机翼，前涵道3通过前涵道安装转轴31水平对称安装在机身1前部形成左右前涵道，左右前涵道均可绕前涵道安装转轴31旋转，旋转角度为正负20°，平尾5水平对称布置安装在机身1尾部形成左右平尾，后涵道6通过后涵道安装架61垂直安装在机身1尾部形成上下后涵道，左右平尾5和上下后涵道6均对称安装有起落架8形成四点式起落架。左右前涵道3和上下后涵道6均安装有螺旋桨动力装置4。

进一步地，在左右机翼2通过铰链对称连接安装有副翼21，左右平尾5通过铰链对称连接安装有升降舵51，升降舵51用于无人机的升降控制，上下后涵道6内部对称布置安装有方向舵7，方向舵7用于偏航控制。

从机身1前端顺向看过去，左右前涵道3和上下后涵道6组成十字形四涵道，十字形四涵道增加了垂直起降的稳定性和安全性能。左右前涵道3内部的螺旋桨动力装置4的转动方向相反，上下后涵道6内部的螺旋桨动力装置4的转动方向相反。

一种涵道尾坐式垂直起降无人机的垂直起降和平飞巡航的控制过程，无人机通过左右平尾5和上下后涵道6的起落架8平放在地面上，然后启动左右前涵道3和上下后涵道6的螺旋桨动力装置4，无人机垂直起飞，到指定高度后，通过控制无人机机身1前端的左右前涵道3及升降舵偏转，将无人机从垂直起降模态过渡到平飞巡航模态，无人机开始平飞巡航。无人机降落回收时，通过控制左右前涵道3及升降舵偏转，将无人机从平飞巡航模态过渡为垂直起降模态，然后缓慢降低所有螺旋桨动力装置4的速度，从而快速回收无人机。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种涵道尾坐式垂直起降无人机，其特征在于：包括机身(1)、机翼(2)、前涵道(3)、螺旋桨动力装置(4)、平尾(5)、后涵道(6)和起落架(8)，所述机翼(2)水平对称布置安装在所述机身(1)中部形成左右机翼，所述前涵道(3)通过前涵道安装转轴(31)水平对称安装在所述机身(1)前部形成左右前涵道，所述左右前涵道可绕所述前涵道安装转轴(31)旋转，所述平尾(5)水平对称布置安装在所述机身(1)尾部形成左右平尾，所述后涵道(6)通过后涵道安装架(61)垂直安装在所述机身(1)尾部形成上下后涵道，所述左右平尾(5)和所述上下后涵道(6)均对称安装有所述起落架(8)，所述左右前涵道(3)和所述上下后涵道(6)均安装有螺旋桨动力装置(4)，所述机身(1)内部集成飞行控制系统、机电系统和航电系统。

2.如权利要求1所述的一种涵道尾坐式垂直起降无人机，其特征在于：所述左右机翼(2)通过铰链对称连接有副翼(21)，所述左右平尾(5)通过铰链对称连接有升降舵(51)。

3.如权利要求2所述的一种涵道尾坐式垂直起降无人机，其特征在于：所述上下后涵道(6)内部对称布置安装有方向舵(7)。

4.如权利要求1-3任一权利要求所述的一种涵道尾坐式垂直起降无人机，其特征在于：所述左右前涵道(3)和所述上下后涵道(6)组成十字形四涵道。

5.如权利要求4所述的一种涵道尾坐式垂直起降无人机，其特征在于：所述左右前涵道(3)可以绕前涵道安装转轴(31)旋转正负20°。

6.如权利要求5所述的一种涵道尾坐式垂直起降无人机，其特征在于：所述机翼(2)为低速高升力翼型。

7.如权利要求6所述的一种涵道尾坐式垂直起降无人机，其特征在于：所述机翼(2)的展弦比为14。

8.如权利要求5-7任一权利要求所述的一种涵道尾坐式垂直起降无人机，其特征在于：所述机身(1)为流线型机身。

9.如权利要求8所述的一种涵道尾坐式垂直起降无人机，其特征在于：所述左右前涵道(3)内部的螺旋桨动力装置(4)的转动方向相反。

10.如权利要求8所述的一种涵道尾坐式垂直起降无人机，其特征在于：所述上下后涵道(6)内部的螺旋桨动力装置(4)的转动方向相反。

技术总结
本实用新型涉及一种通用航空领域，具体涉及一种涵道尾坐式垂直起降无人机。包括机身、机翼、前涵道、螺旋桨动力装置、平尾、后涵道和起落架，所述机翼水平对称布置安装在所述机身中部形成左右机翼，所述前涵道通过前涵道安装转轴水平对称安装在所述机身前部形成左右前涵道，所述左右前涵道可绕所述前涵道安装转轴旋转，所述平尾水平对称布置安装在所述机身尾部形成左右平尾，所述后涵道通过后涵道安装架垂直安装在所述机身尾部形成上下后涵道，所述左右平尾和所述上下后涵道均对称安装有所述起落架。本实用新型有效解决了当前尾坐式垂直起降无人机存在的螺旋桨桨面过大、舵面气动效率低、垂起到水平飞行模态转换控制复杂的问题。

技术研发人员：刘艳军;罗竑;梁斌;吴海杰;林玉祥
受保护的技术使用者：宇领星际航空(苏州)有限公司
技术研发日：2019.12.16
技术公布日：2020.08.18