[发明专利]尾座式垂直起降固定翼无人机

说明书

本发明公开了一种尾座式垂直起降固定翼无人机，包括机身、机翼、起降驱动组件、巡航驱动组件和尾翼组件；两个机翼分别置于机身的两侧，各机翼的一端与机身固定连接；起降驱动组件包括主旋翼和第一驱动元件，第一驱动元件用于驱使主旋翼旋转，主旋翼用于为机身提供升降和悬停的升力；巡航驱动组件连接于机身的尾部，第二驱动元件用于驱使副旋翼旋转，俯仰驱动元件用于调整副旋翼的旋转轴的俯仰角度，副旋翼用于为机身提供平飞时的推力，副旋翼还用于为机身提供升降时的俯仰力；第一尾翼与机身固定连接，控制舵能够相对第一尾翼摆动。本发明的尾座式垂直起降固定翼无人机能够在垂直起降时提供可精确调节的俯仰力。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种尾座式垂直起降固定翼无人机。

背景技术

为了整合固定翼无人机续航长、有效载荷大以及多旋翼无人机垂直起降不受场地限制的特点，越来越多的公司和科研机构开始研发垂直起降固定翼无人机。从技术特征来说，垂直起降固定翼无人机包括了固定翼本身的气动布局和垂直起降实现方式两大类特征。固定翼飞机的气动布局包括常规布局、飞翼布局以及鸭式布局等。垂直起降的实现方式包括复合式、倾转旋翼式和尾坐式等。通过气动布局和垂直起降形式的组合，发展出了多种型式的垂直起降固定翼无人机。

目前市面上的垂直起降固定翼无人机主要包括复合式常规布局、复合式飞翼布局、倾转旋翼常规布局和尾坐式布局等。对于尾座式垂直起降固定翼无人机而言，通过机体竖直来实现起降悬停要求，最大程度地避免了额外的重量和阻力。但是传统的尾座式布局悬停时需要通过螺旋桨滑流流经操纵面来提供操纵和稳定力矩，这种方式为尾座式无人机提供的操纵力随着螺旋桨的推力变化而改变，而且操纵面偏转角度和所产生的操纵力并不呈线性关系，这些问题给无人机的稳定和控制带来了一定的挑战。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种尾座式垂直起降固定翼无人机，能够在垂直起降时提供可精确调节的俯仰力。

根据本发明实施例的尾座式垂直起降固定翼无人机，包括：

机身；

机翼，设有两个，两个所述机翼分别置于所述机身的两侧，各所述机翼的一端与所述机身固定连接；

起降驱动组件，包括主旋翼和第一驱动元件，所述第一驱动元件用于驱使所述主旋翼旋转，所述主旋翼用于为所述机身提供升降和悬停的升力；

巡航驱动组件，所述巡航驱动组件连接于所述机身的尾部，所述巡航驱动组件包括副旋翼、第二驱动元件和俯仰驱动元件，所述第二驱动元件用于驱使所述副旋翼旋转，所述俯仰驱动元件用于调整所述副旋翼的旋转轴的俯仰角度，所述副旋翼用于为所述机身提供平飞时的推力，所述副旋翼还用于为所述机身提供升降时的俯仰力；

尾翼组件，包括第一尾翼和控制舵，所述第一尾翼与所述机身固定连接，所述控制舵能够相对所述第一尾翼摆动，所述控制舵用于实现所述机身的俯仰和偏航。

根据本发明实施例的尾座式垂直起降固定翼无人机，至少具有如下有益效果：主旋翼用于为机身提供升降和悬停的升力，第二驱动元件用于驱使副旋翼旋转，俯仰驱动元件用于调整副旋翼的旋转轴的俯仰角度，副旋翼用于为机身提供升降时的俯仰力，由此，通过俯仰驱动元件调整副旋翼的旋转轴的俯仰角度，通过第二驱动元件调整副旋翼的转速，可实现俯仰力的大小和方向的精确调节，无人机在升降或悬停时出现低头或抬头的现象时，可迅速通过副旋翼调整姿态，从而稳定升降或悬停；此外，第二驱动元件用于驱使副旋翼旋转，副旋翼用于为机身提供平飞时的推力，该推力结合机翼产生的升力，可使无人机平飞巡航；在尾翼组件的控制舵配合下，可使无人机在巡航时俯仰或偏航，从而改变飞行姿态。

根据本发明的一些实施例，所述第一驱动元件包括第一转轴，所述主旋翼包括至少两片桨叶，各所述桨叶与所述第一转轴转动连接，且所述桨叶绕所述第一转轴旋转的轴心与所述第一转轴自转的轴心的夹角大于零。