[实用新型]一种高速混合动力无人机

说明书

一种高速混合动力无人机，包括机体、旋翼动力组、任务载荷、油箱、混动发动机、发电机以及推进螺旋桨、电池，所述旋翼动力组安装所述机体的伸出机臂末端，所述任务载荷安装在所述机体前端下部，所述机体中部安装量所述油箱，所述机体后部安装所述混动发动机、所述发电机以及所述推进螺旋桨，所述机体内部安装有飞控系统和所述电池，所述油箱向所述混动发动机提供燃油，所述混动发动机带动所述发电机和/或所述推进螺旋桨同轴旋转，所述发电机旋转发电向所述电池提供电力，所述发电机和/或所述电池的电力提供给所述旋翼动力组。

技术领域

本实用新型涉及一种无人机，尤其是一种高速混合动力无人机。

背景技术

现有大规模应用的无人机主要有多旋翼、固定翼和复合翼三种构型。其中，多旋翼无人机结构简单使用方便，可以垂直起降随时悬停，但飞行速度较慢抗风性能差；固定翼无人机，飞行速度快抗风性好，但是需要专用空域和起降场地不能垂直起降和随时悬停；复合翼无人机，采用多旋翼方式起飞降落固定翼方式高速巡航，但是在执行监控巡检类任务时无法长时间随时悬停对可以目标进行跟踪凝视。

目前无人机能源方式主要有电动、太阳能电池、氢燃料电池、油动。纯电动无人机、结构简单、使用方便、动力强劲，适合小型消费级无人机使用。在大型工业级无人机领域，电动无人机续航时间短，执行一般巡检类任务时，续航时间一般不超过50分钟。航时不足极大的限制了电动无人机进一步应用；太阳能电池无人机目前还都在实验室阶段，未能大规模使用。太阳能电池板发电效率低下，目前仅能够用在高空长航时固定翼上。此种无人机受天气影响较大，抗风性能弱，日照充足的情况下可以进行长时间续航，但是飞行高度较高，阴天下雨时不能够自持飞行，不适合大规模全天候应用；氢燃料电池无人机已经问世很多年，拥有较大的能量密度和转换效率，无人机可以较长时间飞行。但是氢燃料电池采用高压碳罐存储液态氢，而氢气属于极易燃易爆气体，整个使用环节都有较高风险。此外，氢气不易制取不易存储运输，氢燃料电池无人机一直无法实用化；油动是最早出现无人机动力方式，经百年的发展已经成熟可靠，拥有航时长动力足的特点。但是油动无人机也存在震动大，驱动定距螺旋桨时需要满足各种工况使用维护复杂，限制了油动无人机大规模应用。

现有的多旋翼无人机存在续航时间不足、油动无人机使用维护复杂、电动固定翼无人机无法随时悬停等多种缺陷。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高速混合动力无人机，其能够将燃油动力与电力动力的结合起来，解决了垂直起降、随时悬停与长航时、高航速的矛盾。

本实用新型的技术方案为：

一种高速混合动力无人机，包括机体、旋翼动力组、任务载荷、油箱、混动发动机、发电机、推进螺旋桨、电池，旋翼动力组安装机体的伸出机臂末端，任务载荷安装在机体前端下部，机体中部安装量油箱，机体后部安装混动发动机、发电机、推进螺旋桨，机体内部安装有飞控系统和电池，油箱向混动发动机提供燃油，混动发动机带动电动机和/或推进螺旋桨同轴旋转，电动机旋转发电向电池提供电力，推进螺旋桨旋转实现水平高速飞行，发电机和/或电池的电力提供给旋翼动力组，实现垂直起降和悬停。

本实用新型的有益效果：

本实用新型创新的采用串联混动多旋翼复合推进螺旋桨，可以在较小起降场地内完成起降，并能够以较高航速进行巡航飞行，在发现可疑目标后还可以随时悬停，对目标进行精准锁定跟踪识别；高速混合动力无人机采用传统石化燃油飞行，拥有远超电动多旋翼无人机的航时，而且快速补充燃料后可以迅速再次起飞，连续飞行能力极强；高速混合动力无人机拥有与电动多旋翼无人机简单操作的特性，经过简单培训即可快速使用；高速混合动力无人机采用模块化设计，混动模块具有全寿命周期自动检测功能，自动提示维护时间，只需更换混动模块无人机即可正常使用，需要维护的混动模块可以返厂维护，减小了操作人员维护压力，提高了无人机系统的可靠性。