[发明专利]一种高效倾转旋翼无人机

说明书

本发明公开了一种高效倾转旋翼无人机，该无人机布局具有更高的气动效率和控制可靠性，在保证垂直起降的前提下，能够实现高速高效平飞。该无人机包括：倾转旋翼、尾旋翼、机翼、尾翼、机身和起落架。无人机从起飞到平飞需经历垂飞状态、过渡状态和平飞状态。倾转旋翼可绕平行翼展方向的转轴倾转，在垂飞状态时同尾旋翼一起为无人机提供升力和姿态控制力，在平飞时提供向前的拉力；倾转旋翼可变距，兼顾垂飞状态和平飞状态的旋翼效率，可驱动无人机高速飞行；倾转旋翼安装在机翼的左右翼梢，可有效减少垂飞状态时机翼对旋翼下洗气流的遮挡，提高飞行效率；倾转旋翼与左右两侧副翼共同偏转，提高了平飞状态的滚转操纵效率。

技术领域

本发明涉及一种倾转旋翼无人机，属于航空产品技术领域。

背景技术

倾转旋翼无人无人机兼具多旋翼的垂直起降能力和螺旋桨固定翼飞机的高速飞行性能，属于垂直起降无人机。倾转旋翼无人机动力作用力方向可倾转，具有广泛的应用前景，主要应用包括物流、巡线、森林防火、环境监测等。虽然倾转旋翼无人机能够满足一些特殊场景的应用需求，但实际应用中还存在垂飞旋翼效率低、平飞速度慢、垂飞航向控制性能差等问题。例如：1.现有倾转旋翼无人机垂飞与平飞采用同一套动力系统，且多为定距螺旋桨，而实际上，多旋翼与固定翼无人机旋翼无论从形态尺寸上还是机械机构上都存在显著差异，这是由不同飞行状态下螺旋桨的气动条件不同所决定的，因此现有倾转旋翼无人机动力系统很难同时高效兼容垂飞和平飞状态，且平飞速度较低；2.现有倾转旋翼无人机方案多采用多旋翼方式垂直起降，通过旋翼转速或桨距控制实现无人机航向控制，但在实际应用中机身机翼结构迎风面积大，旋翼反扭矩航向控制的控制力明显不足，这导致该类无人机垂飞时的抗风性较差。

发明内容

本发明提供了一种高效倾转旋翼无人机，该无人机布局具有更高的气动效率和控制可靠性，在保证垂直起降的前提下，能够实现高速高效飞行。

一种高效倾转旋翼无人机包括：倾转旋翼、尾旋翼、机翼、尾翼、机身和起落架，且至少包括2个倾转旋翼和1个尾旋翼。

根据上述技术方案之一所述的倾转旋翼无人机，其特征在于，所述倾转旋翼可绕平行于翼展方向的旋转轴倾转。

根据上述技术方案之一所述的倾转旋翼无人机，其特征在于，所述倾转旋翼与机翼的副翼部分相连接，当旋翼倾转时，副翼随之一同倾转。

根据上述技术方案之一所述的倾转旋翼无人机，其特征在于，所述机翼上安装有倾转机构，倾转机构与副翼相连，同时带动副翼和倾转旋翼转动。

根据上述技术方案之一所述的倾转旋翼无人机，其特征在于，所述副翼和倾转旋翼的偏转角度为M°～N°，其中N>90，M<0，其大小可根据无人机控制需求进行调整。

根据上述技术方案之一所述的倾转旋翼无人机，其特征在于，所述偏转角度以倾转旋翼平行水平面时为0°，其在90°时，倾转旋翼和副翼均垂直于地面，无人机为垂飞状态；当其在0度时，倾转旋翼和副翼均平行于地面，无人机为平飞状态。

根据上述技术方案之一所述的倾转旋翼无人机，其特征在于，所述倾转旋翼可兼顾无人机垂飞与平飞旋翼效率。

根据上述技术方案之一所述的倾转旋翼无人机，其特征在于，所述倾转旋翼包括动力短舱、变距桨叶、变距机构。

根据上述技术方案之一所述的倾转旋翼无人机，其特征在于，所述变距机构可以通过机械传动的方式改变桨叶的桨距。

根据上述技术方案之一所述的倾转旋翼无人机，其特征在于，所述倾转旋翼垂飞时为无人机提供垂飞升力，前飞时为无人机提供前飞拉力，垂飞与前飞采用同一套旋翼动力系统。

根据上述技术方案之一所述的倾转旋翼无人机，其特征在于，其机身上还安装有起落架、机翼、尾翼；