[发明专利]一种无人自转旋翼机

说明书

本发明公开了一种无人自转旋翼机，包括旋翼系统、预转机构、操纵机构、机身、测控系统、导航飞控系统、电气系统、短翼、动力系统、尾翼以及起落架，导航飞控系统、电气系统及测控系统安装在机身内；动力系统安装于机身的动力舱，旋翼系统安装在机身上部，预转机构与旋翼系统相连，用于在起飞时借助所述动力系统提供的动力，使旋翼系统预转至预定转速，操纵机构与旋翼系统相连，用于飞行时，对旋翼系统进行操控以依靠来流驱动旋翼系统自转提供升力，并控制旋翼机的飞行姿态，短翼安装在机身左右两侧，用于载荷挂载，同时提供部分升力；尾翼安装于机身的后侧。本发明无人自转旋翼机具备自主起降与航线飞行能力，具有起降距离短、环境适应性强等优点。

技术领域

本发明涉及飞行器设计技术领域，具体的，是涉及一种无人自转旋翼机。

背景技术

自转旋翼机是一种利用来流驱动旋翼自转产生升力，螺旋桨推(拉)克服前飞阻力的旋翼飞行器。自转旋翼机与直升机区别在于在飞行时自转旋翼机旋翼是依靠来流驱动自转，而直升机旋翼则依靠发动机驱动；自转旋翼机前飞是利用螺旋桨推(拉)力克服前飞阻力，而直升机一般是利用旋翼拉力分量克服前飞阻力；自转旋翼机一般采用倾斜旋翼桨盘改变飞行状态，而直升机一般采用周期变距改变飞行状态。

自转旋翼机出现时间比直升机要早，但由于不能悬停，后续发展趋缓。但自转旋翼机具有结构简单、安全性高、经济性好、速度范围宽以及可短距起降等优点，随着现代航空技术的发展，自转旋翼机又迎来了新的发展机遇，国内外相继出现了多型成熟的有人自转旋翼机。但有人驾驶自转旋翼机存在使用局限，例如在低能见度或夜晚条件下，不能开展飞行，驾驶员易疲劳等。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提出了一种可以滑跑起降的无人自转旋翼机，具有起降距离短、环境适应性强等优点。

本发明的无人自转旋翼机包括旋翼系统、预转机构、操纵机构、机身、测控系统、导航飞控系统、电气系统、短翼、动力系统、尾翼以及起落架，所述导航飞控系统、电气系统及测控系统安装在机身内；所述动力系统安装于机身的动力舱，所述旋翼系统安装在机身上部，是主要的升力面和操纵面，所述预转机构与所述旋翼系统相连，用于在起飞时借助所述动力系统提供的动力，使旋翼系统预转至预定转速，所述操纵机构与所述旋翼系统相连，用于飞行时，对旋翼系统进行操控以依靠来流驱动旋翼系统自转提供升力，并控制旋翼机的飞行姿态，所述短翼安装在机身左右两侧，用于载荷挂载，同时提供部分升力，为旋翼卸载；所述尾翼安装于机身的后侧，用于控制航向。

优选所述操纵机构包括旋翼支座、两个拉杆和两个直线舵机，所述旋翼系统借助所述旋翼支座安装在机身的上部，两个直线舵机安装在机身上，分别借助两个拉杆与旋翼支座的两端相连，由此控制旋翼系统的前后倾斜与左右倾斜角度。

优选所述预转机构采用直线舵机控制是否接通预转，其包括大齿轮、小齿轮、上传动杆、齿轮箱、下传动杆、皮带轮、皮带、预转压杆和一个直线舵机，该直线舵机和所述皮带轮安装于机身的后部，所述皮带轮经由所述皮带与动力系统相连，所述直线舵机借助所述预转压杆能够使所述皮带轮上下移动，由此能够接通或断开所述动力系统的动力传递，所述皮带轮与下传动杆同轴固连，所述下传动杆借助所述齿轮箱与所述上传动杆转向连接，所述大齿轮和所述小齿轮相啮合，均安装在所述旋翼支座上，所述大齿轮与所述旋翼系统连接，能够带动旋翼转动，所述小齿轮与所述上传动杆相连，由此，在起飞时直线舵机借助预转压杆带动所述皮带轮向上移动，绷紧皮带，从而借助动力系统进行转动，进而经由下传动杆、齿轮箱、上传动杆和小齿轮传递动力，使大齿轮带动旋翼旋转，接通预转，当旋翼达到预定速度飞机开始起飞时，直线舵机控制预转压杆使所述皮带轮下降，松开皮带，断开动力传递，在接通预转时缓慢接通，在断开预转时快速断开。

优选所述机身采用流线型气动外形，同时机身与旋翼系统连接结构采用整流罩，降低飞行阻力。

优选所述起落架采用前三点式起落架，主起落架支臂采用整流罩整流，前起落架采用舵机控制前轮转向。