[发明专利]一种垂直起降固定翼无人机降落方法及降落装置

说明书

本发明涉及无人机技术领域，一种垂直起降固定翼无人机降落方法，包括以下技术步骤：飞行器水平飞行，转成垂直飞行状态；垂直飞行状态下，使机腹对风，同时垂飞模式下控制飞机精确到达降落点上方；控制飞机由垂直飞行转换为水平飞行，机头迎风，机身保持水平；关闭发动机自由降落；降落至设定高度后，调整机身姿态至垂直状态；飞行器缓慢降落。本发明解决了飞行器从高空垂直降落过程能量损耗大的问题，极大降低了能量损耗，间接提高了飞机的续航能力，机身失稳摔倒的过程中，螺旋桨的部位被架空。

技术领域

本技术涉及无人机技术领域，具体涉及一种垂直起降固定翼无人机降落的方法及装置。

背景技术

垂直起降固定翼无人机同时具备垂直起降和高速巡航的能力，克服了传统固定翼无人机需借助较长跑道起降的弊端，这种优势保证它能在山区、丘陵、丛林等复杂地形和建筑物密集区域顺利作业，极大拓展了固定翼无人机在国土资源测绘、警用消防侦察、应急救援等领域的应用范围。随着垂直起降固定翼无人机技术的广泛应用，其在垂直降落过程中动能消耗大的问题也暴露出来，如何减少飞机在降落过程中的能量消耗，是需要解决的重大问题，同时尽可能减少机身翻倒时飞机损伤、保护螺旋桨是需要解决的重大问题。

高空作业完成后，现有技术的固定翼无人机到达降落点附近通常采用盘旋飞行降低高度，而盘旋降高方式受山区或城市空域条件限制经常无法实施。现有技术的垂直起降固定翼无人机在降落过程中采用全程垂直降落，这种垂直降落方式需要发动机全程高速运转，损耗能量较大。

现有技术（公开号CN105905295）为申请人研发的垂直起降固定翼无人飞行器，为本申请的提出奠定了硬件基础。

发明内容

本申请为解决上述技术问题，提供了一种能节能、快速垂直稳定降落的方法。

1.一种垂直起降固定翼无人机降落方法，包括以下技术步骤：

1）飞行器水平飞行，平飞到达降落点上方，平飞转成垂直飞行状态；

2）垂直飞行状态下，飞机沿着机腹调整姿态，使机腹对风，同时垂飞模式下控制飞机精确到达降落点上方；

3）控制飞机由垂直飞行转换为水平飞行，此时机头迎风，机身保持水平；

4）关闭发动机，机身在无动力状态下做无动力自由降落，副翼上拉提供俯仰安定性，翼尖小翼上反角提供横滚安定性；

5）飞行器降落至设定高度后，发动机启动，调整机身姿态至垂直状态；

6）调整发动机转速，使转速平滑降低，飞行器缓慢降落；

7）支撑装置接触地面,若风力较小，触地保持垂直姿态；若风力较大，由于机腹主动对风，飞机前倾，支撑装置下支撑面支撑降落，支撑装置下支撑面先着地，机身继续前倾，直到机头也触地，下支撑面前缘与机头切线低于螺旋桨桨尖，有效保护螺旋桨不会由于触地而损坏。

进一步地，机腹对风的姿态由机身内部角度传感器控制，控制横滚角减小趋近于零，俯仰角变为负值。

其中步骤7）中所用到的降落装置，飞行器螺旋桨的正下方固定有支撑架，支撑架的后支撑面与机翼端面齐平，支撑架的下支撑面为直线，支撑架的下支撑面与机身后延长线锐角夹角设置，下支撑面与后支撑面圆弧过渡，撑架的前支撑面为圆弧形。

本发明有益之处在于，

1）解决了飞行器从高空垂直降落过程能量损耗大的问题，通过机身水平无动力自由落体式降落有效利用了空气阻力，大大加快高空降落时间，极大降低了能量损耗，间接提高了飞机的续航能力。