[实用新型]可倾转定翼无人机

说明书

技术领域

    本实用新型属于航空飞行器设计技术领域，尤其是涉及一种高效、多用途、既可垂直起降、又能达到固定翼飞机的巡航速度的可倾转定翼无人机。

背景技术

无人机一般分为固定翼与旋转翼两种类型，常规的固定翼无人机虽然具有速度快、航程远的优点，但是起飞着陆有场地要求，同时无法进行空中定点悬浮；而旋翼无人机可垂直起降，对起飞场地没有要求，并可在空中悬停来执行任务。

如何克服旋翼飞行器与固定翼飞行器各自的缺点而保留两者的优点，寻求既能快速飞行又能垂直起降的飞行器，是人们一直思考的问题。在该需求推动下，倾转旋翼机和倾转定翼机的概念被提了出来，二者既有相同点又有不同点。相同点是二者均综合了定翼飞机和旋翼直升机的优点，可以垂直起降并能高速巡航飞行；不同点是倾转旋翼机是通过倾转旋翼的方式来改变飞行状态的，而倾转定翼机则是通过倾转定翼的方式改变飞行状态。倾转旋翼机和倾转定翼机通过各自特有的飞行模式兼备了旋翼直升机和固定翼飞机的优点，同时填补了直升机和固定翼飞机飞行速度包线之间的空白，在军事和民用两方面均能发挥重要作用。

由于可倾转翼飞机兼具旋翼无人机的垂直起降性能和固定翼飞机的高速度、大航程性能，能耗较低、载重量较大，在众多垂直起降飞机方案中脱颖而出，较早的进入到实用阶段，欧美等国开发了如V-22“鱼鹰”、XV-3、XV-15、BA-609、EagleEye“鹰眼”等系列的倾转翼飞机机型。

其中，美国军机V-22“鱼鹰”是目前真正投入使用的倾转旋翼机，也是倾转旋翼机型中的典型代表，V-22的机身、机翼和普通固定翼飞机基本相似，不同的是位于机翼两端的螺旋桨发动机可以上下转动，可实现垂直起降和固定翼巡航的功能。但是，V-22有些技术还没有完全过关，其使用期间事故频繁发生。其不足主要体现在以下几个方面：首先， V-22垂直起降时，由于螺旋桨（旋翼）位于机翼的翼尖上方，螺旋桨旋翼产生的下冲气流，有相当一部分会打在机翼的上表面，阻挡了滑流向下运动的气流，减小有效升力，同时产生的乱气流影响了飞行器的稳定性，使得控制难度加大；其次，发动机位于机翼的两端，为了保证发动机在倾转和固定时定位准确，机翼必须要有足够的刚度和强度来控制变形，因此，它的主翼翼尖必须设计得比较宽厚，这样即增加了机翼的重量又增加了起降时的挡风面积，导致了增加整机重量、减小了升力的结果。

此外，在中国专利文献CN201712787U中，公开了一种电动倾转旋翼无人机，其采用的技术方案是，该电动倾转旋翼无人机包括中央开有旋翼涵道的机身、旋翼旋转轴、定位碳板架、动力电机、上旋翼、下旋翼、舵机伺服器、舵机摇杆、飞机姿态控制舵、旋翼翻转伺服器、推进螺桨，，中央开有旋翼涵道的机身的涵道上连有旋翼旋转轴，旋翼旋转轴的中心内设有定位碳板架，定位碳板架的上、下端分别安装有动力电机，两个动力电机通过齿轮分别对应连接上旋翼和下旋翼，上旋翼和下旋翼的旋转轴同轴固定在定位碳板架的中心，定位碳板架的左、右侧分别连接两个舵机伺服器，舵机伺服器通过舵机摇杆连接飞机姿态控制舵，一飞机姿态控制舵的侧边连有旋翼翻转伺服器，中央开有旋翼涵道的机身尾部设有推进螺桨。

上述专利文献CN201712787U中公开的电动倾转旋翼无人机采用电动“推桨+倾转共轴旋翼”的动力方案，其安全性能具有不可靠性，且升力欠佳导致起飞速度慢。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种高效、多用途、既可垂直起降、又能达到固定翼飞机的巡航速度、安全性能好、结构合理的可倾转定翼无人机。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，该可倾转定翼无人机包括机身，所述机身两侧设有至少一对机翼，所述机身的尾部还设有尾翼，还包括有可使机翼倾斜的机翼倾斜机构，每片机翼上均固装有动力装置，每个动力装置上连接有一螺旋桨，机翼与动力装置固装在一起，同时动作，所述螺旋桨的旋转面与所述机翼的水平面始终垂直。