一种倾转式涡喷固定翼无人机的制作方法

[0001]
本实用新型涉及飞行器设备技术领域，尤其涉及一种倾转式涡喷固定翼无人机。


背景技术：

[0002]
无人机是一种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行器，是新时代最具潜力的科技发展项目之一，广泛应用于军事领域和民用领域当中。按照飞行平台构型分类，无人机可分为固定翼无人机、旋翼无人机、无人飞艇、伞翼无人机、扑翼无人机等，其中固定翼无人机是最为常用的无人机类型，但是由于固定翼无人机自身构造的限制，需要进行一段距离的滑行才能够起飞，因此对场地的要求较高，且无法在空中实现悬停，故现有技术中存在很多关于垂直起降的固定翼无人机。例如，申请日为2015.11.15，公开号为cn106864755a，发明名称为“一种即可水平起降又可垂直起降的飞行器布局”的中国专利中，也公开了一种可垂直起降的固定翼飞行器，但是，前述专利在进行垂直起降时，两翼端部连接的喷气发动机在旋转过程中需要承受整个装置的重量，使得发动机与机翼之间的转动磨损程度较大，久之下去会产生飞行隐患，严重的甚至会发生飞行事故。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的主要目的是解决现有技术中所存在的问题，提供一种倾转式涡喷固定翼无人机。
[0004]
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种倾转式涡喷固定翼无人机，由机体、设置于机体两侧的机翼和设置于机体末端的两组尾翼组成，所述机翼的端部连接有涡喷调节装置，所述涡喷调节装置中设置有推力轴承和向心轴承的组合或角接触轴承，所述推力轴承和向心轴承的组合或角接触轴承用于承受涡喷调节装置转动时所产生的径向作用力和轴向作用力，所述涡喷调节装置上连接有第一涡喷模组，两组所述尾翼之间设置有第二涡喷模组，且该第二涡喷模组通过一旋转机构与尾翼相连接。
[0005]
进一步地，所述涡喷调节装置包括第一驱动电机、第一连接块、角接触轴承和第二连接块，所述第一驱动电机设置于机翼端部开设的空腔内，其输出端固定连接于第二连接块上，所述第一连接块连接于机翼的端部，且该第一连接块上开设有通孔，所述第一驱动电机的输出端穿过通孔内部，所述角接触轴承的内圈固定套设于第一连接块上，所述第二连接块固定套设于角接触轴承的外圈上，且该第二连接块与第一涡喷模组相连接。
[0006]
进一步地，所述涡喷调节装置包括第二驱动电机、第三连接块、推力轴承、向心轴承和第四连接块，所述第二驱动电机设置于机翼端部开设的空腔内，其输出端固定连接于第四连接块上，所述第三连接块连接于机翼的端部，且该第三连接块上开设有通孔，所述第二驱动电机的输出端穿过通孔内部，所述向心轴承的内圈固定套设于第三连接块上，所述第四连接块固定套设于向心轴承的外圈，所述推力轴承的两侧工作面分别连接于第三连接块和第四连接块上。
[0007]
进一步地，所述机体的底部连接有吊舱机构。
[0008]
进一步地，所述吊舱机构包括旋转座、连接架、光电设备和调节电机，所述机体内部设置有旋转电机，所述旋转电机的输出端连接于旋转座上，所述旋转座转动设置于机体上，所述连接架连接于旋转座上，所述光电设备转动设置于连接架上，所述调节电机设置于连接架上，且该调节电机的输出端与光电设备相连接。
[0009]
进一步地，所述旋转机构包括壳体、第三驱动电机和固定块，所述壳体连接于尾翼上，所述第三驱动电机设置于壳体内部，且该第三驱动电机的输出端与固定块相连接，所述固定块连接于第二涡喷模组上。
[0010]
进一步地，所述机体的底部还连接有起落架机构。
[0011]
进一步地，所述起落架机构包括连杆、支撑杆、连接板和升降气缸，所述连杆的一端铰接于机体上，所述支撑杆固定连接于连杆的另一端，所述连接板连接于连杆上，所述升降气缸铰接于机体上，其活塞杆输出端铰接于连接板上。
[0012]
进一步地，所述支撑杆上设置有缓冲组件。
[0013]
进一步地，所述缓冲组件包括压杆、弹簧和曲面板，所述压杆滑动穿设于支撑杆上，所述弹簧套设于压杆上，其两端分别连接于支撑杆和曲面板上，所述曲面板固定连接于压杆的端部。
[0014]
