[发明专利]无人直升机

说明书

技术领域

本发明涉及无人飞行器设计与控制领域，具体地，涉及一种无人直升机。

背景技术

机动性较高的直升机，目前主要有单旋翼带尾桨直升机和双旋翼直升机，双旋翼直升机又包括共轴式、纵列式和并列式。这些直升机的技术都已经很成熟，但各有优缺点。

单旋翼带尾桨直升机构造简单，操纵系统也较简单，成本低。但是必须消耗10％左右的动力来驱动尾桨进行平衡主旋翼反扭矩。而且重心定位范围较窄，尾部较长，使直升机的尺寸增大。

纵列式或并列式直升机通常有两个安装在机身前后或左右的升力螺旋桨，转速相同，方向相反，从而平衡它们的反作用扭力矩。其纵向或横向稳定性较好，重心定位范围较广，机身的容积较大。但是缺点主要在于传动系统和操纵系统较为复杂，升力螺旋桨的旋转必须保持可靠的协调。

共轴式双旋翼直升机同样也是用两个转速相同、方向相反的螺旋桨来平衡反作用扭力矩。其机身较短，正面阻力较小。但是一方面操纵和传动系统较为复杂，尤其在设计大型直升机时这一问题更加突出；另一方面方向稳定性较差，且两个螺旋桨有相碰的危险。

而无人直升机无需专用机场、专业飞行员、维护成本低，同时又具有传统直升机机动灵活，作业地形适应性广等优点，在农林植保、管道电缆巡线等等领域有广泛的应用价值。

当设计无人直升机时，最常用的通常是结构简单的单旋翼带尾桨直升机。然而由于自身设计原理的缺陷，尾桨使得升力效率较低；主旋翼进动性使得不易稳定悬停，容易产生水平横向飘移。而无人直升机虽然市场广阔，但是有效载荷低、续航时间短大大限制了其进一步发展，稳定性仍然不佳的现状也制约了其应用在许多更高要求的领域。

因此需要结合双旋翼直升机设计的优点，改进现有常用的单旋翼带尾桨式无人直升机，提高升力效率和稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人直升机，该无人直升机克服了现有技术中的无人直升机的稳定性仍然不佳的现状，提高了无人直升机的升力效率和稳定性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种无人直升机，该无人直升机包括：主旋翼、机身、机尾和多个水平设置的副旋翼；所述机尾连接于所述机身，所述主旋翼通过主旋翼轴可旋转地设置于所述机身上，多个所述副旋翼通过副旋翼轴可旋转地设置于所述机尾上；多个所述副旋翼对称设置于所述机身的两侧。

优选地，该无人直升机还包括：动力系统和传动系统；

所述动力系统连接于所述传动系统，以给所述传动系统提供动力；

所述传动系统被配置成分别连接于所述主旋翼轴和副旋翼轴，以驱动所述主旋翼和所述副旋翼旋转。

优选地，所述传动系统包括：主减速器、主减速器输入轴、副减速器和副传动轴，所述主减速器输入轴的一端连接于所述动力系统，另一端连接于所述主减速器的一端，所述主减速器的另一端连接于所述主旋翼轴；

所述副传动轴的一端连接于所述动力系统，另一端连接于所述副减速器的一端，所述副减速器的另一端连接于所述副旋翼轴。

优选地，所述动力系统为内燃机或电动机。

优选地，该无人直升机还包括：操纵系统和飞行控制系统，所述飞行控制系统连接于所述操纵系统和所述动力系统，按指令进行起降、飞行和悬停。

优选地，所述操纵系统包括：设置于所述主旋翼轴处的周期变距系统，所述周期变距系统改变主旋翼前后或左右桨距；

设置于所述副旋翼轴处的总距变距系统，所述总距变距系统改变所述副旋翼轴的副旋翼轴的总距；

设置于所述桨毂处的挥舞摆振装置。

优选地，所述周期变距系统包括：设置于所述主旋翼轴处的倾斜盘。

优选地，所述副旋翼旋转方向与所述主旋翼的旋转方向相反，且在飞行的情况下，多个所述副旋翼的旋转力等于所述主旋翼的旋转反作用力。

通过上述的实施方式，本发明的无人直升机中央主旋翼尺寸较大，各副旋翼较小，主副旋翼都可以提供升力；相较于传统双旋翼或多旋翼拥有较大主桨，相较于单旋翼带尾桨拥有可提升辅助升力的副旋翼；从而具有较高的升力效率，具有较强的负载能力。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是说明本发明的优选实施方式的一种无人直升机的俯视图；以及

图2是图1所示的一种无人直升机的主视图。

附图标记说明