[发明专利]一种大载重纵列双旋翼无人机平台

说明书

本发明提供了一种大载重纵列双旋翼无人机平台，包括机架、旋翼系统、飞控系统以及动力系统。本发明中两个旋转方向相反的旋翼系统产生的反作用扭矩可以互相平衡掉，无需单独设计尾桨，效率更高；相比于传统的无人机，采用纵向双旋翼的设计使得载重能力更为优秀；若动力系统出现故障，导致无法正常起降时，由于旋翼系统的主轴安装有单向轴承，可根据惯性实现无动力安全迫降，相比于目前的多轴（三轴以上）无人机，其安全性更高；悬停时的抗侧风扰动能力优秀，具有较大的操纵余量；由于纵向重心范围大，因此可将机身整体设计的比较庞大，进一步得到更大的载荷舱，可运输更多的货物。

技术领域

本发明属于无人机机械设计领域，具体涉及一种大载重纵列双旋翼无人机平台。

背景技术

随着无人机技术的发展，市面上的旋翼无人机主要以多旋翼无人机（3个旋翼及以上）为主，单旋翼直升机也占据一定的比重。多旋翼无人机结构简单，但是由于旋翼数量太多，导致其载重以及续航时间偏短。常规单旋翼无人机由于需要尾桨抵消反扭，也牺牲了一部分能量。

纵列式双旋翼直升机，相对于以上多种布局的旋翼无人机，其优势在于其两个旋翼纵列设置，空间占用小，两幅大桨逆向旋转使得反扭自然抵消，因此载重能力大大提高。由于目前纵列双旋翼布局主要用于有人驾驶飞机，提供军用运输、医疗救护等飞行服务，无人机中相对比较少见，因此一种大载重纵列双旋翼无人机平台具备常规旋翼无人机不具备的诸多优势，可以在多领域广泛使用。

因此，研制出一种能够进行大载重的纵列双旋翼无人机平台是本领域技术人员所急需解决的难题。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种大载重纵列双旋翼无人机平台。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大载重纵列双旋翼无人机平台，包括机架、旋翼系统、飞控系统以及动力系统；所述机架的前后两端各设有一个旋翼塔座；所述旋翼系统的数量为两个，分别安装于两个旋翼塔座上，且旋转方向相反；所述飞控系统通过传感器获取无人机的姿态信息，并通过PID控制器实现姿态的控制；所述动力系统的数量同样为两个，分别与两个旋翼系统配合相安装，并且每个动力系统均包括纯电动动力系统以及燃料动力系统。

进一步地，所述旋翼系统包含有伺服舵机，用于控制周期变距以及总距，并且旋翼系统的主轴上还配合安装有单向轴承。

进一步地，所述传感器为加速度传感器以及陀螺仪传感器。

进一步地，所述飞控系统还包括有定位系统。

进一步地，所述定位系统为GPS定位系统或者北斗定位系统。

进一步地，所述纯电动动力系统为搭配有动力电池的无刷电机；所述燃料动力系统为搭载有油料的发动机。

进一步地，所述机架以及旋翼塔座均由碳纤维以及航空铝合金材料制成。

本发明于现有技术相比，具有以下优点：

1、两个旋转方向相反的旋翼系统分别安装在两个旋翼塔座上，产生的反作用扭矩可以互相平衡掉，无需单独设计尾桨，效率更高；

2、相比于传统的无人机，采用纵向双旋翼的设计使得载重能力更为优秀，起飞重量达到500-1000公斤，载荷重量达到150-300公斤，且最大航时可达4小时；

3、若动力系统出现故障，导致无法正常起降时，由于旋翼系统的主轴安装有单向轴承，可根据惯性实现无动力安全迫降，相比于目前的多轴（三轴以上）无人机，其安全性更高

4、悬停时的抗侧风扰动能力优秀，具有较大的操纵余量；

5、由于纵向重心范围大，因此可将机身整体设计的比较庞大，进一步得到更大的载荷舱，可运输更多的货物。

附图说明