[发明专利]一种可折叠的复合式油动高速四旋翼无人机

摘要

本发明公开了一种可折叠的复合式油动高速四旋翼无人机，它主要包括动力传动系统、旋翼操纵系统和机身及折叠系统。本发明主要解决了传统复合式无人机结构重量大、气动效率低、占用空间大的问题。本发明采用串列翼的总体布局形式，提高了前飞模式下的气动性能；机翼可折叠且装有轮式起落装置，方便地面运输并节省空间；采用混合控制策略，对应控制通道联动，可高效稳定的控制飞机。

主权项

一种可折叠的复合式油动高速四旋翼无人机，其特征在于：它主要包括动力传动系统、旋翼操纵系统和机身及折叠系统。他们之间的位置连接关系是：动力传动系统、旋翼操纵系统安装于机身及折叠系统上。所述动力传动系统，包括动力子系统和多旋翼传动子系统。所述动力子系统包括发动机(1)、螺旋桨离合器(2)、螺旋桨轴(3)、多旋翼离合器(4)、一级传动轴(5)、转换同步带轮(6)、转换同步带(7)和二级传动轴(8)；螺旋桨离合器(2)一端与发动机(1)前输出轴固连，另一端与螺旋桨轴(3)固连，所述螺旋桨离合器(2)为可遥控的磁粉式电磁离合器，可通过遥控装置控制其连接或断开；多旋翼离合器(4)一端与发动机(1)后端输出轴固连，另一端与一级传动轴(5)固连，所述多旋翼离合器(4)为离心式离合器，发动机(1)后端输出轴达到一定转速时该离合器处于连接状态；转换同步带轮(6)数量为2个，分别与一级传动轴(5)和二级传动轴(8)固连，然后通过转换同步带(7)与二者配合保证一级传动轴(5)与二级传动轴(8)等速转动。所述多旋翼传动子系统，包括一级主动带轮(9)、一级从动带轮(10)、一级同步带(11)、转接轴(12)、二级主动带轮(13)、二级从动带轮(14)、二级同步带(15)和多旋翼轴(16)；一级主动带轮(9)与一级从动带轮(10)分别与一级同步带(11)配合传动；一级从动带轮(10)、二级主动带轮(13)分别与转接轴固连；二级主动带轮(13)与二级从动带轮(14)分别与二级同步带(15)配合传动，多旋翼轴(16)与二级从动带轮(13)固连。动力传动系统包括4套多旋翼传动子系统，安装在前面的多旋翼子系统通过一级主动带轮与一级传动轴连接，安装在后面的多旋翼子系统通过一级主动带轮与二级传动轴连接。所述旋翼操纵系统，包括桨叶(17)、变距摇臂(18)、上复材桨毂(19)、下复材桨毂(20)和螺旋桨(21)。变距摇臂(18)和桨叶(17)固连，并置于上复材桨毂(19)和下复材桨毂(20)中间与二者固连。对桨叶(17)进行操纵时，通过相关变距机构拉动变距摇臂(18)并带动上复材桨毂(19)和下复材桨毂(19)扭转，改变桨叶(17)迎角从而改变旋翼拉力。所述螺旋桨(21)为可控变距螺旋桨，与螺旋桨轴(3)固连，其作用为提供平飞时向前的拉力。所述机身及折叠系统，包括机身(22)、机翼(23)、垂直尾翼(24)、折叠转轴(25)、转轴轴承(26)、转轴螺母(27)和起落架(28)。所述机身(22)为流线型柱状结构，其功能为支撑和连接各部件，动力子系统与螺旋桨传动子系统均安装于机身内部。所述机翼(23)数量为4，置于前侧的2个机翼(23)位置略低于后侧的2个机翼(23)；每个机翼(23)通过2套转轴机构与机身(22)连接，机翼(23)与转轴轴承(26)外环固连，转轴轴承(26)内环与折叠转轴(25)固连，折叠转轴(25)与机身(22)固连，转轴螺母(27)与折叠转轴(25)通过螺纹连接，防止折叠转轴(25)与机身(22)脱开；机翼(23)后缘设有襟副翼气动舵面，用以控制飞机姿态；旋翼传动子系统安装于机翼(23)内部，机翼(23)对其起支撑作用。所述垂直尾翼(24)与机身(22)固连，起横航向安定及操纵作用。所述起落架(28)为轮式前三点形式，与机身固连。安装于前侧机翼(23)上的多旋翼子系统旋翼朝下安装，安装于后侧机翼(23)上的多旋翼子系统旋翼朝上安装，以防止机翼折叠过程中多旋翼子系统之间互相干涉。