[发明专利]一种机腹吸附壁面的微型固定翼无人机

说明书

本发明公开了一种机腹吸附壁面的微型固定翼无人机，包括主机翼、矢量动力系统、气动舵面、垂尾、吸附‑脱离系统与机腹设备仓，所述吸附‑脱离系统安装于机腹中上侧；所述吸附‑脱离系统包括仿生吸附干胶与脱离伺服机构；所述仿生吸附干胶在机腹外侧沿主机翼前后方向铺设，用于吸附壁面；机腹两侧对称安装有两套所述脱离伺服机构，用于实现所述仿生吸附干胶与壁面的脱离；所述脱离伺服机构包括脱壁伺服舵机、脱壁凸轮和脱壁摇臂。本发明的无人机在长距离飞行到预定场地后，能够实现在垂直壁面上的低功耗长时间吸附，在吸附过程中可执行侦察任务，完成后脱离壁面返航。

技术领域

本发明涉及微型无人机技术领域，具体涉及一种机腹吸附壁面的微型固定翼无人机。

背景技术

目前大型无人机已经越来越多的运用在实战中，但是在反恐作战、特定区域侦察、目标人物跟踪、室内隐蔽侦察方面仍然无法发挥作用，急需微型无人机(Micro AirVehicle简称MAV)来补充现有的军用无人机装备体系。微型无人机是指尺寸只有手掌大小(约15cm)的飞行器，按照其飞行原理可分为固定翼微型飞行器、旋翼微型飞行器和扑翼微型飞行器三种构型。上个世纪90年代以来,微型无人机引起了各国的关注，以美国为代表的世界各国都对其展开了研究，其中固定翼无人机因效率高，航程远，载重大，速度快等优点，应用最为广泛，研究热度最高。

微型无人机体积小、重量轻、隐蔽性好、机动性强、灵活度高，在城市环境下作战优势明显，可以给战斗人员提供低空、机动视角的侦察,随时感知瞬息变的战场态势，为作战行动提供信息支撑。

受到电池技术发展的限制，目前微型无人机的续航时间普遍较短，且在飞行过程中会产生较大的噪音导致在侦查过程中容易暴露。因此，本发明针对这些问题提出吸附式微型无人机的解决方案，以实现无功耗无噪声的长时侦察，提高战场生存率和滞留时间。

目前常用的吸附方式有以下几种：磁吸附、静电吸附，负压吸附和推力吸附。其中磁吸附产生的吸附力大，但是只能在导磁面起作用且噪声也偏大。静电吸附利用静电产生的库仑力吸附墙面，需要较大面积，并且以极高的平行度贴墙才能有效产生吸附力，对表面平整度和光滑度要求较高。负压吸附功耗大，噪声大，对所吸附的壁面光滑度具有很高的要求。推力吸附虽然适应性很强,但是装置笨重，效率很低，噪声过大，不适合微型无人机使用。

为兼顾固定翼和多旋翼的优势，同时保证吸附作业的顺利实施，选择尾座式无人机构型，可实现垂直起降且有较大的飞行速度。这类飞机悬停状态下涉及大迎角(50°以上)飞行稳定性问题，由于气流的不对称分离会产生滚转发散。在悬停状态向平飞状态转换时，容易产生模式切换不稳定，抗风性能差等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种机腹吸附壁面的微型固定翼无人机，可长距离飞行到预定场地后，实现在垂直壁面上的低功耗长时间吸附，在吸附过程中可执行侦察任务，完成后脱离壁面返航。

本发明的技术方案如下：

一种机腹吸附壁面的微型固定翼无人机，通过在无人机机腹布置纳仿生吸附干胶(501)，实现无人机在壁面上的吸附，该无人机包括两侧主机翼(1)、矢量动力系统(2)、气动舵面(3)、垂尾(4)、吸附-脱离系统(5)与机腹设备仓(6)；

机腹内部设计有机腹设备舱(6)，所述机腹两侧连接所述主机翼(1)，两侧所述主机翼(1)前端的安装座上均对称安装有矢量动力系统(2)，两侧所述主机翼(1)后端均通过铰链对称安装有气动舵面(3)，在机腹末端两侧对称布置垂尾(4)，所述吸附-脱离系统(5)安装于机腹中上侧；