[发明专利]一种安装马格纳斯效应推进系统的高空无人机

摘要

本发明提出了一种安装马格纳斯效应推进系统的高空无人机，采用双机身布局，两个机身外侧安装机翼，两个机身之间安装有马格纳斯效应推进系统和尾翼，机身头部安装有螺旋桨推进器；机翼上表面覆盖有薄膜太阳能电池。其中马格纳斯效应转子在白天可作为升力装置，在相同来流速度下，马格纳斯效应转子只需要提高转速则可大幅提高升力，即使在低速飞行时也可为无人机提供足够升力，降低无人机最小起飞速度和巡航速度，有利于无人机进行短距起降和空中低速巡航侦查；夜间，马格纳斯效应转子可作为风力发电装置，利用高空的稳定、持续的风能进行发电，避免了无人机仅能在白天获取能量密度较低的太阳能为飞行储能、从而使得机翼面积或翼展很大的不足。

主权项

一种安装马格纳斯效应推进系统的高空无人机，其特征在于：采用双机身布局，两个机身外侧安装机翼，两个机身之间安装有马格纳斯效应推进系统和尾翼，机身头部安装有螺旋桨推进器；机翼上表面覆盖有薄膜太阳能电池；所述马格纳斯效应推进系统包括马格纳斯效应转子和任务转换控制装置；任务转换控制装置安装在机身内；所述马格纳斯效应转子包括主转轴、主转筒组件、若干组风叶组件和风叶驱动组件；所述主转筒组件包括主转筒和两个主转筒盖板；主转筒两端分别与主转筒盖板固定连接；主转筒侧面开有若干轴向的风叶伸缩缝，风叶伸缩缝个数与风叶组件个数相同；两个主转筒盖板与主转轴同轴固定连接；两个主转筒盖板的内侧端面上开有若干风叶夹套安装孔；所述风叶组件包括风叶和风叶夹套；所述风叶由平板风叶板和圆弧风叶板组成，平板风叶板的宽度等于圆弧风叶板的圆弧半径；平板风叶板两端固连风叶夹套，风叶夹套与风叶夹套安装孔转动配合，其中风叶夹套的转动轴处于对应圆弧风叶板的圆弧圆心位置；当风叶夹套绕转动轴转动时，风叶夹套带动圆弧风叶板沿自身圆弧在主转筒侧面对应的风叶伸缩缝内伸缩；所述风叶驱动组件包括驱动电机和主齿轮；驱动电机安装在一个主转筒盖板的外侧端面，驱动电机驱动主齿轮转动，主齿轮与主转筒同轴；主齿轮与所有风叶夹套转动轴端部的从动齿轮啮合配合；所述任务转换控制装置包括箱体、主直线导轨滑块机构、副直线导轨滑块机构、滑块牵连杆，主转轴驱动机构和发电机构；箱体对主转轴的伸出段轴向定位，且主转轴能够自由转动；处于箱体内侧的主转轴上同轴固定有主转轴驱动机构的大齿轮以及发电机构的转子；主直线导轨滑块机构与副直线导轨滑块机构的导轨相互垂直，均处于箱体内；副直线导轨滑块机构的导轨方向与主转轴轴向平行；主转轴驱动机构包括大齿轮、小齿轮、主转轴驱动电机和伸缩式液压缸，伸缩式 液压缸固定在箱体上，驱动主直线滑块沿主直线导轨运动，主转轴驱动电机通过电机支座固定在主直线滑块上，小齿轮处于主转轴驱动电机的驱动轴端部，且当伸缩式液压缸推动主直线滑块沿主直线导轨运动时，小齿轮能够与大齿轮啮合配合；发电机构包括转子和定子，定子通过发电机支座固定在副直线滑块上；滑块牵连杆两端与主直线滑块以及副直线滑块铰链配合；当伸缩式液压缸推动主直线滑块沿主直线导轨运动时，滑块牵连杆带动副直线滑块沿副直线导轨运动，且当小齿轮与大齿轮啮合配合时，滑块牵连杆推动发电机构的定子与转子沿轴向分离；当小齿轮与大齿轮分离时，滑块牵连杆拉动发电机构的定子与转子轴向组合。