一种四环道螺桨无人机制造技术

一种四环道螺桨无人机；设置有4个相对独立的环道螺桨单元；四者沿圆周均匀布置且通过连接轴(2)连接固定为一体；不相邻的2个环道螺桨单元中螺桨的旋转方向相同，相邻的2个环道螺桨单元中螺桨的旋转方向相反；4个涵道风扇(11)的下部还固定设置有用于固定发动机(12)、起落架(14)、任务设备舱(15)的主承力梁(3)；任务设备舱15布置在所述四环道螺桨无人机的下部正中央处，悬挂在起落架(14)或/和主承力梁(3)上。本实施例所述四环道螺桨无人机具体可由多种复合材料(C-300)制成，具有强度高，重量轻等特点；其结构简单，能量效率高，具有潜在的较为巨大的经济价值和社会价值。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无人机的整体设计和应用
，特别提供了一种四环道螺桨无人机。
技术介绍
现有技术中，民用的小型无人飞行器可以搭载侦测设备，及时获得地理信息或者农业、气象信息，其用途广泛，潜在价值巨大。尤其是进入21世纪后，无人机的发展进入了一个崭新的时代。各种布局奇特、性能各异的无人机不断涌现，这其中具有垂直起降和定点悬停功能的无人机备受青睐。环道螺桨无人机便是其中的一种，环道螺桨无人机升力系统由螺桨及其外括环道组成。由于环道的外括作用，螺桨的气动效率有所增加，而且环道本身也可以产生一定的升力，整个系统也更加紧凑、更安全，某些小型无人机多采用此构型，环道螺桨构型无人机噪音也相对较低。环道螺桨无人机可以像直升机一样进行垂直起飞和降落，而不像大多数固定翼无人机那样需要跑道、发射器和回收装置。在垂直起飞后，环道螺桨无人机一般通过倾转机身从悬停转入平飞状态并高速飞行，然后再次进入悬停状态并垂直降落。提供升力的螺桨被包围在环道中，既降低了噪声和红外信号特征，又增强了飞行的安全性(不会像直升机旋翼那样碰到障碍物)。比固定翼无人机有更大的机动灵活性。对于小型环道螺桨无人机而言，其最大的优势莫过于“悬停和凝视”能力。例如，它可以在一座建筑物周围徘徊，然后用摄像机透过窗户向建筑物内部窥视并把实时视频传输到地面站。体积更小的超小型环道螺桨无人机可以被握在人的双手之间，更能提供一种“栖息和凝视”能力。它可以在建筑物的角落和顶端着陆，然后关闭发动机，继续使用传感器在很长的时间内进行侦察并将视频传回地面站。从国内外环道螺桨构型无人机的发展来看，此构型也存在一定的问题，就是起飞重量较小、任务载荷能力差，小型环道螺桨无人机大多采用共轴双螺桨反向旋转的方法来平衡反转矩，但是这种方法所使用的叶片结构复杂，亟需改进。人们迫切希望获得一种技术效果优良的环道螺桨无人机。
技术实现思路
本技术目的是提出一种改进型的技术效果更为优良的环道螺桨无人机设计方案，以便适当提升其起飞重量、提高任务载荷能力，简化结构。本技术提出一种四环道螺桨无人机，其中设置有涵道风扇11、发动机12、螺桨13、起落架14、任务设备舱15；螺桨13布置在涵道风扇(11)内部，发动机(12)布置在涵道风扇11下方且其连接着螺桨；所述四环道螺桨无人机的涵道风扇11下部还固定布置有起落架14、任务设备舱15；涵道风扇11内还布置有燃油箱及飞控设备舱；其特征在于：所述四环道螺桨无人机中设置有4个相对独立的环道螺桨单元；四者沿圆周均匀布置，其中不相邻的二者之间通过垂直于环道轴向的连接轴2连接固定为一体，所述四环道螺桨无人机中共有2个连接轴2且二者垂直连接固定为一体；共用同一根连接轴2的2个环道螺桨单元中螺桨的旋转方向相同，连接在不同的连接轴2的2个环道螺桨单元中螺桨的旋转方向相反；所述4个涵道风扇11的下部还固定设置有连接其中至少两个涵道风扇11用的主承力梁3，发动机12、起落架14、任务设备舱15都通过主承力梁3固定布置在涵道风扇11的下方；任务设备舱15布置在所述四环道螺桨无人机的下部正中央处，悬挂在起落架14或/和主承力梁3上。所述四环道螺桨无人机，其特征在于：起落架14具体为滑橇式构型；发动机12有四个且分别连接着四个环道螺桨单元；用于连接不相邻的2个环道螺桨单元的连接轴2下部设置有短翼21，短翼21在所述四环道螺桨无人机前飞时用于提供升力；连接轴2下方的短翼21的端部处布置有能够调整改变其与涵道风扇11轴线之间的相对角度的操纵面22，操纵面22能够起到方向舵及升降舵的作用。所述四环道螺桨无人机的长和宽相等，具体数值为3800±200mm；高度为1700±200mm；最大起飞重量为1000±50kg；涵道风扇11的高度为100±10mm。本技术所述四环道螺桨无人机，能够垂直起降和悬停，不需要专门的跑道，使用灵活，在军事和民用上具有广泛的引用前景，携带任务设备，可以执行侦察、监视、搜索、航空拍摄及地貌勘测等多种任务。其构型优点具体说明如下：1、具有垂直起降和定点悬停功能；适于在城市复杂环境下执行任务。与固定翼无人机相比，环道螺桨飞行器可以在狭小区域内垂直起降，不需要机场跑道，并可以在固定目标上空悬停监视，甚至可以降落到高层建筑物上对地面状况进行观察。