[发明专利]桨叶弧面分布六旋翼的农用植保无人机

说明书

技术领域

1、农业植保。

2、空气流体力学。

3、受力平衡分析。

背景技术

1、目前市场上，用于农业植保、施肥的旋翼机，旋翼都是平面分布，即每个旋翼的轴是相互平行的，以致下洗气流流速很大，若飞机离农作物近一点，就会把农作物压塌，若是松土，则泥土都会被吹走，特别是自重超过50KG的旋翼植保机。若飞机飞得很高，那药雾又会漂移，造成漏喷，药害和污染。

2、没有根据农业作业的特点，来进行设计，作业效率还有很大的提升空间，市面上的植保机大都是凑出来的试验品。

发明内容

1、增加无人机左右作业的动力旋翼数量，扩展喷幅，减少前后平衡旋翼数量，使无人机动力分布呈：左右镜像对称，前后不对称结构。

2、多旋翼呈弧面分布。

优点：经过上述的改进，喷幅增大，加上空气的黏性，下洗气流速度减少，面积增大，有力地保护了农作物，药雾与下洗气流混合，作业的效率大大提高！且飞机稳定性也得到提高。

缺点：由于旋翼弧面分布，非垂直转轴的旋翼，拉力中有一小部分没有转换成升力，因此无人机飞行需要比旋翼平面分布的输出更大的功率。但下洗气流面积增大，作业效率(单位时间作业的面积)与无人机输出功率的比值还是提高了很多，总的来说，还是节约了能量和时间。

技术方案

1、多旋翼农业植保无人机作业的方式：无人机在农作物上面2-3米处，从左至右，或者从右至左，等间隔地来回飞，间隔的宽度，就是无人机的喷幅。喷幅与作业效率直接相关。

2、多旋翼无人机飞行姿态稳定：以无人机的重心为准，对升力来讲，前后，左右所受升力力矩平衡，不一定前后所受升力力矩等于左右所受升力力矩，对反扭力来说，整机的反扭力力矩为零。

3、从效果上来看，下洗气流的方向是垂直于其旋翼扫掠而形成形状(桨盘)的下表面。

据上三点，多旋翼农业植保无人机可设计为：左右方向，即喷幅方向，可以多布置动力旋翼，作为主升力部分，且左右呈镜像对称，弧形布置。后端只需一个动力旋翼，作为平衡部分。

这样的动力布局结构，扩展了喷幅，提高了作业效率，减少下洗气流的流速，增大下洗气流的面积，保护农作物，提高植保的效率和效果。

附图说明

本文所有图，均由Solidworks软件制作。

标注规则：

⑴、标号由数字和字母组成。

⑵、标号的第一位，数字，表示不同器件，“1”表示“桨”，“2”表示“电机”，“3”表示“飞控和载物仓”，“4”表示无人机的机架“碳纤维管”，“5”表示各碳纤维管的“连接部件”，“6”表示“离心喷头”，“7”表示“支脚”。

⑶、标号的第二位，数字，表示同样功能器件，大小不一样或者安装位置不一样；字母，表示螺旋桨的旋转方向或者位置，“Z”表示“顺时针正转”，“F”表示“逆时针反转”。

⑷、若标号中含有“-”，则表示“-”两边的独立器件，可以紧固在一块，主要表示动力电机与其匹配的桨。

图1是桨的示意图，标号注解：“1F”，逆时针反桨，“1Z”，顺时针正桨。

图2是机架的侧视图，标号注解：“21”，左边电机，“22”，左边偏中电机，“23”，右边偏中电机，“24”，右边电机，“25”，机尾共轴反浆的上端电机，“26”，机尾共轴反浆的下端电机，“3”，飞控和载物仓，“41”，前端碳纤维管，“42”，左边碳纤维管，“43”，右边碳纤维管，“44”，后下碳纤维管护杆，“45”，右侧碳纤维管护杆，“46”，左侧碳纤维管护杆，“47”，机尾碳纤维管，“5”，机架碳纤维管的连接部件，“6”，表示“离心喷头”，“7”，表示“支脚”。

图3是整机的侧视图，标号注解：“1Z”，顺时针正桨，“1F”，逆时针反桨，“21”，左边电机，“22”，左边偏中电机，“23”，右边偏中电机，“24”，右边电机，“25”，机尾共轴反浆的上端电机，“26”，机尾共轴反浆的下端电机。

图4是整机的前视图，标号注解：“1Z”,顺时针正桨，“1F”,逆时针反桨，“b”，无人机水平放置时，最外端的桨盘与水平面的夹角大小，“c”，无人机水平放置时，右边偏中的桨盘与水平面的夹角大小。

图5是整机的上视图，标号注解：“1Z”,顺时针正桨，“1F”，逆时针反桨。

图6是整机的右视图。

具体实施方式

图1：桨，“1Z”和“1F”是一对桨，即一正一反(桨盘的直径和桨距的变化规律一样)。