[实用新型]一种基于分布式动力系统的垂直起降无人机

说明书

本实用新型公开了一种基于分布式动力系统的垂直起降无人机，包括机体（1）、机翼（2）、螺旋桨（3）、平直桨（4）、垂直尾翼（5）、起落支撑（6）和分布式动力系统，所述机体（1）前端设有螺旋桨（3），尾部设有垂直尾翼（5），所述机翼（2）为两个，其中两个机翼（2）设置于机体（1）两侧，所述平直桨（4）为两个，其中两个平直桨（4）以机体（1）为中心对称设置于两侧机翼（2）前端，所述机翼（2）后侧设有起落支撑（6），所述分布式动力系统分别与螺旋桨（3）和两个平直桨（4）相连。

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，特别涉及一种基于分布式动力系统的垂直起降无人机。

背景技术

无人机按起飞方式主要分为两类，即依托跑道起飞的固定翼飞机和不需要跑道的垂直起降无人机；其中垂直起降无人机不需要依托跑道起降，受起降场地限制很小，应用领域更广阔，垂直起降无人机根据垂直起降方式可分为三种：多旋翼、直升机和固定翼。

多旋翼无人机航程短、负载小、平飞速度小，主要应用于航拍、植保等领域；直升机动力要求高、平飞速度小、升限低、振动噪声大，在短距运输和抢险救灾等领域应用广泛；垂直起降固定翼无人机主要为倾转旋翼式，例如美国的鹰眼无人机，另有倾转机翼式、倾转涵道式等类型，由于其机械结构较为复杂，增加了飞机的重量，使得其有效负载较小，鹰眼无人机目前主要用于海事巡逻。

垂直起降无人机动力系统主要有三种：电池动力、活塞式发动机和涡轮发动机或者组合式的混合动力，对于电池动力，其能量密度远远低于燃油，使得纯电动的无人机航程受到极大的限制；而活塞发动机功重比相比涡轮发动机要低，也不适合长距飞行的要求；涡轮发动机因为其功重比高的特性可以提供更快的平飞速度、更大的有效载荷和更高的升限，在载荷一定时，航程更大。

对于尾座式垂直起降无人机，起飞时需要较大的功率来提供升力，而在平飞时，飞机只需要较小的功率来提供推进力，为了同时满足起飞和巡航的动力要求，飞机必须选择满足起飞要求的功率较大的发动机，而在平飞时，发动机有富余的功率，这部分功率在平飞状态是一种浪费，同时较大功率的发动机重量也更重，使得整个飞机的效率降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于分布式动力系统的垂直起降无人机，克服了现有技术中采用功率较大的发动机造成浪费，并且配重更重；采用电池动力，其能量密度远远低于燃油，使得纯电动的无人机航程受到极大的限制等问题。

为了解决技术问题，本实用新型的技术方案是：一种基于分布式动力系统的垂直起降无人机，包括机体、机翼、螺旋桨、平直桨、垂直尾翼、起落支撑和分布式动力系统，所述机体前端设有螺旋桨，尾部设有垂直尾翼，所述机翼为两个，其中两个机翼设置于机体两侧，所述平直桨为两个，其中两个平直桨以机体为中心对称设置于两侧机翼前端，所述机翼后侧设有起落支撑，所述分布式动力系统分别与螺旋桨和两个平直桨相连。

优选的，所述垂直尾翼为两个，其中两个垂直尾翼设置于机体尾部上下两侧，所述两个垂直尾翼所在平面与两个机翼所在平面垂直，其中垂直尾翼与起落支撑下端齐平。

优选的，所述分布式动力系统包括微型涡轮发电系统、交流转直流变频器、锂电池、电子调速器和电机，其中微型涡轮发电系统、交流转直流变频器和锂电池设置于机体内部，所述电子调速器和电机均为两个，其中一组电子调速器和电机设置于一侧机翼上，另一组电子调速器和电机设置于另一侧机翼上，所述微型涡轮发电系统分别连接交流转直流变频器和螺旋桨的动力组件，其中交流转直流变频器连接锂电池，所述锂电池分别连接两个电机和螺旋桨的动力组件，所述两个电机分别连接电子调速器，其中两个电机还分别连接平直桨。

优选的，所述微型涡轮发电系统包括微型涡轮发动机和置于其前端的微型发电系统，其中微型涡轮发动机连接微型发电系统，所述微型发电系统连接交流转直流变频器和螺旋桨的动力组件。