固定翼多軸飛行器制造技術

本發明專利技術提供了一種固定翼多軸飛行器，屬于飛行器領域，包括相互連接的固定翼和多軸旋翼機架，多軸旋翼機架上設置有多個旋翼機構，旋翼機構包括螺旋槳和旋轉軸，螺旋槳與驅動裝置轉動連接，驅動裝置與旋轉軸固定連接，旋轉軸與旋轉控制機構連接。該固定翼多軸飛行器同時具備了固定翼飛行器和多軸飛行器的優點，可實現多軸模式、固定翼模式以及固定翼和多軸混合模式，兼顧了垂直起降、空中懸停、飛行速度快、飛行時間長的特點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及飛行器領域，具體而言，涉及一種固定翼多軸飛行器。
技術介紹
目前，飛行器的種類繁多，例如四軸飛行器和固定翼無人機等。四軸飛行器的旋翼對稱分布在機體的前后、左右四個方向，四個旋翼處于同一高度平面，且四個旋翼的結構和半徑都相同，四個電機對稱的安裝在飛行器的支架端，支架中間空間安放飛行控制計算機和外部設備。四軸飛行器通過調節四個電機轉速來改變旋翼轉速，實現升力的變化，從而控制飛行器的姿態和位置，在調節的過程中消耗的電能比較大，高能耗直接導致續航時間短的問題；四軸飛行器飛行速度慢，目前較高端的中小型四軸飛行器的垂直上升最大速度一般為9m/s，水平速度最大只有25m/s;由于續航時間短、飛行速度慢，導致諸如運輸、快遞、巡線等都難以有效實現。目前四軸飛行器大多數應用均在極其有限空間、時間范圍內進行?！愎潭ㄒ頍o人機是依靠機頭的電動機帶動螺旋槳高速運轉，然后提供推力，當推力大于滑輪的摩擦阻力時，飛機就會向前運動。固定翼飛機在空中飛行速度較快，需要操舵手有良好的反應能力，還有較強的操作技巧，相比于多軸無人機來說，操作是比較復雜的。另外，由于固定翼無人機只有一個提供推力的螺旋槳，且方向是水平的，在飛機的垂直方向上并沒有外加的力來平衡飛機機體的重力，沒有外加的力來調整飛機的姿態，所以固定翼只能在空中飛行時，利用機翼和尾翼產生的升力和其他力，才能保持平衡，而不能懸停在空中。目前，尚無一種兼顧垂直起降、空中懸停、飛行速度快、飛行時間長的飛行器。
技術實現思路
本專利技術提供了一種固定翼多軸飛行器，旨在改善上述問題。本專利技術是這樣實現的:—種固定翼多軸飛行器，包括相互連接的固定翼和多軸旋翼機架，所述多軸旋翼機架上設置有多個旋翼機構，所述旋翼機構包括螺旋槳和旋轉軸，所述螺旋槳與驅動裝置轉動連接，所述驅動裝置與所述旋轉軸固定連接，所述旋轉軸與旋轉控制機構連接。進一步地，所述螺旋槳與所述固定翼的機翼位于同一平面。采用多旋翼與固定翼相融合的平面布局結構，使飛行器具有良好的飛行效率，并且在垂直起降和空中懸停狀態下，提高多軸旋翼的運行效率。進一步地，所述螺旋槳位于所述固定翼的正投影范圍外。螺旋槳和固定翼形成進、排氣不遮擋的平面布局結構，提高螺旋槳的工作效率(影響排氣量、排氣效率、排氣方向)，進而提高多軸模式下所能產生的升力。進一步地，所述旋轉控制機構包括控制裝置和傳動齒輪，所述傳動齒輪固定套設于所述旋轉軸上，所述控制裝置與所述傳動齒輪通過傳動機構連接。旋轉控制機構能夠快速控制旋轉軸旋轉，通過旋轉軸的旋轉，實現螺旋槳旋轉平面的轉動，通過螺旋槳在不同轉動平面的轉動，可為飛行器提供升力、推力以及調整飛行姿態，增強飛行穩定性和操作性。旋轉控制機構控制方便快捷，可以實現多種飛行模式的快速切換，并且結構簡單，傳動精確，易于操作。進一步地，所述多軸旋翼機架包括橫桿，所述橫桿與所述旋轉軸通過第一連接件連接，所述控制裝置安裝于所述第一連接件上。通過設置橫桿和第一連接件，能夠對控制裝置起到固定作用，可實現該旋轉控制機構與多軸旋翼機架的連接和固定。進一步地，所述第一連接件包括相互連接的第一T形連接件和第一固定板，所述第一 T形連接件包括第一連接部和第一固定部，所述第一連接部與所述旋轉軸通過軸承連接，所述橫桿固定于所述第一固定部和所述第一固定板之間，所述控制裝置安裝于所述第一固定部上?？刂蒲b置固定在第一固定部上，固定牢靠，使控制裝置能夠很好地控制傳動齒輪轉動。旋轉軸在傳動齒輪的帶動下轉動時，軸承轉動，既能夠保證旋轉軸的轉動，也能夠使旋轉軸牢靠地與第一連接部連接，使旋轉軸不會發生偏移或晃動，傳動更加精準。