[发明专利]一种单轴飞行器及其控制方法

说明书

本发明公开了一种单轴飞行器及其控制方法，包括机体，具有弹头和弹身，所述弹头与弹身相连。机翼，具有支撑杆，所述支撑杆与机身相连，所述支撑杆上设有肋板，所述支撑杆和肋板构成翼架，所述翼架上套设有蒙皮。支撑腿，与机体胶接。飞控硬件，设置在机体中。动力系统，与飞控硬件相连，为共轴双桨结构或固定涵道结构。操纵系统，与飞控硬件相连，包括舵机和舵片，所述舵机控制舵片控制飞行器姿态。具有姿态控制能力强，控制结构简单，飞行效率高的优点。

技术领域

本发明涉及机械制造和无人机技术领域，具体而言，涉及一种单轴飞行器及其控制方法。

背景技术

目前具有垂直起降功能的无人驾驶航空器一直以来都是航空界研究的热门方向，其对起降环境的依赖性低，可以适用各种飞行环境，在军用及民用领域都得到了广泛的应用。多旋翼、复合翼(垂直起降固定翼)及直升机等都属于垂直起降类型的无人机。单轴飞行器是一种特殊构型的垂直起降无人机，它不仅具有普通垂直起降无人机的优点，还具有独特长处，相比于直升机，其结构简单可靠。相比于多旋翼无人机，其尺寸更紧凑，使用场景更灵活。

在现有技术中，发明专利：一种单轴飞行器及控制方法(CN113104204B)，提出一种单轴飞行器及控制方法，采用正反桨抵消反扭力矩，同时在单轴飞行器上设置连接臂，连接臂上包括电磁线圈、轨道及配重等，通过电磁圈磁场控制配重位置，从而调整飞行器中心及姿态，实现控制飞行器的目的。该飞行器姿态调节受配重及其位置的限制，调节范围有限，飞行器机动能力较弱，效率也比较低。一种单轴飞行器(CN105480406B)，公开了一种单轴飞行器，采用正反桨抵消反扭力矩，同时设计有羽翼驱动装置，羽翼驱动装置中部设置有伸出羽翼驱动装置的环形羽翼，环形羽翼在羽翼驱动装置驱动下可做水平方向移动，从而改变风阻面积，达到控制飞行器姿态的目的。该飞行器螺旋桨外露，安全性较低，且姿态控制方法也同样存在效率低下的问题。

综上所述，单轴飞行器通常只具备旋翼类无人机垂直飞行模式，缺乏固定翼类无人机的巡航工作模式，使飞行器的飞行速度以及飞行效率均受限制，控制能力弱、控制结构复杂、飞行效力低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种单轴飞行器，以解决现有技术中的单轴飞行器通常只具备旋翼类无人机垂直飞行模式，缺乏固定翼类无人机的巡航工作模式，使飞行器的飞行速度以及飞行效率均受限制，控制能力弱、控制结构复杂、飞行效力低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种单轴飞行器，包括：

机体，具有弹头和弹身，所述弹头与弹身相连。

机翼，具有支撑杆，所述支撑杆与机身相连，所述支撑杆上设有肋板，所述支撑杆和肋板构成翼架，所述翼架上套设有蒙皮。

支撑腿，与机体胶接。

飞控硬件，设置在机体中。

动力系统，与飞控硬件相连，为共轴双桨结构或固定涵道结构。

操纵系统，与飞控硬件相连，包括舵机和舵片，所述舵机控制舵片控制飞行器姿态。

优选的，所述机体还包括：

电池安装板，设置在弹身靠近弹头一端；

飞控安装板，靠近电池安装板设置在弹身中；

操纵机构安装板，设置在远离弹头一端的弹身中；

动力系统安装板，设置在靠近操纵机构安装板的弹身中；

加强杆，与电池安装板、飞控安装板、操纵机构安装板和动力安装板胶接。

优选的，所述支撑腿采用碳纤维板材质，所述支撑腿上设有孔洞，支撑腿数量为四个，呈十字排列。

优选的，所述动力系统为共轴双桨结构时，包括：