[实用新型]一种纵列矢量双旋翼电动垂直起降无人机

说明书

本实用新型公开了一种纵列矢量双旋翼电动垂直起降无人机，属于垂直起降飞行器设计领域。本实用新型的无人机兼顾了垂直起降与悬停(垂飞状态)和高速前飞(平飞状态)两种飞行状态，并能够通过矢量推力旋翼有效解决垂飞转平飞(过渡状态)和平飞转垂飞(转换状态)的飞行控制问题。本实用新型的无人机包括机身，分别位于机身左右侧的机翼以及分别位于机身前后侧的前旋翼和后旋翼；所述前旋翼和后旋翼位于机身轴线上并纵向排列；且所述前旋翼和后旋翼中至少一个为双轴倾转旋翼系统。和现有技术相比，本实用新型的双轴倾转旋翼系统能够实现无人机在全过程的姿态控制，且该无人机具有机构简单，过渡状态可控与结构气动效率高的优点。

技术领域

本发明属于垂直起降飞行器设计领域，特别涉及一种纵列双旋翼布局的垂直起降飞行器。

背景技术

垂直起降飞行器是一种将直升机固有的垂直起降优势和固定翼螺旋桨飞机的高速平飞性能融为一体的飞行器。传统的较为成熟的垂直起降飞行器有推力转向的英国鹞式、苏联雅克 35和美国的F35战斗机，倾转旋翼的V22鱼鹰运输机等。这类飞行器起飞和降落过程不需要滑跑，还能在平飞过程中达到较快的飞行速度。因此，这类飞行器基本摆脱了对跑道的依赖，起降成本很低，可实现快速部署与机动，能解决突发战争或野外作战时机场资源不足的问题。近几年，随着电机技术与飞控技术的发展，电驱动垂直起降无人机迅速发展，在民用领域也展现出广泛的应用前景。

中国专利申请号CN201620024923提供了一种四旋翼垂直结合单旋翼固定翼的混合垂直起降无人机布局，是目前民用领域最为常见的一种垂直起降无人机。为进一步提高结构效率和气动效率，民用领域进一步发展出现了一些倾转旋翼与倾转机翼的无人机布局，比如中国专利申请号CN201525833566和专利申请号CN201710119002。但从已经公开的电动垂直起降无人机布局可以看出，目前还没有针对纵列双旋翼布局电动垂直起降无人机布局较为成熟的讨论与说明。

中国专利申请号CN201610245385和专利申请号CN201810083492提出了纵列双旋翼垂直起降飞行器布局，但这两种方案存在旋翼控制机构复杂，制作成本高的问题，且仅提供了平飞状态与垂飞状态的控制方法的参考方案，并没有针对方案在过渡状态与转换状态下无人机的可控性进行讨论与说明。

因此，本领域仍然需要新的垂直起降无人机，其旋翼控制机构简单，成本相对较低，且能够为无人机的过渡状态和转换状态控制提供一种可靠的解决方案。

实用新型内容

本发明旨在克服现有技术中存在的不足，提供一种新的纵列双旋翼矢量推力电驱动垂直 起降无人机，该无人机兼顾了垂直起降与悬停(垂飞状态)和高速前飞(平飞状态)两种飞 行状态，并能够通过矢量推力旋翼有效解决垂飞转平飞(过渡状态)和平飞转垂飞(转换状态)的飞行控制问题。

在本实用新型的一个方面，提供了一种纵列矢量双旋翼电动垂直起降无人机，其包括：机身，分别位于机身左右侧的机翼以及分别位于机身前后侧的前旋翼和后旋翼；

所述前旋翼和后旋翼位于机身轴线上并纵向排列；

且所述前旋翼和后旋翼中至少一个为双轴倾转旋翼系统。

若无特殊说明，本实用新型所述的前后左右是相对于机身俯视状态而言的。本实用新型所述的轴线为机身的轴线，与左右两侧机翼翼尖的连线垂直。本实用新型所述的前侧为机头方向，本实用新型所述的后侧为机尾方向。

在本实用新型的一个方面，所述双轴倾转旋翼系统具有前后倾转轴和左右倾转轴。本实用新型所述的前后倾转轴位于竖直平面内，和翼尖的连线垂直。本实用新型所述的左右倾转轴和轴线垂直。所述前后倾转轴和左右倾转轴相互垂直。

在本实用新型的一个方面，所述前旋翼和后旋翼均为双轴倾转旋翼系统。

在本实用新型的一个方面，所述前旋翼为双轴倾转旋翼系统，所述后旋翼为单轴倾转旋翼系统。