联动固定翼旋翼垂直升降电动无人机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种飞行器，确切的说是一种联动固定翼旋翼垂直升降电动无人机。
【背景技术】
[0002]目前全世界各种用途的无人机在迅速发展，我国也不甘落后，无人机无论是军用的还是民用的，都正在发挥着很大作用，因此性能优越的无人机，市场需求很大。众所周知，固定翼飞机速度快、能耗低、机动性好，可是需要跑道，起落受限制，而直升机则与其相反，尤其是直升机在垂直上升阶段消耗能量最多，因此两者优点都具备的固定翼直升无人机也在不断地研究和发展中，在专利申请号是“201310543988.1”名称是“一种垂直起降航模无人机”的发明专利申请中，它的固定翼前端安装可转向的左右螺旋桨，机尾装有风扇式涵道，这种结构形式的缺点是:该无人机因为螺旋桨受到固定翼限制不能做大，所以升力小，飞机不能载重，另外它是三个旋翼结构，垂直升降时不能很好地平衡，容易打转，而且结构复杂。
【发明内容】
[0003]因此，为了克服现有无人机技术的不足，积极推动现代无人机发展的热潮，本发明公开一种联动固定翼旋翼垂直升降电动无人机，它不仅结构简单，而且使用了有线起飞器，利用地面上的电源将本电动无人机送上高空，然后依靠自身的电源，低能耗飞行，或者无能耗滑翔到目的地，接近终点时，既能滑翔着陆，又能垂直降落，因此，实现了本电动无人机用少量的电能，飞越较长里程，完成运载任务的目的。
[0004]本发明的技术方案是由机身、连接架、转向架、联动固定翼、联动旋翼、水平尾翼、垂直尾翼、有线起飞器组成，其结构特点是:所述联动固定翼旋翼垂直升降电动无人机设有流线型的机身，机身前面大，后面小，截面呈三角形，机身内下面设有蓄电池仓和控制仓，上面是运货仓，机身顶端设有连接架，连接架是前大后小的流线型空心柱，截面呈三角形，连接架是由固定架上端安装活动架组成，固定架下端与机身顶端焊接，固定架与活动架之间的左端装有下铰链；右端装有上铰链，上铰链下端安装L型传动架，传动架下端设有螺母孔，螺母孔内设有螺丝杆，螺丝杆下端设有传动电机，传动电机驱动轴与螺丝杆是一体的，传动电机紧固在固定架右下端，所述连接架上端设有转向架，所述转向架由筒型轴承架、固定翼转向轴、旋翼转向轴组成，筒型轴承架下端中间焊接在所述连接架上端，筒型轴承架内圆左右端紧配安装转向轴承，左右转向轴承内圆安装固定翼转向轴，固定翼转向轴中部制有安装孔，安装孔内紧配安装旋翼转向轴，旋翼转向轴比固定翼转向轴小，两者都是空心轴，两者互相垂直构成T型转向轴，所述筒型轴承架前上端制有转向槽，旋翼转向轴在转向槽内前后转向有90度的活动范围，筒型轴承架外圆紧配安装转向齿圈，驱动转向齿圈能使固定翼转向轴和旋翼转向轴同步转向，旋翼转向轴上端设有联动旋翼，所述T型转向轴上设有联动固定翼，联动固定翼垂直于联动旋翼，所述机身后上端设有垂直尾翼；后下端设有水平尾翼，机身前下端设有左右前轮；中下端设有后轮，左右前轮及后轮用于无人机滑翔着陆，机身下端设有电源插座，插座内设有电源插头，电源插头插座的连接，是依靠电源插座内的弹簧压力和插头插座之间的摩擦力耦合连接的，电源插头连接双铰电缆线首端，双铰电缆线尾端设置有线起飞器，所述有线起飞器设置在地面，有线起飞器右端设置地面智能控制盒。
