[发明专利]具有保护外笼的无人驾驶飞行器

权利要求书

1.无人驾驶飞行器，其特征在于，包括飞行推进系统(2)和联接到所述飞行推进系统的支撑系统(4)，所述支撑系统包括保护外笼，所述保护外笼包括包围所述飞行推进系统的连接在一起的多个梁，其中所述梁包括提供所述梁的主要机械抗力的结构抗力芯(40)和安装在所述结构抗力芯的至少一侧上的应力分布层(42)，所述应力分布层面向受到外部物体冲击的外侧，所述应力分布层的杨氏模量小于所述结构抗力芯的杨氏模量的50％，所述外笼包括多个笼架模块(18)，所述多个笼架模块(18)制造为单独的部件并组装在一起以形成所述外笼的至少一部分，所述外笼被配置为围绕所述飞行推进系统，每个笼架模块包括多个所述梁(36)，形成每个笼架模块的所述多个梁(36)包括形成多边形梁结构的多边形轮廓梁(36b)，其中每个笼架模块还包括径向梁，所述径向梁将所述多边形梁结构的拐角互连到位于所述径向梁的另一端的中央连接部分(38)，所述多边形梁结构和径向梁形成单个整体成形的部件。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶飞行器，其特征在于，所述外笼包括悬架系统(20)，所述悬架系统配置为联接所述飞行推进系统或者UAV的内支撑结构，所述飞行推进系统安装在所述UAV的内支撑结构上，其中所述外笼和所述悬架系统的相对弹性满足以下关系：

P_fC_f10P_f且P_fS_f10P_f

其中

P_f是所述外笼的压缩位移d与前屈曲力F的比值，

C_f是所述悬架系统的压缩/牵引位移c与施加在所述外笼和所述飞行推进系统或内支撑结构之间的所述前屈曲力F的比值，

S_f是所述悬架系统的切向或剪切位移s与施加在所述外笼和所述飞行推进系统或内支撑结构之间的所述前屈曲力F的比值，

在所述外笼的所述多个梁的一个或多个梁弯曲之前，在可以施加到所述外笼的力的大小的50％到90％的范围内选择所述前屈曲力F的大小。

3.根据权利要求1所述的无人驾驶飞行器，其特征在于，所述笼架模块中的至少一些通常形成第一多边形梁结构，其中所述外笼包括悬架系统(20)，所述悬架系统(20)配置为弹性地联接所述飞行推进系统或UAV的内支撑结构到所述外笼，所述飞行推进系统安装在所述UAV的内支撑结构上，所述悬架系统包括至少两个笼架悬架模块(44)，每个笼架悬架模块包括类似于所述至少一些的笼架模块(18)的所述第一多边形梁结构的多边形梁结构，以允许所述笼架悬架模块与所述笼架模块组装以形成所述外笼。

4.根据权利要求1所述的无人驾驶飞行器，其特征在于，所述笼架模块通过框架模块连接器(22)联接在一起，其中所述框架模块连接器配置为在所述多个梁中的一个或多个的断裂的弯曲应变的70％和90％之间的弯曲应变下分离。

5.根据权利要求1所述的无人驾驶飞行器，其特征在于，所述应力分布层的杨氏模量小于所述结构抗力芯的所述杨氏模量的10％。

6.根据权利要求1所述的无人驾驶飞行器，其特征在于，所述应力分布层的杨氏模量在所述结构抗力芯的所述杨氏模量的0.1％至2％的范围内。

7.根据权利要求1所述的无人驾驶飞行器，其特征在于，所述应力分布层具有在所述结构抗力芯的厚度或直径D的3％至30％的范围内的厚度h：0.03h/D0.3。

8.根据权利要求1所述的无人驾驶飞行器，其特征在于，所述应力分布层具有在所述结构抗力芯的厚度或直径D的4％至20％的范围内的厚度h：0.04h/D0.2。

9.根据权利要求1所述的无人驾驶飞行器，其特征在于，所述应力分布层具有在所述结构抗力芯的厚度或直径D的5％至15％的范围内的厚度h：0.05h/D0.15。