H型尾翼及应用其的无人机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种H型尾翼及应用其的无人机。该H型尾翼包括：分别设置于左右两侧的左垂尾和右垂尾；以及，连接于左垂尾和右垂尾两者中部的平尾；左垂尾和右垂尾均包括：垂尾本体；以及，铰接于垂尾本体后方的方向舵；平尾包括：平尾本体；以及，铰接于平尾本体后方的升降舵；其中，平尾本体的后部两侧开设有提供方向舵内侧偏转空间的三角形缺口。本实用新型专利技术中，H型尾翼会改变尾段的固有模态振型和频率，减少尾部颤振的情况，提高无人机的颤振速度；三角形缺口为方向舵的偏转提供了充分的空间。三角形缺口为方向舵的偏转提供了充分的空间。三角形缺口为方向舵的偏转提供了充分的空间。

【技术实现步骤摘要】
H型尾翼及应用其的无人机


[0001]本技术涉及无人机
，尤其涉及一种H型尾翼及应用其的无人机。

技术介绍

[0002]无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或由车载计算机完全或间歇地自主地操作。
[0003]在对申请人原有机型进行改进的过程中，申请人发现：U型尾翼的原无人机系统存在尾部颤振速度低的问题。

技术实现思路

[0004](一)要解决的技术问题
[0005]有鉴于此，本技术期望解决上述技术问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为了实现如上目的，根据本技术的第一个方面，提供了一种H型尾翼，包括：分别设置于左右两侧的左垂尾和右垂尾；以及，连接于左垂尾和右垂尾两者中部的平尾；左垂尾和右垂尾均包括：垂尾本体；以及，铰接于垂尾本体后方的方向舵；平尾包括：平尾本体；以及，铰接于平尾本体后方的升降舵；其中，平尾本体的后部两侧开设有提供方向舵内侧偏转空间的三角形缺口。
[0008]在本技术的一些实施例中，三角形缺口的尖端起始于垂尾本体与平尾本体的交界处，三角形缺口的斜边与垂尾本体的垂尾弦线所成的夹角介于15
°
～20
°
之间。
[0009]在本技术的一些实施例中，升降舵包括：左升降舵和右升降舵；平尾本体的后部对称开设有左升降舵、右升降舵的安装空间，其中，安装空间与对应侧三角形缺口之间的第一平尾本体宽度C1满足C1≥C/20，两安装空间之间的第二平尾本体宽度D1满足：D1＜D/10，其中，C为平尾弦长；D为平尾展宽。
[0010]在本技术的一些实施例中，平尾的平尾安装角介于
‑2°
～
‑5°
之间，其中，平尾安装角中，以平尾尾缘下偏为正，上偏为负。
[0011]在本技术的一些实施例中，垂尾本体的外倾角为0
°
，方向舵的旋转角度范围为
‑
20
°
～+20
°
，其中，在方向舵的旋转角度中，以顺时针旋转为正，逆时针旋转为负。
[0012]在本技术的一些实施例中，垂尾本体包括：垂尾框架；包裹于垂尾框架外侧的垂尾蒙皮；平尾本体包括：平尾框架；包括于平尾框架外侧的平尾蒙皮；其中，平尾框架和垂尾框架通过连接套件相互连接，垂尾蒙皮和平尾蒙皮之间的间隙采用整流罩遮挡，整流罩通过托板螺母连接在相应蒙皮上。
[0013]在本技术的一些实施例中，连接套件包括：平尾接头和垂尾接头；平尾接头包括：固定于平尾框架上的平尾固定部；以及，与平尾固定部连接的套筒部，套筒部上形成贯穿的套筒；垂尾接头包括：固定于垂尾框架上的垂尾固定部；以及，与垂尾固定部连接的销轴；其中，销轴自下而上穿过套筒，顶部通过螺母锁紧，从而将平尾固定于垂尾上。
[0014]为了实现如上目的，根据本技术的第一个方面，提供了一种无人机，包括：机身；左翼和右翼，分别连接于机身的左右两侧，两者分别向后延伸出尾撑杆；如上的H型尾翼，左垂尾和右垂尾的垂尾本体分别套接固定于相应的尾撑杆上。
[0015]在本技术的一些实施例中，尾撑杆在相应机翼上沿自身轴线旋转的角度为可调整可锁定设置。
[0016]在本技术的一些实施例中，左翼和右翼均包括：翼本体；以及连接于翼本体远端的翼尖小翼；其中，翼尖小翼的翼型为机翼翼型，翼尖小翼的端部弦长、展向长、高、端部后移的比例介于1:4.5:4:6～1:5.5:5:7之间。
[0017](三)有益效果
[0018](1)采用H型尾翼，平尾连接于两垂尾两者中部，平尾本体的后部两侧开设有提供方向舵内侧偏转空间的三角形缺口。其中，H型尾翼会改变尾段的固有模态振型和频率，减少尾部颤振的情况，提高无人机的颤振速度；其次，三角形缺口为方向舵的偏转提供了充分空间。