[0005]所述联动固定翼是由上翼盒与下翼盒及若干螺丝钉连接组成，上下翼盒中部由上下转向窗口，合成为机翼转向窗口，机翼转向窗口下端设有连接架通道缺口，在上下翼盒内，机翼转向窗口左右端分别设有上左右半圆型固定翼轴架和下左右半圆型固定翼轴架，上下左右半圆型固定翼轴架将固定翼转向轴左右端紧固包装，机翼转向窗口中上端分别设有上半圆型旋翼轴架和下半圆型旋翼轴架，上下半圆型旋翼轴架将旋翼转向轴紧固包装，所述筒型轴承架在机翼转向窗口中间，所述筒型轴承架设置在机翼转向窗口中间，所述联动固定翼在筒型轴承架上有90度的转向范围，机翼转向窗口上端设有上半圆型电机架和下半圆型电机架，上下半圆型电机架紧固包装转向电机，转向电机驱动轴上制有驱动齿轮，驱动齿轮与所述转向齿圈啮合，组成齿轮减速机构，所述联动固定翼下端安装左右副机翼电机，左右副机翼电机分别设有左右驱动轴，左右副机翼电机的左右驱动轴上分别安装左副机翼和右副机翼。
[0006]所述联动旋翼的结构是在旋翼转向轴上端安装旋翼轴承，旋翼轴承上下端位置上的旋翼转向轴上制有上下卡簧槽，上下卡簧槽分别安装外卡簧，旋翼轴承外圆紧配安装旋翼轴承架，旋翼轴承架圆周下端制有旋翼内齿圈，旋翼内齿圈外圆上端制有4个等分的叶片，旋翼轴承下方的旋翼转向轴上安装电机支架，电机支架前端安装旋翼电机，旋翼电机驱动轴制有旋翼离合齿轮，旋翼离合齿轮与旋翼内齿圈啮合，组成齿轮减速驱动机构，旋翼离合齿轮与旋翼电机驱动轴之间设置单向滚针轴承，旋翼电机转动时，驱动单向滚针轴承、旋翼离合齿轮、旋翼内齿圈、4个等分的叶片，使联动旋翼转动，当所述联动固定翼旋翼垂直升降电动无人飞行器在水平滑翔状态时，旋翼电机停止转动，单向滚针轴承打滑，旋翼离合齿轮与旋翼内齿圈空转啮合，所述联动旋翼在空气中空载转动，减少空气阻力。
[0007]所述水平尾翼安装在机身后下方左右端，水平尾翼后端安装水平副尾翼电机，水平副尾翼电机左右端设有左右驱动轴，左右驱动轴上安装水平副尾翼，所述垂直尾翼安装在机身后上端，垂直尾翼后端安装垂直副尾翼电机，垂直副尾翼电机上下端设有上下驱动轴，上下驱动轴上安装垂直副尾翼。
[0008]所述有线起飞器设有底座，底座上端安装左右轴架，左右轴架上端设置左右轴孔，左右轴孔内装有卷筒轴，卷筒轴上安装卷线筒，卷线筒是塑料制品，卷线筒左右端设置左右端盖，左右端盖左右端设置左右导电滑环，左端盖圆周设置外齿圈，卷线筒上缠绕着所述双铰电缆线，双铰电缆线尾端分别连接左右导电滑环，左右轴架内侧设置左右炭刷架，左右炭刷架内设有左右炭刷，左右炭刷与左右导电滑环滑动接触，所述有线起飞器的左右轴架左侧安装卷线筒电机；右侧安装地面智能控制盒，左右炭刷输出线连接智能控制盒，地面智能控制盒的电源线接220V交流电源，地面智能控制盒具有给锂电池组充电，旋翼电机起动和无线接收信号控制等功能，卷线筒电机驱动轴设置驱动齿轮，驱动齿轮穿越左轴架的轴孔，与左端盖圆周的外齿圈啮合，所述有线起飞器设有手持遥控器。
[0009]所述机身内下面蓄电池仓内设置锂电池组；控制仓内设置导航仪、传感陀螺仪、机载智能控制器以及遥控通讯联络的无线电接收机和发射机，机身内上面的运货仑根据无人机设定的载重量装载货物，所述左右副机翼电机、转向电机、水平副尾翼电机、垂直副尾翼电机选用有齿轮减速器的永磁直流电机，所述传动电机、卷线筒电机选用永磁直流电机，所述旋翼电机选用高速永磁直流电机。
[0010]所述联动固定翼旋翼垂直升降电动无人机在垂直升降和高速飞行时的姿态控制原理是:所述联动固定翼垂直地面时，所述联动旋翼水平于地面，手持遥控器控制信号发射给地面智能控制器，地面智能控制器打开起动电源给旋翼电机供电，旋翼电机驱动旋翼转动，本电动无人机缓缓起飞，所述传感陀螺仪根据机身姿态输出各种控制信号给机载智能控制器，机载智能控制器输出电压驱动各种电机转动，控制左右副机翼电机时，左右副机翼前后动作，固定翼上的空气流速可以使固定翼产生与旋翼转动相反的反作用力，能保持机身不转动，控制转向电机时，联动固定翼旋翼前后动作，能保持无人机前后不漂移，控制传动电机，连接架左右