一種通用型固定翼無人機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及無人機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種通用型固定翼無人機(jī)，它包括機(jī)體，所述機(jī)體包括采用螺栓及碳管連接的機(jī)身、該機(jī)身的前部設(shè)置有機(jī)翼，該機(jī)身的尾部的兩側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置有水平尾翼，該水平尾翼上設(shè)置有升降舵，該機(jī)身的尾部表面設(shè)置垂直尾翼，該垂直尾翼上設(shè)置有方向舵，該機(jī)身的前端設(shè)置有安裝座；所述安裝座通過減震柱與機(jī)身相連，其中間設(shè)置有防火墻；所述安裝座上設(shè)置有發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)上設(shè)置有螺旋槳；它解決了現(xiàn)有技術(shù)中通用性不強(qiáng)、實(shí)用性不高，安全性、可靠性、平穩(wěn)性得不到保障的問題，它具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成本較低，通用強(qiáng)，能夠完成各種任務(wù)，易于市場(chǎng)推廣的特點(diǎn)，從而提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭力。
【專利說明】
-種通用型固定翼無人機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及無人機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種通用型固定翼無人機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 無人機(jī)是通過無線電遙控設(shè)備或機(jī)載計(jì)算機(jī)程控系統(tǒng)進(jìn)行操控的不載人飛行器。 無人機(jī)不但能完成有人駕駛飛機(jī)執(zhí)行的任務(wù)，更適用于有人飛機(jī)不宜執(zhí)行的任務(wù)。傳統(tǒng)的 無人機(jī)存在如下問題:第一是傳統(tǒng)的無人機(jī)多是按照行業(yè)要求定制的機(jī)型，通用性不強(qiáng)，任 務(wù)載荷對(duì)無人機(jī)要求較高，安全性、可靠性、平穩(wěn)性得不到保障；第二是傳統(tǒng)的無人機(jī)中有 很多機(jī)型處于驗(yàn)證試用階段，實(shí)用性得不到保證，其起飛滑跑距離過長，沿設(shè)定航線飛行不 夠平穩(wěn)等問題，都會(huì)給任務(wù)設(shè)備帶來安全隱患，或者獲取的數(shù)據(jù)不能夠滿足使用要求。第Ξ 是傳統(tǒng)的無人機(jī)采用定制機(jī)結(jié)構(gòu)方式，能完成任務(wù)，但是搭載不同的任務(wù)設(shè)備定制機(jī)型的 方式造成成本提高，不利于市場(chǎng)推廣。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合 理、使用方便的一種通用型固定翼無人機(jī)，它解決了現(xiàn)有技術(shù)中通用性不強(qiáng)、實(shí)用性不高， 安全性、可靠性、平穩(wěn)性得不到保障的問題，它具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成本較低，通用強(qiáng)， 能夠完成各種任務(wù)，易于市場(chǎng)推廣的特點(diǎn)，從而提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭力。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：
[0005] 本實(shí)用新型所述的一種通用型固定翼無人機(jī)，它包括機(jī)體，所述機(jī)體包括采用螺 栓及碳管連接的機(jī)身、該機(jī)身的前部設(shè)置有機(jī)翼，該機(jī)身的尾部兩側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置有水平尾翼， 該水平尾翼上設(shè)置有升降艙，該機(jī)身的尾部表面設(shè)置垂直尾翼，該垂直尾翼上設(shè)置有方向 艙，該機(jī)身的前端設(shè)置有安裝座;所述安裝座通過減震柱與機(jī)身相連，其中間設(shè)置有防火 墻;所述安裝座上設(shè)置有發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)上設(shè)置有螺旋獎(jiǎng);所述機(jī)身底面前部設(shè)置有前起 落架，該機(jī)身底面的尾部設(shè)置有尾輪;所述機(jī)身內(nèi)部由前至后依次設(shè)置為設(shè)備艙、載荷艙、 傘艙;所述設(shè)備艙內(nèi)安裝有供電設(shè)備;所述載荷艙內(nèi)安裝有機(jī)載數(shù)傳電臺(tái)、載荷部分組件W 及油箱;所述載荷艙內(nèi)，油箱的上方設(shè)置有自動(dòng)駕駛儀;所述載荷部分組件安裝在載荷艙內(nèi) 中部的減震裝置上；
