[发明专利]一种发动机倒装式油动单旋翼植保无人机

说明书

一种发动机倒装式油动单旋翼植保无人机，包括主承力结构、动力系统、动力系统、喷雾系统、防护装置等。油动发动机直驱螺旋桨提供升力，由螺旋桨将倒装汽油水冷发动机的功率转化为拉力，产生无人飞机所需升力，并可以根据不同的作业要求按需调节螺旋桨下压风场的大小。操纵舵面控制无人机姿态，改变舵面所受的气动力，从而达到控制无人机俯仰姿态、滚转姿态、偏航姿态与空间位置的目的。水泵将药箱中的药液输送至喷头处并由喷头对其进行雾化，雾化后的药液在螺旋桨的下压风场进行充分混合，然后对农作物进行病虫害防治。

技术领域

本发明属于无人机领域，具体涉及一种发动机倒装式油动单旋翼植保无人机。

背景技术

我国自古以来就是一个农业大国，农业一直是国民经济的命脉，而目前大多数农业作物的植保方式依旧是人工方式，具有效率低，成本高，危险性大等诸多弊端。随着农村劳动人口的转移，农业植保已经成为制约农业发展的一大难题。近年来，无人机在农业植保方面做出了较大成绩，正引领着我国农业向智能化方向发展。我国目前的植保无人机主要为电动多旋翼无人机和单旋翼直升机无人机，其中，电动多旋翼无人机载重小，航时短，使用维护相对困难；单旋翼直升机结构复杂，可靠性偏低，操控相对困难，此两款主流无人机均难以满足农业植保的需求，特别是对于果树类的经济作物，上述无人机的穿透力较差，难以达到较好的施药效果。

发动机倒装式油动单旋翼植保无人机，具有垂直起降和悬停的飞行特性，也能高速水平飞行，同时具有结构紧凑、载重量大、滞空时间长，穿透力强、安全性高等特点，正逐渐应用于农业植保尤其是果树植保领域。

发明内容

本发明的目的在于提出一种发动机倒装式油动单旋翼植保无人机，其通过油动发动机直驱螺旋桨提供升力，通过操纵舵面控制无人机姿态，将喷雾系统与螺旋桨的强下压风场耦合，集大载重、长航时、穿透力强、雾滴均匀，安全耐用等优点与一身，能够针对性的解决当前农业植保的痛点。

为实现上述功能，本发明通过下列技术方案来实现：该舵面控制式油动单旋翼植保无人机包括：主承力结构、动力系统、控制系统、喷雾系统、防护装置等。所述主承力结构为铝合金弯管及碳纤维管构成的结构主体；所述动力系统为油动水冷发动机，通过直驱螺旋桨进行高速转动产生升力；所述控制系统包括控制飞控盒与舵面；所述喷雾系统包含药箱，水泵、喷头等，通过水泵给水，再通过喷头雾化并授药；所述防护装置起到隔离高速旋转螺旋桨与外界的作用。

较佳的，所述主承力结构从上到下依次包括安装板、第一管夹、第一支撑管、第二管夹、上层环架、发动机安装管、第二支撑管、第三管夹、下层环架、舵面安装管、起落架；通过第一管夹连接安装板与第一支撑管；通过第二管夹连接上层环架、发动机安装管及第二支撑管；通过第三管夹连接下层环架、舵面安装管及起落架。

较佳的，动力系统整体呈倒装形式安装于发动机安装管上，包括油动水冷发动机、油箱、螺旋桨、发动机安装板，其中，油箱固定在安装板上，汽油从油箱进入发动机，发动机使用螺钉连接到发动机安装板，发动机的输出轴通过螺钉与螺旋桨相连。

较佳的，所述的控制系统包括飞控盒、伺服舵机、固定舵面与转动舵面，飞控盒通过螺钉固定在飞控减震板上，舵机与固定舵面、转动舵面通过连杆、螺钉等形成独立组建固定在舵面安装管上，接收飞控盒的控制信息并进行相应转动。

较佳的，所述喷雾系统包括药箱、水管、水泵、喷头。药箱通过螺钉安装在安装板上，水泵与喷头安装在舵面安装管上，水管用于连通药箱、水泵与喷头。

较佳的，所述防护装置通过螺钉安装在主承力结构上，用于隔离高速旋转的螺旋桨与外界，起安全防护作用。