机体结构及其无人机制造技术

本申请公开了机体结构及其无人机，属于无人机技术领域，一种机体结构，包括：主机体；主机翼，至少设置有两个，两个主机翼对称设置在主机体两侧，且主机翼上设置有螺旋桨和给螺旋桨提供动力的电机；上垂直尾翼，设置在主机体上端；下垂直尾翼，设置在主机体下端；本申请提供了一种既能够兼顾固定翼无人机和多旋翼无人机特点，又能够避免从垂直飞行状态转化到水平飞行状态时，无人机的主机翼的螺旋桨产生的湍流、扰流对于无人机稳定性造成影响的机体结构及其无人机。构及其无人机。构及其无人机。

【技术实现步骤摘要】
机体结构及其无人机


[0001]本申请涉及无人机
，具体而言，涉及一种机体结构及其无人机。

技术介绍

[0002]无人机通过飞行状态划分，通常有两种，一种是垂直起飞的多旋翼无人机；另一种是需要助跑起飞的固定翼无人机。其中，多旋翼无人机，对于场地的要求很低，能够直接垂直起飞和垂直降落，但是耗能高，续航里程短。固定翼无人机对一场地的要求高，需要提供平坦的跑道，但是飞行过程中，耗能低、速率高、续航里程长。
[0003]为此，现有技术中，所设置的无人机通常采用垂直起飞，然后水平飞行的方式。如专利号CN105346715A一种垂直起降无人机中就公开了一种无人机，既能够垂直起飞，又能够在长途飞行时，采用固定翼无人机的飞行方式，以增加无人机的续航能力和飞行速度。
[0004]但是，该技术方案所提供的无人机，从垂直飞行状态转化到水平飞行状态时，无人机的主机翼的螺旋桨附近产生的扰流和湍流会影响飞行的稳定性，进而导致无人机失事率高。
[0005]综上所述，目前市面上缺乏一款既能够兼顾固定翼无人机和多旋翼无人机的特点，又能够减少从垂直飞行状态转化到水平飞行状态时，主机翼的螺旋桨产生的湍流、扰流对稳定性造成影响的机体结构及其无人机。

