[实用新型]一种气动垂直起降飞行器

说明书

技术领域

本实用新型涉及无人飞行器领域，特别涉及一种气动垂直起降飞行器。

背景技术

多旋翼无人机最大的优势在于能够随时随地垂直起降，不受场地和空间的限制。然而多旋翼的短续航(目前大部分情况下飞行时间小于30分钟)和低载重能力严重限制了其在无人机物流中的应用。相比于多旋翼无人机，固定翼无人机能够实现超长续航(多旋翼的3到10倍)和大载重。但是固定翼无人机需要一定的起降跑到和空间。这又限制了固定翼无人机的应用。

多旋翼和固定翼的结合是同时解决续航和载重问题的一种趋势。目前市场上出现了多款采用旋转试电机驱动螺旋桨实现垂直起降和固定翼巡航的无人机，这种无人机的缺点在于复杂的控制系统和转动的机械结构，大大增加了无人机的技术成本和安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种气动垂直起降飞行器，能够同时实现小空间地垂直起降，长续航，大载重，低成本和高安全性的飞行。

本实用新型提供的一种气动垂直起降飞行器，它包含：

机翼；

机舱；

推进式螺旋桨，所述推进式螺旋桨设置于所述机舱的尾部；

四角支架结构，所述四角支架结构连接于所述机舱的尾部；

升降舵，所述升降舵连接于所述四角支架结构后方；

垂直舵，所述垂直舵连接于所述四角支架结构后方。

优选地，所述四角支架结构的前端连接在所述推进式螺旋桨前方的机舱上。

优选地，所述升降舵和垂直舵均位于所述推进式螺旋桨后方；所述垂直舵与升降舵相互垂直。

优选地，所述四角支架结构包含第一支架、第二支架、第三支架和第四支架；

所述第一支架包含第一支架面板和第一支架杆，所述第二支架包含第二支架面板和第二支架杆，第三支架包含第三支架面板和第三支架杆，所述第四支架包含第四支架面板和第四支架杆；

所述升降舵包含第一控制面板和第二控制面板，所述第一支架杆的后端与所述第一控制面板连接，所述第三支架杆的后端与所述第二控制面板连接；

所述垂直舵包含第三控制面板和第四控制面板，所述第二支架杆的后端与所述第三控制面板连接，所述第四支架杆的后端与所述第四控制面板连接。

优选地，所述第一支架面板与第三支架面板成异面夹角，所述第二支架面板与第四支架面板成异面夹角。

优选地，驱动飞行器垂直起降飞行的所述推进式螺旋桨，包含电机和单一螺旋桨；

优选地，各自内置若干独立运行电池的机翼，与所述机舱可拆卸地连接；所述机翼的尾端设置有副翼。

优选地，所述机舱前部设置有第一视觉摄像头；

降落伞设置在机舱前端并位于所述第一视觉摄像头后方；

自动导航控制系统设置于所述机舱外壳上并设置于所述推进式螺旋桨前方。

优选地，沿Z轴转动的所述垂直舵提供Z轴力矩，所述推进式螺旋桨提供X轴方向的推力，使飞行器悬停时沿Y轴移动；

沿Y轴转动的所述升降舵提供Y轴的力矩，所述推进式螺旋桨提供X轴方向的推力，使飞行器悬停时沿Z轴移动；

沿Y轴转动的所述升降舵提供Y轴的力矩，所述推进式螺旋桨沿X轴方向的推力先增大再减小，使飞行器从垂直起飞状态变化到巡航状态。

优选地，沿Y轴转动的副翼提供Y轴的力矩，使飞行器在空中沿Y轴转动；沿X轴转动的所述副翼提供X轴的力矩，平衡了推进式螺旋桨的旋转气流产生的X轴力矩，使飞行器在空中稳定飞行。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：(1)通过螺旋桨垂直推力实现垂直起降功能；(2)通过控制面板直接位于螺旋桨气流之后来实现悬停， 且巡航过程中可实现对飞行姿态的有效控制；(3)机身机翼一体化流线设计可大幅度提升整机气动升阻比，以达到长续航和大载重的效果；(4)四组独立运行的电池系统和备用降落伞能大幅度提升飞行器的安全性；(5)自主导航和自动控制系统可实现自主运行功能；(6)通过第一视觉系统作为备份控制系统，可大幅度提升飞行器的可控性和可靠性；(7)可拆卸的机翼设计可实现便捷运输；(8)除螺旋桨和控制面板外，无其他需要转动的机械结构，结构简单而且强度大，制造成本低。

附图说明

图1本实用新型的飞行器立体结构示意图；

图2为本实用新型的飞行器垂直起降过程Y轴示意图；

图3为本实用新型的飞行器垂直起降过程Z轴示意图；

图4为本实用新型的飞行器巡航过程Z轴俯视示意图；

图5为本实用新型飞行器巡航过程Y轴侧视示意图。