[发明专利]一种无人直升机及其控制系统

说明书

本发明公开了一种无人直升机及其控制系统，包括控制器、主旋翼、第一操控机构、安装于无人直升机的两侧的机翼和安装于机翼的推进机构，机翼包括主翼、以可纵向偏转的方式安装于主翼的副翼和用于操控副翼的纵向偏转角度的第二操控机构；当无人直升机向前飞行的速度达到第二预设速度时，控制器用于控制第一操控机构将主旋翼的桨距角降低至零，同时控制第二操控机构调节副翼的纵向偏转角度，以使无人直升机的整体升力与无人直升机的重力保持相等。该控制系统，通过控制器控制第一操控机构将主旋翼的桨距角降低至零，此时主旋翼不产生升力，降低了主旋翼对无人直升机向前飞行时所产生的阻力和干扰，继而有助于提升无人直升机的飞行速度。

技术领域

本发明涉及航空技术领域，尤其涉及一种无人直升机及其控制系统。

背景技术

当前的市面上的无人直升机多采用常规构型，使用主旋翼提供全部飞行时所需的推进力，导致飞行最大速度受到限制。为了提升直升机的最大飞行速度，也有一些直升机在机身的两侧设计机翼，同时在机翼上安装推进机构，通过推进机构提升飞行速度，但是该种结构的直升机同样存在飞行速度受限的问题，因为当无人直升机处于高速飞行状态时，主旋翼会对无人直升机的向前飞行产生很大的阻力，严重阻碍了飞行速度的提升。

综上所述，如何解决无人直升机存在飞行速度提升受限的问题已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人直升机及其控制系统，以解决无人直升机存在飞行速度提升受限的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种无人直升机的控制系统，包括控制器、主旋翼、用于操控所述主旋翼变距的第一操控机构、安装于无人直升机的两侧的机翼和安装于所述机翼的推进机构，所述机翼包括主翼、以可纵向偏转的方式安装于所述主翼的副翼和用于操控所述副翼的纵向偏转角度的第二操控机构；

当所述无人直升机向前飞行的速度达到第二预设速度时，所述控制器用于控制所述第一操控机构将所述主旋翼的桨距角降低至零，同时控制所述第二操控机构调节所述副翼的纵向偏转角度，以使所述无人直升机的整体升力与所述无人直升机的重力保持相等。

优选地，所述无人直升机还包括尾翼，所述尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼，所述水平尾翼上设置有用于调节所述水平尾翼的升降力矩的升降舵，所述垂直尾翼上设置有用于调节所述垂直尾翼的引导方向的方向舵；

当所述无人直升机向前飞行的速度达到第二预设速度时，所述控制器控制所述第二操控机构调节所述副翼的纵向偏转角度以提升所述机翼的上升力矩，同时控制所述升降舵提升水平尾翼的上升力矩，以使得无人直升机的整体升力与无人直升机的重力保持相等。

优选地，当所述无人直升机向前飞行的速度达到第一预设速度且尚未达到第二预设速度时，所述控制器控制所述第一操控机构将所述主旋翼的桨距角降低，同时控制所述第二操控机构调节所述副翼的纵向偏转角度，以使所述主旋翼和所述机翼产生的整体升力与无人直升机的重力保持相等，其中，所述第一预设速度小于所述第二预设速度。

优选地，当所述第一操控机构操控所述主旋翼的桨距角降低时，所述控制器控制所述第一操控机构对所述主旋翼执行周期变距，且保持所述主旋翼上处于前行侧桨叶的桨距角低于所述主旋翼上处于后行侧桨叶的桨距角，以使所述前行侧桨叶的升力与所述后行侧桨叶的升力平衡。

优选地，当所述第一操控机构操控所述主旋翼的桨距角降低时，所述后行侧桨叶的桨距角保持预设最大值，所述前行侧桨叶的桨距角减小。

优选地，所述前行侧桨叶的桨距角和所述后行侧桨叶的桨距角，按照如下公式得出：