[实用新型]一种改进型四旋翼飞行器

说明书

本实用新型涉及一种旋翼飞机，具体涉及一种四旋翼飞机。

四旋翼飞行器是一种电动的、能够垂直起降(VTOL)的、多旋翼飞行器，如，公开号为CN1843847A公开的一种多旋翼飞行器。上述专利申请所述方案包括有机体，及N个(N为偶数)水平安装在机体上的数量相等、几何形状相同的正反旋翼组成，所有旋翼位于同一水平面上；正反旋翼呈360/N度夹角交替均布在机体周边，每个旋翼的转轴与机体的几何中心距离相等；正反旋翼的旋转方向相反，升力向上，各旋翼之间的扭力可相互抵消，没有尾桨或尾翼等平衡装置；每个旋翼既可以由电机或油机直接驱动，也可以通过同步带等传动装置从机体的其他部位驱动。上述专利申请还具体公开了一种四旋翼飞行器，该飞行器的四个旋翼呈90度夹角对称固定在一十字架形机体上，控制器和电池等固定在机体的中心位置，所述四个旋翼由四个电机分别独立驱动；控制两个旋翼正转而另两个反转即可抵消旋翼转动所产生的旋转力矩，改变四个旋翼之间的速差即可垂直起降、悬停、原地转动和平飞。上述专利申请所述方案虽然具有结构紧凑、升力大和不需要专门的反扭矩桨的优点，但是，四个旋翼中一个发生故障则立刻失控而坠毁。

本实用新型所要解决的技术解决问题是一种改进型四旋翼飞行器，该飞行器可显著提高飞行的安全性。

本实用新型解决上述技术问题的方案如下：

一种改进型四旋翼飞行器，该飞行器包括机身、独立驱动的四个旋翼及设在机身内的电池组和飞控系统，其特征在于，

所述四个旋翼中一个为主旋翼，三个为副旋翼，其中，所述的主旋翼竖直设在机身上部的机身旋转中心线上；所述的副旋翼均匀分布在以所述机身旋转中心线为中心的圆周上，并由径向臂连接在机身的侧面；所述的副旋翼（3）位于同一平面内，该平面与主旋翼（2）所在的平面平行；

所述的三个副旋翼中有一个副旋翼及其驱动电机组成舵机，该舵机中的驱动电机和与其对应的径向臂之间设有驱动该旋翼绕径向臂摇转的摇转机构，该摇转机构由套在径向臂末端的轴承及其轴承座、固定在径向臂上的动力装置和铰接在所述轴承座与动力装置之间的曲柄摇杆机构组成。

为便于调节舵机中的副旋翼绕径向臂的摇转角度，所述的摇转机构中的曲柄上设有若干个铰接连杆的调节孔，以便于通过该调节孔将摇转机构中的连杆与曲柄铰接在一起，进而达到改变所述曲柄实际工作长度的目的。

为便于调节舵机中的副旋翼绕径向臂的摇转角度，所述的摇转机构中的曲柄上设有若干个铰接连杆的调节孔，以便于通过该调节孔将摇转机构中的连杆与曲柄铰接在一起，进而达到改变所述曲柄实际工作长度的目的。

由于本实用新型所述的方案将所述的主旋翼竖直设在机身上部的机身旋转中心线上，所述的副旋翼均匀分布在以所述机身旋转中心线为中心的圆周上，同时，在作为舵机的驱动电机与其对应的径向臂之间设有驱动该旋翼绕径向臂摇转的摇转机构，因此，除舵机以外，当任一旋翼及其驱动电机出现故障时，都可使所述舵机的副旋翼转动一定的角度，利用其所产生的绕机身旋转中心线转动的附加旋转力矩来平衡其它正常旋翼产生的绕机身旋转中心线转动的力矩，飞行器仍然可正常飞行并安全返回、着落。

图1为本实用新型所述四旋翼飞行器的一个具体实施例的结构示意图（轴测图）。

图2～4为图1所示实施例的三视图，其中，图2为主视图（图1的A向视图），图3为图2的B向视图（放大），图4为图3的左视图。

图5和图6为图1所示实施例的一种使用状态结构示意图，其中，图5为主旋翼出现故障前的正常飞行状态的俯视图（图1的A向视图），图6为主旋翼出现故障后，舵机的工作状态图(图5中舵机旋转后C向放大）。

图7和图8为图1所示实施例的另一种使用状态结构示意图，其中，图7为除舵机外某一副旋翼出现故障前的正常飞行状态（图1的A向视图），图8为除舵机外某一副旋翼出现故障后，舵机的工作状态图（图7中舵机转90度后的局部放大）。

参见图1和图2，整个飞行器包括机身1、独立驱动的四个旋翼及电池组和飞控系统，其中，

机身1为等边三角形，电池组和飞控系统设在其内(图中未显示)；

四个旋翼中一个为主旋翼2，三个为副旋翼3，其中，主旋翼2竖直设在机身1上部的机身旋转中心线4上；副旋翼3均匀分布在以机身旋转中心线4为中心的圆周5上，并由一径向臂6连接在机身1的侧面，二者的连接点位于所述等边三角形的角上；三个副旋翼3于同一平面内，该平面与主旋翼2所在的平面平行；