2、起飞重量大，任务载荷能力强；3、功率效率高：本技术所述四环道螺桨无人机，相对的两个环道螺桨反向旋转，这样便可互相平衡反扭矩，不需要额外考虑平衡反扭矩的问题。4、安全性更高；相对于旋翼(尾桨)暴露在外的无人直升机来说，它用尺寸相对来说更小的环道螺桨来取代传统的暴露在外面的旋翼(尾桨)，这样便能更近距离的接触目标，而受到损坏的危险性减小。同时也避免控制新手勿操作，旋翼(尾桨)伤到自己。飞行过程中，若有一台发动机空中停车，可以关闭和其相对的另外一台发动机，借助另外两个有动力的环道螺桨加上无动力输入的两个环道螺桨的自转下滑也可应急着陆。因此该无人机对于机体和外界来说，都具有很高的安全性。5、结构简单，紧凑，便于储藏和运输，具有很高的可靠性及维护性；6、气动效率高：在同等功率消耗下，环道螺桨较同直径的孤立螺桨，会产生更大的拉力。在前飞过程中，环道也会产生部分升力。7、噪声低由于螺桨位于环道内，其气动噪声的传播受到了环道壁的阻挡，这在一定程度上降低了飞行器噪音的强度和传播距离。从而使得环道螺桨无人机具有更好的隐蔽性。四环道螺桨无人机主要包括环道螺桨、动力系统、飞控设备、短翼、起落架、任务设备等，此外还有地面控制及保障系统。共同构成一个大的设备系统。本技术所述四环道螺桨无人机具体可由多种复合材料(C-300)制成，具有强度高，重量轻等特点；其结构简单，能量效率高，具有潜在的较为巨大的经济价值和社会价值。附图说明图1为环道螺桨无人机用反扭叶片2安装示意简图；图2为环道螺桨无人机用反扭叶片2垂直于轴向的横截面示意简图。具体实施方式附图的附带说明：附图1中：螺桨13、短翼21、操纵面22在图1中不够明确，但在附图2中可见；附图2中：发动机12、任务设备舱15省略未画出，连接轴2、主承力梁3与其他结构易混同，故省略未画出。实施例1一种四环道螺桨无人机，其中设置有涵道风扇11、发动机12、螺桨13、起落架14、任务设备舱15；螺桨13布置在涵道风扇(11)内部，发动机(12)布置在涵道风扇11下方且其连接着螺桨；所述四环道螺桨无人机的涵道风扇11下部还固定布置有起落架14、任务设备舱15；涵道风扇11内还布置有燃油箱及飞控设备舱；所述四环道螺桨无人机中设置有4个相对独立的环道螺桨单元；四者沿圆周均匀布置，其中不相邻的二者之间通过垂直于环道轴向的连接轴2连接固定为一体，所述四环道螺桨无人机中共有2个连接轴2且二者垂直连接固定为一体；共用同一根连接轴2的2个环道螺桨单元中螺桨的旋转方向相同，连接在不同的连接轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四环道螺桨无人机；其中设置有涵道风扇(11)、发动机(12)、螺桨(13)、起落架(14)、任务设备舱(15)；螺桨(13)布置在涵道风扇(11)内部，发动机(12)布置在涵道风扇(11)下方且其连接着螺桨；所述四环道螺桨无人机的涵道风扇(11)下部还固定布置有起落架(14)、任务设备舱(15)；涵道风扇(11)内还布置有燃油箱及飞控设备舱；其特征在于：所述四环道螺桨无人机中设置有4个相对独立的环道螺桨单元；四者沿圆周均匀布置，其中不相邻的二者之间通过垂直于环道轴向的连接轴(2)连接固定为一体，所述四环道螺桨无人机中共有2个连接轴(2)且二者垂直连接固定为一体；共用同一根连接轴(2)的2个环道螺桨单元中螺桨的旋转方向相同，连接在不同的连接轴(2)的2个环道螺桨单元中螺桨的旋转方向相反；所述4个涵道风扇(11)的下部还固定设置有连接其中至少两个涵道风扇(11)用的主承力梁(3)，发动机(12)、起落架(14)、任务设备舱(15)都通过主承力梁(3)固定布置在涵道风扇(11)的下方；任务设备舱15布置在所述四环道螺桨无人机的下部正中央处，悬挂在起落架(14)或/和主承力梁(3)上。

【技术特征摘要】
1.一种四环道螺桨无人机；其中设置有涵道风扇(11)、发动机
(12)、螺桨(13)、起落架(14)、任务设备舱(15)；螺桨(13)布
置在涵道风扇(11)内部，发动机(12)布置在涵道风扇(11)下方且其
连接着螺桨；所述四环道螺桨无人机的涵道风扇(11)下部还固定布
置有起落架(14)、任务设备舱(15)；涵道风扇(11)内还布置有燃
油箱及飞控设备舱；其特征在于：
所述四环道螺桨无人机中设置有4个相对独立的环道螺桨单元；
四者沿圆周均匀布置，其中不相邻的二者之间通过垂直于环道轴向的
连接轴(2)连接固定为一体，所述四环道螺桨无人机中共有2个连
接轴(2)且二者垂直连接固定为一体；
共用同一根连接轴(2)的2个环道螺桨单元中螺桨的旋转方向
相同，连接在不同的连接轴(2)的2个环道螺桨单元中螺桨的旋转
方向相反；
所述4个涵道风扇(11)的下部还固定设置有连接其中至少两个
涵道风扇(11)用的主承力梁(3)，发动机(12)、起落架(14)、任<...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅东牧，杨永文，王尧，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，
类型：新型
国别省市：辽宁;21