進一步地，還包括軸桿連接機構，所述旋轉軸的兩端分別設置有螺旋槳，所述橫桿包括第一橫桿和第二橫桿，所述第一橫桿通過所述旋轉控制機構與所述旋轉軸連接，所述第二橫桿通過所述軸桿連接機構與所述旋轉軸連接。兩個螺旋槳安裝于同一旋轉軸上，形成一組螺旋槳，當該旋轉軸旋轉時，兩個螺旋槳和驅動裝置均隨著旋轉軸發生旋轉，使得兩個螺旋槳的轉動平面發生變化，即實現了一組螺旋槳共軸轉動，可以同時控制兩個螺旋槳的動力輸出，實現速度的成倍提升，機動性高。軸桿連接機構能夠實現第二橫桿與旋轉軸的連接和固定。進一步地，所述旋轉軸為兩個，兩個所述旋轉軸的兩端均設置有螺旋槳，其中一個旋轉軸通過所述旋轉控制機構和所述軸桿連接機構分別與所述第一橫桿和所述第二橫桿連接，另一個旋轉軸通過所述軸桿連接機構和所述旋轉控制機構分別與所述第一橫桿和所述第二橫桿連接。螺旋槳為四個，即該固定翼多軸飛行器為固定翼四軸飛行器，四軸旋翼形成接近正方形的布局結構，對飛行控制和飛行效率發揮有利，既兼顧了兩種飛行器的特點，同時提高了飛行效率。進一步地，還包括推進螺旋槳，所述推進螺旋槳設置于所述固定翼的頭部或尾部。通過設置推進螺旋槳，提高飛行模式切換效率，增強模式切換的穩定性。推進螺旋槳可以讓飛行速度更快提升并達到固定翼模式飛行所需要的速度，解決多軸模式提速慢的問題，確保飛行模式切換高效實現。同時，推進螺旋槳也可以進一步增大推力，提高飛行速度。進一步地，所述固定翼包括固定翼骨架和機身板，所述機身板與所述固定翼骨架連接，所述固定翼骨架與所述多軸旋翼機架連接。該固定翼既有飛翼布局，而且重量輕，力學性能好，在空中飛行時抗彎抗扭力強。本專利技術提供的固定翼多軸飛行器的有益效果是:該固定翼多軸飛行器同時具備了固定翼飛行器和多軸飛行器的優點，可實現多軸模式、固定翼模式以及固定翼和多軸混合模式。該固定翼多軸飛行器具有以下優點:1.具有固定翼飛行器的機翼，使其在飛行過程中可以利用較低的能耗(推力)獲得較大的升力，進而降低能耗，大大提升飛行器的續航能力。2.具有多軸飛行器垂直起降的功能，起飛不再受地形條件約束，可以在任意地形上完成起飛、降洛。3.具有空中懸停的功能，其飛行路線不再受地理環境影響，可以在譬如叢林、山溝、樓宇等飛行空間狹小的環境下正常飛行。 4.旋轉軸可轉動，使得螺旋槳轉動，升力變推力，飛行速度大大提高，極大程度地拓展應用領域。5.固定翼飛行模式和多軸飛行模式可以快速切換，并具有混合控制能力，從而能夠以多種姿態進行飛行，增強飛行穩定性與操縱性。6.采用模塊化設計，使其能夠更好的與現有的多軸飛行器進行組合設計，擴展多軸飛行器的功能與應用領域?！靖綀D說明】為了更清楚地說明本專利技術實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本專利技術的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。圖1為本專利技術實施例提供的固定翼多軸飛行器的頂側視角的結構示意圖；圖2為本專利技術實施例提供的固定翼多軸飛行器的底側視角的結構示意圖；圖3為本專利技術實施例提供的固定翼多軸飛行器的旋轉控制機構的結構示意圖；圖4為本專利技術實施例提供的固定翼多軸飛行器的旋轉控制機構的底側視角的結構示意圖；圖5為本專利技術實施例提供的固定翼多軸飛行器的旋轉控制機構在兩個螺旋槳共軸時的結構不意圖；圖6為本專利技術實施例提供的固定翼多軸飛行器的軸桿連接機構的結構示意圖；圖7為本專利技術實施例提供的固定翼多軸飛行器的多軸旋翼機架的結構示意圖；圖8為本專利技術實施例提供的固定翼本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種固定翼多軸飛行器，其特征在于，包括相互連接的固定翼和多軸旋翼機架，所述多軸旋翼機架上設置有多個旋翼機構，所述旋翼機構包括螺旋槳和旋轉軸，所述螺旋槳與驅動裝置轉動連接，所述驅動裝置與所述旋轉軸固定連接，所述旋轉軸與旋轉控制機構連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李吉，鄭金輝，劉良存，杜定鐘，彭智川，曾雙友，袁然，
申請(專利權)人：成都學尚科技有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51