[实用新型]一种三涵道风扇垂直起降无人机

说明书

本实用新型涉及一种三涵道风扇垂直起降无人机，包括机身、安装于所述机身中部左右两侧的机翼、安装于所述机身尾部顶侧的尾翼、两个机翼涵道风扇和一个机身涵道风扇；两个机翼涵道风扇分别安装在两个所述机翼的前侧，并且所述机翼涵道风扇可转动，从而使其转轴在水平设置和竖直设置之间切换楼；所述机身涵道风扇安装在所述机身上，且其转轴竖直设置；本实用新型通过设置两个机翼涵道风扇和一个机身涵道风扇，在垂直起降阶段减小了下洗气流与机翼间的气流干扰与控制难度；在垂直起降模式与平飞模式转换时可依靠相应的控制方法，改善机翼周围的流场分布，提升动力系统及机翼的利用效率，降低动力系统的负担、死重占比与控制难度。

技术领域

本实用新型涉及垂直起降无人机的技术领域，具体涉及一种三涵道风扇垂直起降无人机。

背景技术

垂直起降飞行器既可以像直升机一样垂直起降，不受跑道的约束，又可以像固定翼飞机一样高速平飞，融合了固定翼飞机与直升机二者的优点，在民用军用领域都有着十分广阔的应用前景。

涵道风扇(或涵道螺旋桨)是一种将桨叶安装在空心涵道内的推进装置。对比同样直径的螺旋桨叶，相同拉力下，涵道风扇中桨叶上的载荷小于开放式螺旋桨桨叶，桨叶上的载荷减小可以减轻压缩性效应、空泡和噪声的产生。采用涵道风扇可以产生更大的升力，结构紧凑，噪声更小，由于风扇在涵道内部，使用非常安全，在无人机的应用领域具有广阔的前景。

现有的比较成熟的垂直起降飞行器有以“V-22”为代表的倾转旋翼机、以“F-35”为代表的采用矢量喷气或升力风扇实现垂直起降的喷气式飞机，以及近几年无人机领域出现的多旋翼固定翼复合式无人机。大型倾转旋翼飞行器和矢量喷气、升力风扇垂直起降飞机动力系统机构复杂、技术难度大，多运用于军事领域；复合式无人机速度慢、旋翼在平飞阶段转变为死重，且容易产生较大的阻力。

综上，现有的垂直起降飞行器存在着垂直起降阶段阻力大、旋翼与机翼间气流干扰严重、模态转化控制机构复杂，在垂直起降与平飞转换时机翼的气动条件差，气动效率较低、动力系统负担重等问题，需要一款即可以减小垂直起降阶段下洗气流与机翼间的干扰，又可以简化过于复杂的模态转化控制系统，提高垂直起降与平飞转换时气动效率和控制稳定性，并减小动力系统负担、减小死重占比的垂直起降飞行器。

实用新型内容

基于上述表述，本实用新型提供了一种三涵道风扇垂直起降无人机，垂直起降时，通过三个涵道风扇提供升力和控制动力，提升气动效率，保证控制稳定性；平飞时，通过两个机翼涵道风扇提供推力，关闭机身涵道风扇，减小死重占比，减小动力系统负担，增加巡航时长。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种三涵道风扇垂直起降无人机，包括机身、安装于所述机身中部左右两侧的机翼、安装于所述机身尾部顶侧的尾翼、两个机翼涵道风扇和一个机身涵道风扇；两个机翼涵道风扇分别安装在两个所述机翼的前侧，并且所述机翼涵道风扇可倾转，从而使其转轴可在水平设置和竖直设置之间切换；所述机身涵道风扇安装在所述机身上，且其转轴竖直设置。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步的，两个所述机翼涵道风扇分别安装在两侧的所述机翼的根部的前侧，并分别通过倾转机构连接所述机身。

进一步的，所述倾转机构包括安装在所述机身内的舵机，所述舵机的输出端分别通过连接轴沿对应的所述机翼涵道风扇的径向连接对应的所述机翼涵道风扇的一侧。

进一步的，所述机翼的前侧固定有支架，所述机翼涵道风扇相对所述连接轴的另一侧分别可转动地安装在对应的所述支架上。

进一步的，所述机身涵道风扇安装在所述机身尾部且所述尾翼的前侧，且所述机身涵道风扇竖直贯穿所述机身。

进一步的，所述机翼的翼稍设置有小翼，并且所述机翼上安装有气动舵面。

进一步的，所述尾翼为V形尾翼。