[实用新型]一种可垂直起降的海陆空潜四栖倾转三旋翼无人机

权利要求书

1.一种可垂直起降的海陆空潜四栖倾转三旋翼无人机，其特征在于，所述的垂直起降的海陆空潜四栖倾转三旋翼无人机包括右后方气囊(13)、气囊控制器(14)、左后方气囊(15)、气瓶(16)和前方气囊(17)；

所述的右后方气囊(13)、气囊控制器(14)、左后方气囊(15)、气瓶(16)和前方气囊(17)均固定在机身(1)和主翼(2)下表面，其中，右后方气囊(13)、左后方气囊(15)和前方气囊(17)三者呈等腰三角形布局，海陆空潜四栖倾转三旋翼无人机重心在等腰三角形的对称线上；右后方气囊(13)、左后方气囊(15)和前方气囊(17)分别与气瓶(16)相连，并通过气囊控制器(14)控制。

2.根据权利要求1所述的可垂直起降的海陆空潜四栖倾转三旋翼无人机，其特征在于，所述的海陆空潜四栖倾转三旋翼无人机包括机身(1)、主翼(2)、2个副翼(3)、2个垂直尾翼(4)、2个前倾转轴(5)、2个前倾转座(6)、2个前电机旋翼(7)、后倾转座(8)、后电机旋翼(9)、后倾转轴(10)、螺旋桨(11)、2个尾舵(12)、右后方气囊(13)、气囊控制器(14)、左后方气囊(15)、气瓶(16)、前方气囊(17)与控制板；

所述的主翼(2)是以中轴线对称的翼状结构，与机身(1)一体结构；所述的2个副翼(3)为长方形结构，分别固定连接在主翼(2)的两侧机翼尾部，可绕其固定端向机身(1)方向展开；2个垂直尾翼(4)分别以主翼(2)的中轴线为轴，对称垂直固定在主翼(2)尾端上表面，位于两个副翼(3)间；

所述的前电机旋翼(7)固定在前倾转座(6)上，前倾转座(6)通过前倾转轴(5)与机身(1)的前部相连，左右两部分以机身(1)的中轴线对称；前电机旋翼(7)的独立倾转角度范围为0°～100°；

所述的后电机旋翼(9)固定在后倾转座(8)上，后倾转座(8)通过后倾转轴(10)与机身(1)的尾部连接，后电机旋翼(9)倾转角度范围为-30°～30°；两前电机旋翼(7)和后电机旋翼(9)转速独立控制，实现垂直起降和固定翼模式；

所述的螺旋桨(11)和2个尾舵(12)穿过机身(1)尾部下方，连接在机身(1)内部的控制板上，2个尾舵(12)以机身(1)对称轴对称，螺旋桨(11)位于2个尾舵(12)的对称轴上；控制板控制2个尾舵(12)转动进而改变航行方向，通过控制螺旋桨(11)转速进而改变在水中航行速度；

所述的右后方气囊(13)、气囊控制器(14)、左后方气囊(15)、气瓶(16)和前方气囊(17)均固定在机身(1)和主翼(2)下表面，其中，右后方气囊(13)、左后方气囊(15)和前方气囊(17)三者呈中心对称布局；右后方气囊(13)、左后方气囊(15)和前方气囊(17)分别与气瓶(16)相连，并通过气囊控制器(14)控制；

海陆空潜四栖倾转三旋翼无人机共有四种工作模式：

(1)垂直起降模式：

在垂直起降模式下，当无人机的2个前电机旋翼(7)与后电机旋翼(9)垂直向上时，通过同时控制2个前电机旋翼(7)与后电机旋翼(9)的推力大小和方向，实现无人机姿态控制；

俯仰控制：当无人机的2个前电机旋翼(7)与后电机旋翼(9)垂直向上时，通过调节前方旋翼(7)和后方旋翼(9)的拉力差，实现俯仰角度的变化；同时减小前方旋翼(7)转速或增后方旋翼(9)转速，使无人机产生俯仰；

滚转控制：当无人机的2个前电机旋翼(7)与后电机旋翼(9)垂直向上时，通过调节无人机前方两旋翼(7)的拉力差，实现对滚转角的控制；增大前方右侧旋翼(7)转速，减小前方左侧旋翼(7)转速，使无人机产生滚转；

偏航控制：当无人机的2个前电机旋翼(7)与后电机旋翼(9)垂直向上时，通过调节后倾转座(8)的倾转角度，实现对偏航角度的控制，将后倾转座(8)倾转一定角度，使无人机产生偏航；

(2)固定翼飞行模式：

随着无人机水平速度的增大，2个前电机旋翼(7)倾转到水平位置时，后电机旋翼(9)停止工作时，无人机完全由副翼(3)和垂直尾翼(4)进行控制；通过控制2个前转旋翼(7)的推力大小以及副翼(3)舵面角度实现固定翼飞行；

(3)水面航行模式：

无人机的2个前电机旋翼(7)与后电机旋翼(9)停止工作，气瓶(16)通过气囊控制器(14)向右后方气囊(13)、左后方气囊(15)、前方气囊(17)充满空气使无人机漂浮于水面，尾舵(12)左右转动控制无人机航向；

(4)水下航行模式：

无人机的2个前电机旋翼(7)与后电机旋翼(9)停止工作，气瓶(16)通过气囊控制器(14)向右后方气囊(13)、左后方气囊(15)、前方气囊(17)充入空气保证无人机潜深；

俯仰控制：通过气囊控制器(14)控制气囊右后方气囊(13)和左后方气囊(15)与前方气囊(17)储气量之差控制无人机水下俯仰角度；增大右后方气囊(13)储气量和左后方气囊(15)储气量，减小前方气囊(17)储气量，使无人机产生俯仰；

滚转控制：通过气囊控制器(14)控制右后方气囊(13)与左后方气囊(15)储气量之差从而控制无人机水下滚转角度；增大右后方气囊(13)储气量，减小左后方气囊(15)储气量，使无人机产生滚转；尾舵(12)左右转动控制无人机航向。