[发明专利]多轴固定翼复合无人机及其飞行控制方法

说明书

本发明公开一种多轴固定翼复合无人机，该多轴固定翼复合无人机包括固定翼机体、旋翼机构以及设置在固定翼机体内的转向机构；转向机构包括横穿固定翼机体并从机翼的两端伸出的转向杆以及驱动转向杆以其轴线为转轴进行转动的旋转驱动组件；旋翼机构包括分别对称设置在转向杆的两端的固定支架、设置在固定支架上沿着垂直于转向杆的方向设置的驱动件以及连接驱动件的输出轴的旋翼，旋翼的转轴互相平行且与转向杆垂直设置。本发明解决了现有技术中，多轴式无人机由于机身结构限制，飞行速度不快的问题。

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体涉及一种多轴固定翼复合无人机及其飞行控制方法。

背景技术

固定翼飞机或无人机在水平飞行时，借助空气流过上下机翼面形成的压力差产生的升力，使得飞机可以使用较小推力的发动机即可获得较长的留空时间。但固定翼飞机起飞和降落时都需要较长距离的跑道。加装了垂直起降旋翼的固定翼无人机，可以较好的解决固定翼无人机需要跑道助跑起降的问题，但在平飞状态时，用于起降的旋翼不再发挥作用，反而成为给飞机增加无用负载和带来飞行阻力的累赘。现有技术中，多轴式无人机一般通过控制不同方位的动力单元的转速来实现平飞，但是其机身结构限制限制，平飞行速度不快。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种多轴固定翼复合无人机，旨在解决现有技术中，多轴式无人机由于机身结构限制，飞行速度不快的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种多轴固定翼复合无人机，包括固定翼机体、旋翼机构以及设置在所述固定翼机体内的转向机构；

所述转向机构包括从所述固定翼机体的左右两侧伸出的转向杆以及用于驱动所述转向杆绕一轴线转动的旋转驱动组件；

所述旋翼机构包括分别设置在所述转向杆的两端并关于所述固定翼机体对称的固定支架、设置在所述固定支架上的驱动件以及设置在所述固定支架的两端上的旋翼，所述驱动件与所述旋翼的转轴连接；

自所述固定翼机体的机头往机尾方向，并以所述转向杆所在位置作为分隔，所述旋翼机构中邻近所述机头的旋翼组成第一旋翼组，远离所述机头的旋翼组成第二旋翼组，在所述第一旋翼组与所述第二旋翼组之间形成升力差使第一旋翼组和第二旋翼组所对应升力面相对水平面倾转时，所述转向机构用于调整所述固定翼机体相对于水平面的角度。

优选地，所述转向杆与其两端上的固定支架组合成“H”型结构，所述旋翼的转轴互相平行且与所述转向杆的转动轴线垂直设置。

优选地，所述转向杆为一体结构，所述多轴固定翼复合无人机还包括锁定机构，所述锁定机构包括套设在所述转向杆上且带有开口的锁定环以及驱动所述锁定环抱紧所述转向杆的锁定驱动电机。

优选地，所述旋转驱动组件包括与所述转向杆同轴设置的蜗轮、与所述蜗轮啮合的蜗杆以及用于驱动所述蜗杆转动的转向驱动电机；或者，所述旋转驱动组件包括与所述转向杆同轴设置的从动齿轮、与所述从动齿轮啮合的主动齿轮以及用于驱动所述主动齿轮转动的转向驱动电机；或者，所述旋转驱动组件包括转向驱动电机、与所述转向驱动电机的输出轴连接的主动皮带轮、与所述转向杆同轴设置的从动皮带轮以及连接在所述主动皮带轮和从动皮带轮之间的同步带。

优选地，所述固定支架包括与所述转向杆垂直设置的第一连接杆、分别设置在所述第一连接杆两端并与所述转向杆平行的第二连接杆和第三连接杆以及分别设置在所述第二连接杆和第三连接杆的两端的安装位，所述旋翼设置所述安装位上，所述第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆组合成“H”型结构。

优选地，所述驱动件包括电动机或燃油发动机。

优选地，所述转向杆中空设置，用于供连接所述驱动件的线路或油路通过。

优选地，所述多轴固定翼复合无人机还包括设置在所述固定翼机体上的第一姿态传感器以及设置在所述固定支架上的第二姿态传感器，所述第一姿态传感器与第二姿态传感器与所述多轴固定翼复合无人机的飞行控制器连接。