[0006] 所述機(jī)翼的外側(cè)端上設(shè)置有空速管，該機(jī)翼后緣設(shè)置有副翼；
[0007] 進(jìn)一步地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)為汽油式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。
[000引進(jìn)一步地，所述螺旋獎(jiǎng)為木質(zhì)定距拉力螺旋獎(jiǎng)。
[0009] 進(jìn)一步地，所述油箱為ABS工程塑料油箱。
[0010] 進(jìn)一步地，所述載荷部分組件包括低空遙感設(shè)備，該低空遙感設(shè)備包括攝像機(jī)、相 機(jī)或高光譜相機(jī)。
[0011] 進(jìn)一步地，所述起落架為后Ξ點(diǎn)式起落架。
[0012] 采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型有益效果為:本實(shí)用新型所述的一種通用型固定翼 無人機(jī)，它解決了現(xiàn)有技術(shù)中通用性不強(qiáng)、實(shí)用性不高，安全性、可靠性、平穩(wěn)性得不到保障 的問題，它具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成本較低，通用強(qiáng)，能夠完成各種任務(wù)，易于市場(chǎng)推廣 的特點(diǎn)，從而提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭力。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本實(shí)用新型的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖2是本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[001引附圖標(biāo)記說明：
[0016] 1、螺旋獎(jiǎng);2、發(fā)動(dòng)機(jī);3、設(shè)備艙;4、載荷艙;5、傘艙;6、機(jī)身；7、垂直尾翼;8、方向 艙;9、尾輪；10、油箱；11、前起落架；12、空速管；13、水平尾翼；14、升降艙；15、副翼；16、機(jī) 翼。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0018] 如圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種通用型固定翼無人機(jī)，它包括機(jī)體，所述機(jī)體 包括采用螺栓及碳管連接的機(jī)身6、該機(jī)身6的前部設(shè)置有機(jī)翼16,該機(jī)身6的尾部的兩側(cè)對(duì) 應(yīng)設(shè)置有水平尾翼13,該水平尾翼13上設(shè)置有升降艙14,該機(jī)身6的尾部表面設(shè)置垂直尾翼 7，該垂直尾翼7上設(shè)置有方向艙8，該機(jī)身6的前端設(shè)置有安裝座；
[0019] 所述安裝座通過減震柱與機(jī)身6相連，其中間設(shè)置有防火墻；
[0020] 所述安裝座上設(shè)置有發(fā)動(dòng)機(jī)2,該發(fā)動(dòng)機(jī)2上設(shè)置有螺旋獎(jiǎng)1;所述機(jī)身6底面前部 設(shè)置有前起落架11，該機(jī)身6底面的尾部設(shè)置有尾輪9;
[0021 ]所述機(jī)身6內(nèi)部由前至后依次設(shè)置為設(shè)備艙3、載荷艙4、傘艙5;
[0022] 所述設(shè)備艙3內(nèi)安裝有供電設(shè)備；
[0023] 所述載荷艙4內(nèi)安裝有機(jī)載數(shù)傳電臺(tái)、載荷部分組件W及油箱10;所述載荷艙內(nèi)， 油箱10的上方設(shè)置有自動(dòng)駕駛儀;所述載荷部分組件安裝在載荷艙內(nèi)中部的減震裝置上；
