[发明专利]一种基于涵道式动力矢量组件的模块化垂直起降固定翼无人飞行器

说明书

技术领域

本发明涉及一种固定翼无人飞行器，具体涉及一种具有垂直起降功能的涵道式动力的固定翼无人飞行器。

背景技术

近年来，无人飞行器的生产和研发逐步兴起，无人飞行器由于其自身具备的鲜明技术特点，在军事和民用领域得到了广泛的应用和飞速的发展，尤其在农业保护、通信中继、防灾减灾、气象监测、电力传输、测绘、航拍、娱乐等领域具有着广泛的应用。无人机包括多种类型，而涵道式无人机具有垂直起降和悬停的飞行特点，在体积、隐蔽性和飞行性能上都具有鲜明的特点，已成为微小型无人机领域中生产和应用较多的机型。

目前，涵道式无人飞行器的生产公司陆续推出了多种型号的涵道式无人飞行器。例如，Sikorsky公司推出的Cypher无人机飞行器采用共轴双桨涵道式布局的涵道式飞行器；美国名的霍尼韦尔公司推出了kestrel无人飞行器；新加坡也推出了自己的涵道式风扇无人机fantai。

涵道式无人飞行器通常主要包括载荷舱、涵道风扇系统、着陆架和动力系统所组成。上述这些涵道式无人飞行器具备垂直起降和悬停的功能，但是在高速飞行方面，难以达到固定翼无人机的飞行速度，并且在高速飞行时也通常消耗燃油较多，难以维持长时间的高速飞行。

而固定翼无人机能够在飞行时借助固定翼的特点在飞行时能够达到较高的飞行速度，并且还能够同时保持较低的油耗，通常不具备垂直起降和悬停的功能，因而，在一些特殊的用途中，难以达到使用要求。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提供了一种模块化垂直起降固定翼无人飞行器具有两种构型，兼顾高低速飞行性能和悬停功能。该无人飞行器以传统构型的涵道飞行器为基础构型，采用模块化设计理念，通过基础涵道体动力矢量控制组件机身与高速构型的机翼组件的组合变换来实现可变体涵道式无人飞行器的双构型转换。

本发明的具体技术方案为：一种基于涵道式矢量动力组件的模块化垂直起降固定翼无人飞行器，包括固定翼组件和涵道式矢量动力组件；所述固定翼组件由固定翼组件的圆柱形机体和两片梯形固定翼组成；所述固定翼组件和涵道式矢量动力组件通过可拆卸装置进行连接，所述可拆卸装置为设置在涵道式矢量动力组件顶部的安装盘；并且所述固定翼组件垂直安装在涵道式矢量动力组件顶部的安装盘上；所述涵道式矢量动力组件包括，环形油箱涵道体、起落架、顶置发动机、五叶螺旋桨、扭矩平衡片、导流板、方向姿态控制器、安装盘；所述涵道式无人飞行器矢量动力组件的顶部设置安装盘，所述安装盘能够可拆卸安装任务设备；所述涵道式无人飞行器矢量动力组件的安装盘下部设置顶置发动机，所述顶置发动机下部安装所述五叶螺旋桨；所述扭矩平衡片和导流板共同设置在所述五叶螺旋桨下部的涵道体内，并且扭矩平衡片和导流板在垂直方向上呈上下设置，扭矩平衡片的下边缘和导流板的上边缘在同一水平面内；所述方向姿态控制器安装在所述导流板上；所述扭矩平衡片为逆向切线扭矩平衡片，共有16片组成；所述方向姿态控制器共有8组，分别控制姿态和方向；所述顶置发动机上还设置有冷却装置。