[发明专利]具有多机翼同步折叠机构的无人机

说明书

本发明公开了一种具有多机翼同步折叠机构的无人机，包括机体和若干推进器，机体圆柱状回转体，推进器绕机体中心线圆周均布，推进器通过机臂连接在机体表面，推进器为喷气式发动机或者是螺旋桨式。推进器共三个，机臂与机体的连接为可旋转的活动连接，机臂的旋转轴线垂直于机体中心线并与机体中心线相交。无人机还包括若干尾翼，尾翼圆周均布在机体尾部，尾翼数量与推进器数量相同，尾翼根部设有折叠机构用于将尾翼伸出或收回。通过各推进器出射角以及出力即可完成无人机的平飞、转向、俯仰调整的姿态变化，还加入了无人机的自转姿态变化，组合灵活多变，可以通过简单控制即可完成非常复杂的飞行动作。

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体是一种具有多机翼同步折叠机构的无人机。

背景技术

无人机在越来越多的领域被使用。

民用中的高速无人机以及军用无人机基本都是使用大功率螺旋桨作为动力或者使用燃油的喷气式发动机作为动力，而这些无人机基本都是使用传统的民航客机、战斗机的起飞方式，推进器的动力全部转化为机身的前进速度并通过机翼与空气产生相互作用从而飞起，这些飞行器都需要较长的跑道以便获得足够的起飞速度。

现有技术中，还没有一种高速无人机能够实现类似于直升机形式的垂直起落方式，垂直起落的无人机大多将螺旋桨布置成直升机的形式，这种设置方式所提供的动力不能让无人机获得较大的水平飞行速度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有多机翼同步折叠机构的无人机，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有多机翼同步折叠机构的无人机，包括机体和若干推进器，机体圆柱状回转体，推进器绕机体中心线圆周均布，推进器通过机臂连接在机体表面。

推进器径向布置并圆周均布，推进器为喷气式发动机或者是螺旋桨式，推进器的出气方向朝向机体的后方，当所有推进器一同往后喷气时，处于竖直姿态的机体就能起飞进入空中，竖直进入空中后，不管是通过可调角度的机翼进行飞行角度变化还是通过改变喷口喷气角度，最终让无人机成为水平方向的常规飞行。对于高速飞行的喷气式无人机，垂直起飞的起飞方式，大大减小了无人机的起飞条件，拓展了无人机的应用场合。

进一步的，推进器共三个，分别为第一推进器、第二推进器和第三推进器，以水平飞行时的姿态为标准姿态，定义处于高点的推进器为第一推进器，以相对于前进方向在左侧的推进器为第二推进器，以相对于前进方向在右侧的推进器为第三推进器，并且在此姿态上定义机体坐标系，以前进方向为X，以水平面上的垂直于X方向的方向为Y，以竖直方向为Z；

进一步的，机臂与机体的连接为可旋转的活动连接，机臂的旋转轴线垂直于机体中心线并与机体中心线相交。

三个可调角度的推进器同时运作，既可以实现无人机的飞行、转向、俯仰等等动作，无人机处于正常的水平飞行状态，此时第一推进器角度朝向正前方，第二推进器和第三推进器角度略朝斜上方，推进器给到机体的力分别记为F2、F3、F4，记无人机总体受到的重力为G，记F3与X夹角为θ3，记F4与X夹角为θ4，F3z= F3*sinθ3，F3x= F3*cosθ3，F4z= F4*sinθ4，F4x= F4*cosθ4，

受力平衡有如下条件：

1.F3z和F4z的合力等于G，即：F3z+F4z=G；

2.F3z和F4z相对于机体的力矩差为零，

即：F3z*0.866L= F4z*0.866L，此为自转力矩平衡，达到平衡条件，机体不会发生自转；

3.F3x和F4x的合力从下方对于重心的力矩等于F2从上方对于重心的力矩，即：F3x*0.5L+F4x*0.5L=F2*L；此为俯仰力矩平衡，达成平衡条件后，机体不会发生俯仰；