[0024] 所述機(jī)翼16的外側(cè)端上設(shè)置有空速管12,該機(jī)翼16后緣設(shè)置有副翼15。
[0025] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選，所述發(fā)動(dòng)機(jī)2為汽油式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0026] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選，所述螺旋獎(jiǎng)1為木質(zhì)定距拉力螺旋獎(jiǎng)。
[0027] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選，所述油箱10為ABS工程塑料油箱。
[0028] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選，所述載荷部分組件包括低空遙感設(shè)備，該低空遙感 設(shè)備包括攝像機(jī)、相機(jī)或高光譜相機(jī)。
[0029] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選，所述起落架11為后Ξ點(diǎn)式起落架。
[0030] 本實(shí)用新型中，機(jī)體包括采用螺栓及碳管連接的機(jī)身、機(jī)翼、水平尾翼;機(jī)身內(nèi)部 按照功能分為Ξ個(gè)艙段，由前至后依次為設(shè)備艙、載荷艙、傘艙，電池等供電設(shè)備安裝在設(shè) 備艙;機(jī)載數(shù)傳電臺(tái)和載荷部分安裝在載荷艙內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)和螺旋獎(jiǎng)設(shè)置在機(jī)體前端的安裝 座上，通過減震柱與機(jī)體連接，中間設(shè)置防火墻；自動(dòng)駕駛儀設(shè)置在載荷艙內(nèi)油箱的上方。
[0031] 自動(dòng)駕駛儀采用PTD控制方法，通過數(shù)據(jù)鏈路傳輸?shù)牡孛孢b控信息提取正確的控 制信號(hào)，對(duì)3向加速度、3向巧螺數(shù)據(jù)、氣壓傳感器及導(dǎo)航設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收并回饋給 地面控制站;在無人機(jī)起飛過程中，自主控制無人機(jī)彈射起飛，在飛行過程中根據(jù)預(yù)先規(guī)劃 的路線任務(wù)進(jìn)行處理，向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送指令，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)，并根據(jù)實(shí)際任務(wù) 需要實(shí)時(shí)進(jìn)行航跡路線的更改及規(guī)劃。降落時(shí)可根據(jù)任務(wù)需求執(zhí)行停車及開傘命令
[0032] 飛機(jī)按照機(jī)身、機(jī)翼、水平尾翼進(jìn)行拆裝，機(jī)身、機(jī)翼、水平尾翼之間通過碳管和螺 釘固定，最大限度的保證飛機(jī)的穩(wěn)定性和安全性，副翼、升降艙、方向艙的艙機(jī)均置于機(jī)體。 升降艙面偏轉(zhuǎn)控制飛機(jī)的俯仰姿態(tài)，副翼艙面偏轉(zhuǎn)控制飛機(jī)的滾轉(zhuǎn)姿態(tài)，方向艙面控制飛 機(jī)的航向。設(shè)計(jì)飛行速度15m/s~35m/s，設(shè)計(jì)飛行高度100m~5000m。飛機(jī)操縱性能高，對(duì)操 縱手技能要求低，更易操作。
[0033] 動(dòng)力系統(tǒng)主要組成有汽油式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)、木質(zhì)定距螺旋獎(jiǎng)及油箱，汽油式活塞發(fā) 動(dòng)機(jī)和木質(zhì)定距螺旋獎(jiǎng)設(shè)置在機(jī)體前端的安裝座上，通過減震柱與機(jī)體連接，中間設(shè)置防 火墻，將發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)對(duì)飛機(jī)的影響降到最低，木質(zhì)定距螺旋獎(jiǎng)為拉力獎(jiǎng)，油箱為定制的ABS 工程塑料油箱，加油口預(yù)留在飛機(jī)機(jī)體設(shè)備艙與載荷艙之間，操作方便快捷，為發(fā)動(dòng)機(jī)提供 足夠的燃油。發(fā)動(dòng)機(jī)為汽油式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，拉力達(dá)到5.化S就可滿足使用需求，也可W換成 同功率的無刷電機(jī)，兩葉木質(zhì)定距螺旋獎(jiǎng)的效率能達(dá)到75% W上，在足夠的拉力下，無人機(jī) 既可滑跑起飛，也可彈射起飛，同時(shí)結(jié)合飛機(jī)的設(shè)計(jì)布局，起飛距離僅需要50m~80m，明顯 優(yōu)于同類型的無人機(jī)。本無人機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)操作簡單，維護(hù)方便，飛行準(zhǔn)備時(shí)間短，可W快 速進(jìn)入飛行任務(wù)狀態(tài)。