技术实现思路

[0006]本申请的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本申请的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
[0007]作为本申请的第一个方面，为了解决以上
技术介绍
部分提到的技术问题，本申请的一些实施例提供了一种机体结构，包括：
[0008]主机体；
[0009]主机翼，至少设置有两个，两个主机翼对称设置在主机体两侧，且主机翼上设置有螺旋桨和给螺旋桨提供动力的电机；
[0010]上垂直尾翼，设置在主机体上端；
[0011]下垂直尾翼，设置在主机体下端；
[0012]其中，上垂直尾翼上设置有水平尾翼，水平尾翼至少设置有两个，两个水平尾翼分别设置在上垂直尾翼的左右两侧，水平尾翼的翼面的布置方向和上垂直尾翼的翼面的布置方向相互垂直，水平尾翼的翼面的布置方向和主机翼的翼面的布置方向相互平行。
[0013]飞行器在从垂直飞行的状态转换为水平飞行的状态时，在主机翼102的翼尖部分和螺旋桨位置，产生大量的湍流和扰流，而水平尾翼则能够挡住(对产生的气流产生约束)这些湍流和扰流，所以让飞行器从垂直飞行转换为水平飞行时，更加稳定。
[0014]进一步的，主机翼和水平尾翼为NACA翼型。该翼型为喷气式飞机的常用翼型，水平
尾翼和主机翼设置为该翼型，能够在平飞时，具有好的稳定性。
[0015]进一步的，水平尾翼在主机翼表面的投影位于主机翼上。水平尾翼和主机翼相互重叠，能够使得在机体从垂直起飞转到平飞的过程中，主机翼产生的翼尖涡流，最大限度的被水平尾翼所遮挡。
[0016]进一步的，水平尾翼的端部至主机体对称面的距离为a，主机翼的端部至主机体对称面的距离为b，则a：b＝(30～35)：(95～100)。
[0017]进一步的，螺旋桨的旋转轴至主机体对称面的垂直距离为c，则a：c＝(30～35)：(45～50)。
[0018]水平尾翼和主机翼选择该比例设计，能够使得水平尾翼在能够满足遮挡螺旋桨产生的扰流和湍流的情况下，避免水平尾翼太长，而对机体结构造成的影响。
[0019]进一步的，水平尾翼的底端至主机翼顶端的垂直距离为d，则a：d＝32:36。
[0020]该比例，能够保证水平尾翼和主机翼之间的距离处在一个恰当的位置，使得在保证对螺旋桨产生的湍流和扰流影响的情况下，能够保证推力和升力在一个稳定的范围内。
[0021]进一步的，下垂直尾翼和水平尾翼为NACA翼型。NACA翼型的流体力学更加优异，能够减少飞行的阻力。
[0022]进一步的，水平尾翼位于上垂直尾翼的中间部分。水平尾翼位于上垂直尾翼的中间部分，能够增加水平尾翼和上垂直尾翼连接部分的强度，避免水平尾翼因为气流而弯折。
[0023]进一步的，下垂直尾翼上设置有配重组件。配重组件能够使得机体质量分布均匀，避免增加了水平尾翼之后，设置水平尾翼的一侧和不设置水平尾翼的一侧，因为存在质量差，而导致飞行不稳定。
[0024]作为本申请的第二个方面，为了解决以上
技术介绍
部分提到的技术问题，本申请的一些实施例提供了一种机体结构一种无人机，包括如前述的机体结构。
[0025]本申请的有益效果在于，提供了一种既能够兼顾固定翼无人机和多旋翼无人机特点，又能够避免从垂直飞行状态转化到水平飞行状态时，无人机的主机翼的螺旋桨产生的湍流、扰流对于无人机稳定性造成影响的机体结构及其无人机。
附图说明
[0026]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0027]另外，贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。
[0028]在附图中：
[0029]图1为本申请的一些实施例中，机体结构的立体图，示出了从左上方向下观察机体结构；
[0030]图2为本申请的一些实施例中，机体结构的左视图，并标注了中轴线A
‑
A以及第一旋转体α以及第二旋转体β；
[0031]图3为本申请的一些实施例中，机体结构由垂直起飞转化为水平飞行的状态；
[0032]图4为本申请的一些实施例中，机体结构的俯视图，示出了从上方向下观察机体；
[0033]图5为本申请的一些实施例中，机体结构的后视图，示出了从后向前观察机体结构的示意图，并标注了部分结构的尺寸。
[0034]图6为本申请的一些实施例中，机体机构的立体图，示出了从左上方向下观察机体结构，标出了配重组件的位置。
[0035]图7为实验组1的动压图；
[0036]图8为实验组1的升力图；
[0037]图9为实验组1的推力图；
[0038]图10为实验组1的矢量图；
[0039]图11为实验组2的动压图；
[0040]图12为实验组2的升力图；
[0041]图13为实验组2的推力图；
[0042]图14为实验组2的矢量图；
[0043]图15为仿真软件的网格偏度。
[0044]附图标记：
[0045]100、机体结构；
[0046]101、主机体；1011、货仓；
[0047]102、主机翼；1021、机臂；1022、螺旋桨；
[0048]103、上垂直尾翼；
[0049]104、下垂直尾翼；1041、配重组件；
[0050]105、水平尾翼；
[0051]中轴线A
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机体结构，包括：主机体；主机翼，至少设置有两个，两个主机翼对称设置在主机体两侧，且主机翼上设置有螺旋桨和给螺旋桨提供动力的电机；其特征在于，所述的机体结构还包括：上垂直尾翼，设置在主机体上端；下垂直尾翼，设置在主机体下端；其中，上垂直尾翼上设置有水平尾翼，水平尾翼至少设置有两个，两个水平尾翼分别设置在上垂直尾翼的左右两侧，水平尾翼的翼面的布置方向和上垂直尾翼的翼面的布置方向相互垂直，水平尾翼的翼面的布置方向和主机翼的翼面的布置方向相互平行。2.根据权利要求1所述的机体结构，其特征在于：主机翼和水平尾翼为NACA翼型。3.根据权利要求1所述的机体结构，其特征在于：水平尾翼在主机翼表面的投影位于主机翼上。4.根据权利要求3所述的机体结构，其特征在于：水平尾翼的端部...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨伟，何春鹏，赵智亮，张翼，谭星阳，陈梁，杜睿，胡鹏，赖筱玥，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：