[发明专利]一种复合升力垂直起降无人机

说明书

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体为一种融合了固定翼和多旋翼无人机优点的复合升力垂直起降无人机。

背景技术

无人驾驶飞机简称无人机，是一种有动力驱动、机上无人驾驶，可重复或一次使用的航空飞行器。无人机当前最通常分为固定翼无人机和多旋翼无人机。

在很多应用场合，即使最基本的起降场地的要求也难以满足，大大限制了固定翼无人机的使用范围。以震区灾情评估任务为例，在发生地震的初始时刻，道路损毁，外部人员无法快速进入震区内部了解损失情况。但为了给相关部门及时提供科学决策的依据，必须通过空中、地面等多方面对震区进行勘察，此时应用小型无人机进行作业不失为一种经济有效的手段。而现有小型固定翼无人机采用常规起降形式，震区满目疮痍，起降条件差，限制了其使用；小型多旋翼无人机则飞行速度低、航程短，不利于深入灾区飞行。在这种情况下，迫切需要具有复合升力垂直起降无人机，要求其可随时随地垂直起降，同时利用固定翼无人机的速度高、航程远的优势，深入灾区上空，开展相关工作，这将对抗震救灾的工作提供及时和高效的帮助。

复合升力垂直起降无人机兼备了固定翼无人机跟多旋翼无人机的优点，续航时间长、飞行效率高、载荷大、机械简单、能垂直起降、便于携带、成本低，无须选择讲究无人机发射地点跟回收着陆地点。复合升力垂直起降无人机将打破由于固定翼和多旋翼无人机的缺点而导致在生活中的运用受限制的僵局，对应用到更广阔的工农业中有十分积极的实际意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种续航时间长、飞行效率高、载荷大、能够垂直起降和空中悬停的复合升力无人机。

本发明的复合升力无人机具备垂直起降和空中悬停能力。起降场地要求低，不需要滑跑不需要大范围平地便可起飞降落，解决了固定翼无人机起飞需要诸多准备和场地预备的限制条件，让固定翼无人机的使用范围更加扩大。同时复合升力垂直起落无人机兼备了固定翼无人机和多旋翼无人机的优点，续航时间长、飞行效率高、载荷大、可油电混合式动力系统，任何小范围平地都可以起飞降落。这样的复合升力无人机将突破固定翼无人机和多旋翼无人机单独使用的局限性，具有很强的实用性和良好的应用前景。

本发明提供一种复合升力垂直起降无人机，包括：机身；机翼；副机身；位于所述副机身尾部的垂直尾翼；位于所述垂直尾翼顶部的水平尾翼；位于所述副机身前部和后部下面的起落架；位于所述机身前端或尾部的主螺旋桨动力系统；位于所述副机身前部和后部的副螺旋桨电机系统；位于所述机身内部装载的综合能源装置、导航装置和综合控制装置。

其特征在于进一步包括：

机身装载了主螺旋桨动力系统，通过电动或油动的动力系统进行固定翼模式平飞；副机身前后分别装载多旋翼系统，形成多旋翼的固定翼无人机，实现垂直起降、悬停、短距离平飞等模式的稳定转换。

附图说明

附图是根据本发明的一个实施例的复合升力垂直起降的无人机的立体布局图。

具体实施方式

附图所示的是根据本发明的一个实施例的复合升力垂直起降的无人机的立体布局图，无人机的复合升力垂直起降和悬停功能通过具有多旋翼垂直起降功能的副螺旋桨电机系统（8）调控实现的。

1）总体布局

无人机主体包括机身（1）、副机身（5）和机翼（2），其具有十分优异的气动性能。其中副机身（5）与机翼（2）使用水平垂直交叉相接的方法，保证了无人机在各种飞行模式的平稳性。垂直尾翼（3）与水平尾翼（4）相连接并位于机身（1）两侧的副机身（5）尾部，垂直尾翼（3）与水平尾翼（4）均有相应的舵面用于控制无人机的飞行姿态和稳定性。机身（1）、机翼（2）、副机身（5）、垂直尾翼（3）、水平尾翼（4）共同组成无人机的总体布局；无人机支撑架（6）位于副机身（5）中前部分和中后部分，用于复合升力无人机在垂直起降时起到支撑整个机体的作用，同时，支撑架（6）减震设计可在无人机起飞和降落时减少对地冲击。主螺旋桨动力系统（7）位于机身（1）的前端或尾部，以提供无人机固定翼模式飞行时的水平拉力，再由于气动效应从而使机翼（2）产生飞行升力；而位于副机身（5）上方前部和后部的由四组多旋翼电机组成的副螺旋桨电机系统（8）在以无人机多旋翼模式飞行时提供垂直起降和空中悬停的飞行升力；复合升力垂直起降无人机的飞行模式的选择和控制通过机身（1)内部的综合能源装置（9）、导航装置（10）、综合控制装置（11）来共同实现供电、通信和控制。

2）飞行模式转换