[0034] 遙控器和自動(dòng)駕駛儀為飛行控制部分，遙控器用于近距離對(duì)飛行姿態(tài)的調(diào)整和突 發(fā)情況的干預(yù)，尤其是起飛和降落階段，使用時(shí)可通過遙控器完成手動(dòng)遙控狀態(tài)和自動(dòng)駕 駛狀態(tài)間的自由切換。自動(dòng)駕駛儀安裝在油箱上方，具備自動(dòng)駕駛及自主控制無人機(jī)功能， 采用PID控制方法，通過數(shù)據(jù)鏈路傳輸?shù)牡孛孢b控信息提取正確的控制信號(hào)，對(duì)3向加速度、 3向巧螺數(shù)據(jù)、氣壓傳感器及導(dǎo)航設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收并回饋給地面控制站。控制方案 采用迎角控制無人機(jī)的高度，升降艙控制無人機(jī)的迎角，油口控制無人機(jī)的速度。橫向控制 采用升降副翼組合控制方式，當(dāng)無人機(jī)的飛行航路點(diǎn)與設(shè)定的航路點(diǎn)出現(xiàn)偏差后，副翼按 控制率輸出艙量使無人機(jī)保持固定的坡度，升降艙保持無人機(jī)的高度。在無人機(jī)起飛過程 中，自動(dòng)駕駛儀可自主控制無人機(jī)彈射起飛，飛行過程中根據(jù)預(yù)先規(guī)劃的任務(wù)路線向執(zhí)行 機(jī)構(gòu)發(fā)送指令，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)，并可根據(jù)實(shí)際任務(wù)需求實(shí)時(shí)進(jìn)行航跡路線的 更改及規(guī)劃，操作者可通過航跡規(guī)劃和路徑調(diào)整進(jìn)行更重任務(wù)的控制執(zhí)行，能按任務(wù)要求 事先設(shè)置的預(yù)定航線進(jìn)行自主飛行，通過自主控制任務(wù)設(shè)備完成對(duì)任務(wù)區(qū)域的數(shù)據(jù)獲取工 作。地面站可在無人機(jī)飛行過程中顯示飛行區(qū)域的電子地圖、航跡、飛行參數(shù)、飛機(jī)姿態(tài)等， 飛行中所有參數(shù)和號(hào)航數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)下載，任務(wù)完成后按預(yù)定航線自主飛行至預(yù)定的降落區(qū) 域，并自主控制無人機(jī)打開降落傘平穩(wěn)降落，另外也可根據(jù)實(shí)際場(chǎng)地環(huán)境及使用需要由遙 控器將機(jī)載自動(dòng)駕駛儀切換回遙控狀態(tài)，目視操縱無人機(jī)進(jìn)行滑行降落。
[0035] 機(jī)載數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)安裝于機(jī)身設(shè)備艙內(nèi)，機(jī)載數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)的數(shù)傳天線采用柱狀 天線。
[0036] 載荷部分組件可采用多種低空遙感設(shè)備，采用攝像機(jī)或相機(jī)獲取影像數(shù)據(jù)，采用 高光譜相機(jī)獲取光譜數(shù)據(jù)等。
[0037] 通過滑跑或彈射兩種方式完成無人機(jī)的起飛，在發(fā)射時(shí)無人機(jī)主要由地面系統(tǒng)完 成無人機(jī)手動(dòng)控制，當(dāng)無人機(jī)爬升至安全高度后切換到自動(dòng)導(dǎo)航狀態(tài)。通過導(dǎo)航控制系統(tǒng) 完成無人機(jī)預(yù)定任務(wù)航線的自主飛行控制，到達(dá)任務(wù)區(qū)獲取遙感數(shù)據(jù)。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)自主起 飛，依靠彈射架完成無人機(jī)起飛。無人機(jī)通過搭載不同的任務(wù)載荷設(shè)備可完成不同領(lǐng)域的 應(yīng)用，執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)。