[0019](2)通过设置三角形缺口的起始位置和角度、与升降舵安装空间的距离等参数，平衡了平尾的气动性能和机械性能，方向舵旋转角度范围可以满足无人机性能的要求，同时尽可能地降低了三角形缺口的引入对无人机性能的影响。
[0020](3)垂尾接头改为销轴形式，连接在垂尾框架上；平尾接头改为套筒形式，仍旧连接在平尾框架上，装配时平尾从上向下进行安装，安装后用螺母锁紧，既方便又牢固，降低了制造和安装维护成本，提高了系统可靠性。
[0021](4)在无人机中，为了弥补H型尾翼和三角形缺口的引入所带来的气动性能的降低，在机翼上增加了翼尖小翼，从模拟仿真结果来看，翼尖小翼的增加有利于无人机气动性能和稳定性的提升。
附图说明
[0022]图1为本技术实施例无人机的立体图。
[0023]图2A、图2B、图2C分别为图1所示无人机的主视图、左视图和右视图。
[0024]图3为图1所示无人机中H型尾翼的放大图。
[0025]图4为图1所示无人机中H型尾翼的立体图。
[0026]图5A、图5B分别为图4所示H型尾翼中平尾接头和垂尾接头的立体图。
[0027]图5C为图4所示H型尾翼中平尾、垂尾连接部的放大图。
[0028]图6为图1所示无人机中机翼末端的立体图。
[0029]图7A和图7B分别为现有技术U型尾翼与采用H型尾翼，未增加翼尖小翼时无人机的升阻比和滚转稳定性的对比图。
[0030]图8A和图8B分别为采用H型尾翼并增加翼尖小翼后的图1所示无人机的升阻比和滚转稳定性的对比图。
具体实施方式
[0031]本技术在U型尾翼无人机系统的基础上进行改进，提出了一种H型尾翼以及应用其的无人机，以解决尾部震颤的问题。
[0032]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文结合具体实施方式，并参照附图，对本技术进一步详细说明。
[0033]在本技术的一个示例性实施例中，提供了一种无人机。图1为本技术实施例无人机的立体图。图2A、图2B、图2C分别为图1所示无人机的主视图、左视图和右视图。如图1、图2A～图2C所示，本实施例无人机包括：机身200；左翼210和右翼320，分别连接于机身的左右两侧，两者分别向后延伸出尾撑杆331；H型尾翼100，左垂尾和右垂尾的垂尾本体分别套接固定于相应的尾撑杆331上；其中，左翼和右翼均包括：翼本体311；以及连接于所翼本体远端的翼尖小翼312。
[0034]本领域技术人员应当理解，如上的H型尾翼和翼尖小翼可以独立于无人机整体单独制造、销售和使用，同样在本技术的保护范围之内。
[0035]以下分别对本实施例无人机的各个组成部分进行详细描述。
[0036]图3为图1所示无人机中H型尾翼的放大图。图4为图1所示无人机中H型尾翼的立体图。如图1和图3、图4所示，H型尾翼包括：分别设置于左右两侧的左垂尾110和右垂尾120；以及，连接于所述左垂尾和右垂尾两者中部的平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种H型尾翼，其特征在于，包括：分别设置于左右两侧的左垂尾和右垂尾；以及，连接于所述左垂尾和右垂尾两者中部的平尾；所述左垂尾和右垂尾均包括：垂尾本体；以及，铰接于垂尾本体后方的方向舵；所述平尾包括：平尾本体；以及，铰接于平尾本体后方的升降舵；其中，所述平尾本体的后部两侧开设有提供方向舵内侧偏转空间的三角形缺口。2.根据权利要求1所述的H型尾翼，其特征在于，所述三角形缺口的尖端起始于所述垂尾本体与平尾本体的交界处，所述三角形缺口的斜边与所述垂尾本体的垂尾弦线所成的夹角介于15
°
～20
°
之间。3.根据权利要求1所述的H型尾翼，其特征在于，所述升降舵包括：左升降舵和右升降舵；所述平尾本体的后部对称开设有所述左升降舵和右升降舵的安装空间，其中，安装空间与对应侧三角形缺口之间的第一平尾本体宽度C1满足C1≥C/20，两安装空间之间的第二平尾本体宽度D1满足：D1＜D/10，其中，C为平尾弦长；D为平尾展宽。4.根据权利要求1所述的H型尾翼，其特征在于，所述平尾的平尾安装角介于
‑2°
～
‑5°
之间，其中，所述平尾安装角中，以平尾尾缘下偏为正，上偏为负。5.根据权利要求1所述的H型尾翼，其特征在于，所述垂尾本体的外倾角为0
°
，所述方向舵的旋转角度范围为
‑
20
°
～+20
°
，其中，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚要要，宋立辉，吴骏雄，翟盛，于怿男，
申请(专利权)人：北京北航天宇长鹰无人机科技有限公司，
类型：新型
国别省市：