[发明专利]一种陆空两用多模态涵道式飞行器及其控制方法

说明书

本发明涉及一种陆空两用多模态涵道式飞行器，包括至少三个沿第一方向并排布置的动力单元，任意相邻两个所述动力单元均通过连接机构相连，所述动力单元设置有涵道风扇，部分或全部所述连接机构为允许相邻两个所述动力单元之间的夹角产生变化的角度调节机构，以使所述动力单元能够朝向同一侧弯折并卷曲形成首尾相接的筒状结构，在陆地行走时，所述筒状结构由所述涵道风扇提供动力并在地面滚动。相比于增设陆地行走机构的方式而言，本发明中所公开的陆空两用多模态涵道式飞行器的重量和尺寸均较小，这有利于增加涵道式飞行器的续行里程并提高其通过性。本发明还公开了一种上述陆空两用多模态涵道式飞行器的控制方法。

技术领域

本发明涉及飞行器设计制造技术领域，特别涉及一种陆空两用多模态涵道式飞行器及其控制方法。

背景技术

陆空两用涵道式飞行器是指既能够在空中飞行，又能够在陆地行走的涵道式飞行器，目前通常的做法是在涵道式飞行器上设置陆地行走机构，当涵道式飞行器落地之后通过陆地行走机构驱动陆空两用飞行器在陆地行走。

陆地行走机构的设置使得涵道式飞行器的重量大大增加，这导致飞行器的能耗显著增加，续航能力下降非常明显，另外，陆地行走机构的设置还使得涵道式飞行器的整体尺寸增加，在通过较为狭窄的空间时容易与外界环境中的物体产生干涉，飞行器的通过性能也显著下降。

发明内容

一方面为了能够在尽量不增加涵道式飞行器尺寸和重量的前提下实现涵道式飞行器的陆地行走，另一方面为了有效提高涵道式飞行器的通过性，本发明提供了一种陆空两用多模态涵道式飞行器，包括至少三个沿第一方向并排布置的动力单元，任意相邻两个所述动力单元均通过连接机构相连，所述动力单元设置有涵道风扇，部分或全部所述连接机构为允许相邻两个所述动力单元之间的夹角产生变化的角度调节机构，以使所述动力单元能够朝向同一侧弯折并卷曲形成首尾相接的筒状结构，在陆地行走时，所述筒状结构由所述涵道风扇提供动力并在地面滚动。

优选的，任意一所述动力单元均由至少两个沿第二方向排布并固定连接的动力包构成，任意一所述动力包均设置有所述涵道风扇，其中，所述第一方向与所述第二方向垂直。

优选的，任意一所述动力单元的底面均设置有弧形凸起，在所述动力单元卷曲形成所述筒状结构后，各所述动力单元上设置的所述弧形凸起构成环绕所述筒状结构一周的圆形外廓，以减小滚动时的颠簸。

优选的，任意一所述动力单元上均设置有多个间隔分布的所述弧形凸起，在所述动力单元卷曲形成所述筒状结构后，所述弧形凸起构成沿所述筒状结构轴向间隔分布的多个所述圆形外廓。

优选的，所述弧形凸起上还开设有减重孔。

优选的，任意一所述动力包上均设置有至少两个所述涵道风扇，所述涵道风扇沿所述第二方向间隔分布。

优选的，一个或多个所述动力单元内还设置有姿态传感器，在处于陆地行走模式时，所述姿态传感器用于检测所述筒状结构的滚动方向及当前状态，所述陆空两用多模态涵道式飞行器的控制器获取所述姿态传感器的信号，并根据所述传感器的信号控制相邻所述动力单元的涵道风扇启动或停止。

优选的，所述角度调节机构为连杆驱动装置，所述连杆驱动装置包括连杆组件及驱动所述连杆组件转动的伸缩杆；

所述连杆组件包括铰接杆及与所述铰接杆一端铰接的铰接座，所述铰接座和所述铰接杆的另一端分别与相邻两个所述动力单元固定连接，所述伸缩杆的一端与所述铰接杆的杆体铰接，另一端与安装有所述铰接座的所述动力单元铰接。

优选的，所述转动装置为连杆驱动装置，所述连杆驱动装置包括连杆组件及驱动所述连杆组件转动的连杆驱动装置；