[0038] 回收方式可采用傘降和滑降兩種方式，采用自動(dòng)駕駛儀的航路點(diǎn)事先設(shè)置，可W 設(shè)定為到達(dá)設(shè)定點(diǎn)坐標(biāo)即可打開降落傘同時(shí)停止發(fā)動(dòng)機(jī)。采用前Ξ點(diǎn)式起落架，前起落架 安裝滑輪，尾部安裝導(dǎo)向尾輪，控制無人機(jī)在地面的運(yùn)動(dòng)方向，起落架W鋼為主材料進(jìn)行加 工，降落時(shí)通過起落架與機(jī)身連接的橡皮筋及Ξ個(gè)滑輪進(jìn)行緩沖減震，通過輪滑完成飛機(jī) 停飛。
[0039] 總體技術(shù)指標(biāo)如表所示
[0040]
[0041] 本實(shí)用新型所述的一種通用型固定翼無人機(jī)，它解決了現(xiàn)有技術(shù)中通用性不強(qiáng)、 實(shí)用性不高，安全性、可靠性、平穩(wěn)性得不到保障的問題，它具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成本 較低，通用強(qiáng)，能夠完成各種任務(wù)，易于市場(chǎng)推廣的特點(diǎn)，從而提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭力。
[0042] W上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，故凡依本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍所述 的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種通用型固定翼無人機(jī)，其特征在于:它包括機(jī)體，所述機(jī)體包括采用螺栓及碳管 連接的機(jī)身、該機(jī)身的前部設(shè)置有機(jī)翼，該機(jī)身的尾部的兩側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置有水平尾翼，該水平 尾翼上設(shè)置有升降舵，該機(jī)身的尾部表面設(shè)置垂直尾翼，該垂直尾翼上設(shè)置有方向舵，該機(jī) 身的前端設(shè)置有安裝座;所述安裝座通過減震柱與機(jī)身相連，其中間設(shè)置有防火墻;所述安 裝座上設(shè)置有發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)上設(shè)置有螺旋槳;所述機(jī)身底面前部設(shè)置有前起落架，該機(jī) 身底面的尾部設(shè)置有尾輪;所述機(jī)身內(nèi)部由前至后依次設(shè)置為設(shè)備艙、載荷艙、傘艙;所述 設(shè)備艙內(nèi)安裝有供電設(shè)備;所述載荷艙內(nèi)安裝有機(jī)載數(shù)傳電臺(tái)、載荷部分組件以及油箱;所 述載荷艙內(nèi)，油箱的上方設(shè)置有自動(dòng)駕駛儀;所述載荷部分組件安裝在載荷艙內(nèi)中部的減 震裝置上;所述機(jī)翼的外側(cè)端上設(shè)置有空速管，該機(jī)翼后緣設(shè)置有副翼。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用型固定翼無人機(jī)，其特征在于:所述發(fā)動(dòng)機(jī)為汽油式 活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用型固定翼無人機(jī)，其特征在于:所述螺旋槳為木質(zhì)定 距拉力螺旋槳。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用型固定翼無人機(jī)，其特征在于:所述油箱為ABS工程 塑料油箱。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用型固定翼無人機(jī)，其特征在于:所述載荷部分組件包 括低空遙感設(shè)備，該低空遙感設(shè)備包括攝像機(jī)、相機(jī)或高光譜相機(jī)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用型固定翼無人機(jī)，其特征在于:所述起落架采用后 三點(diǎn)式起落架。
【文檔編號(hào)】B64C39/00GK205615699SQ201620002461
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年1月5日
【發(fā)明人】張毅
【申請(qǐng)人】北京大白科技有限公司