[实用新型]多轴涵道风扇飞行器

说明书

技术领域

本实用新型涉及飞行器技术领域，具体涉及一种多轴涵道风扇飞行 器。

背景技术

无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人 飞机。其具有机动灵活、反应速度快、无人飞行，可精确控制以及操作 要求低等优点。通过搭载各类传感器和拍摄设备，无人机可以执行影像 拍摄和传输、高危地区探测功能。目前无人机已经在众多领域广泛应用。

现有技术的无人机大部分是采用开放式桨叶的多轴飞行器。参照图 1，多轴飞行器包括通过连杆105连接至主控模块100的多个自由螺旋桨 101。多个自由螺旋桨101为无人机提供升力。在调整飞行方向时，通过 控制一对角线电机的转速，通过转速之间的力矩差来实现转向。螺旋桨 的运动分解为水平运动和旋转运动。螺旋桨运动时主要存在的阻力有空 气摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力和干扰阻力等。桨叶因高速圆周运动 使叶尖处速度最高，诱导阻力比较大，对外界气流产生冲击造成噪声大， 从而导致动力效率低。

现有技术中的一种改进是涵道风扇(DuctedFan)式螺旋桨代替自 由螺旋桨。涵道风扇指在自由螺旋桨的外围设置涵道的风扇系统。涵道 风扇(DuctedFan)式螺旋桨由于叶尖处受涵道限制，冲击噪声减小， 诱导阻力减少，而效率较高。由于涵道的环括作用，涵道风扇飞行器的 结构紧凑、气动噪声低、使用安全性好，飞行速度和载重量都可以得到 提高。

然而，现有技术的涵道风扇飞行器转向困难。由于涵道隔绝了相邻 动力单元，因此，只能通过飞行器整体的倾斜姿态，产生倾斜姿态的水 平分力推动飞行器转向。结果，涵道风扇飞行器的转向操控性差，功率 效率低。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种实现姿态灵活控制 的多轴涵道风扇飞行器。

根据本实用新型，提供一种多轴涵道风扇飞行器，包括：主控模块； 多个涵道风扇；以及多个连接杆，分别用于将所述主控模块与所述多个 涵道风扇连接，其中，所述多个连接杆的各自的第一端与所述多个涵道 风扇中的相应涵道风扇固定连接，各自的第二端与所述主控模块连接并 且在所述主控模块的驱动下转动。

优选地，所述多个涵道风扇中心呈中心对称分布，其中主控模块为 对称中心。

优选地，所述多个涵道风扇中的至少两个涵道风扇设置在同一直线 上，并且以所述直线为轴转动，从而产生推力和/或转矩。

优选地，所述多个涵道风扇中的每个涵道风扇包括：用于提供气流 通道的涵道；以及位于所述涵道中心的电机，所述电机具有多个桨叶； 其中，所述涵道围绕所述桨叶设置，所述电机与所述涵道的内壁固定连 接。

优选地，采用十字梁实现所述电机与所述涵道的内壁固定连接。

优选地，所述主控模块包括分别与所述多个连接杆对应的多个附加 电机，用于产生所述多个连接杆的转动。

优选地，所述飞行器为无人机或载人飞行器。

优选地，所述主控模块还包括用于控制所述多个电机和多个附加电 机转动的控制器。

优选地，所述多个涵道风扇和所述多个连接杆的数量分别为四个。

优选地，所述连接杆穿过所述涵道壁固定连接所述电机，所述连接 杆中设置有导线，用于提供所述电机和所述主控模块的电连接。

根据本实用新型的实施例的多轴涵道风扇飞行器利用由电机和桨叶 组成的螺旋桨产生升力。进一步地，该涵道风扇飞行器利用连接杆的转 动调整涵道风扇的方向，从而实现姿态和/或转向控制。

所述多轴涵道风扇飞行器增强了飞行器的续航时间和安全性以及载 重量，通过涵道可以更加有效的提高噪音隔绝效率，使飞行器的飞行速 度更快、更加安全，增加在复杂流场中的稳定性。可转动的连接杆使得 飞行器的姿态控制更加灵活，转向更加方便。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述 以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是现有技术的四轴自由螺旋桨无人机的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的涵道风扇飞行器的示意图；以及

图3a至3c分别为根据本实用新型实施例的涵道风扇飞行器前进、 后退和左转的姿态示意图。

具体实施方式