本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型结构新颖，稳定可靠，通过利用涡喷调节装置，能够对第一涡喷模组的喷射方向进行调节，使其既能够带动无人机进行垂直起降，又能够为无人机提供飞行动力；利用旋转机构能够调节第二涡喷模组的喷气角度，使得第二涡喷模组在为无人机提供飞行动力的同时，还能改变无人机的飞行姿态；通过在涡喷调节装置中应用角接触轴承、向心轴承和推力轴承，能够承受涡喷调节装置转动时所产生的径向作用力和轴向作用力，从而减小其在转动过程中的磨损，提高无人机的使用寿命；利用可调节自由度的吊舱机构，扩大了无人机的监测范围，提高监测的灵活性；利用可收纳的起落架机构，既能对无人机降落时进行支撑，又能避免对光电设备的遮挡；同时，支撑杆上设置的缓冲组件还能对无人机降落时进行缓冲，避免出现硬着陆和侧翻现象。
附图说明
[0015]
图1是本实用新型的结构示意图；
[0016]
图2是实施例1中的涡喷调节装置和第一涡喷模组的结构示意图；
[0017]
图3是实施例2中的涡喷调节装置和第一涡喷模组的结构示意图；
[0018]
图4是吊舱机构的结构示意图；
[0019]
图5是起落架机构的结构示意图；
[0020]
图6是旋转机构和第二涡喷模组的结构示意图；
[0021]
图7是起落架机构和缓冲组件的结构示意图；
[0022]
图8是第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第一涡喷模组、第二涡喷模组、旋转电机、光电设备、调节电机和升降气缸与控制器之间的电性控制关系。
[0023]
图中：机体1，机翼2，尾翼3，涡喷调节装置4，第一驱动电机411，第一连接块412，角接触轴承413，第二连接块414，第二驱动电机421，第三连接块422，推力轴承423，向心轴承424，第四连接块425，第一涡喷模组5，第二涡喷模组6，旋转机构7，壳体71，第三驱动电机72，固定块73，吊舱机构8，旋转座81，连接架82，光电设备83，调节电机84，起落架机构9，连
杆91，支撑杆92，连接板93，升降气缸94，缓冲组件10，压杆101，弹簧102，曲面板103。
具体实施方式
[0024]
为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。
[0025]
实施例1
[0026]
如图1、图2和图4至图8所示，一种倾转式涡喷固定翼无人机，由机体1、设置于机体1两侧的机翼2和设置于机体1末端的两组尾翼3组成，机翼2的端部连接有涡喷调节装置4，涡喷调节装置4中设置有推力轴承423和向心轴承424的组合或角接触轴承413，所述推力轴承423和向心轴承424的组合或角接触轴承413用于承受涡喷调节装置4转动时所产生的径向作用力和轴向作用力，涡喷调节装置4上连接有第一涡喷模组5，两组尾翼3之间设置有第二涡喷模组6，且该第二涡喷模组6通过一旋转机构7与尾翼3相连接，利用涡喷调节装置4，能够对第一涡喷模组5的喷射方向进行调节，从而实现无人机的垂直起降和喷气飞行；同时，利用旋转机构7调节第二涡喷模组6的喷气方向，使得无人机在飞行的同时，还能够调节其的飞行姿态和倾斜角度，故具有较好的实用性。
[0027]
进一步地，涡喷调节装置4包括第一驱动电机411、第一连接块412、角接触轴承413和第二连接块414，第一驱动电机411设置于机翼2端部开设的空腔内，其输出端固定连接于第二连接块414上，第一连接块412连接于机翼2的端部，且该第一连接块412上开设有通孔，第一驱动电机411的输出端穿过通孔内部，角接触轴承413的内圈固定套设于第一连接块412上，第二连接块414固定套设于角接触轴承413的外圈上，且该第二连接块414与第一涡喷模组5相连接，当第一驱动电机411进行转动时，会带动与其输出端相连接的第二连接块414进行转动，使得第二连接块414与角接触轴承413之间发生相对转动，由于角接触轴承413能够同时承受来自径向和轴向所受的力，因此能够有效地减小第一连接块412和第二连接块414在发生转动时所产生的摩擦力，降低两者之间的磨损程度，从而带动第一涡喷模组5进行转动。
[0028]
进一步地，机体1的底部连接有吊舱机构8，吊舱机构8包括旋转座81、连接架82、光电设备83和调节电机84，机体1内部设置有旋转电机，旋转电机的输出端连接于旋转座81上，旋转座81转动设置于机体1上，连接架82连接于旋转座81上，光电设备83转动设置于连接架82上，调节电机84设置于连接架82上，且该调节电机84的输出端与光电设备83相连接，机体1内设置的旋转电机能够带动与其输出端连接的旋转座81进行转动，进而带动与旋转座81相连接的连接架82进行转动，使得连接架82带动与其转动相连光电设备83在水平方向上进行转动；同时，连接架82上连接的调节电机84能够带动与其输出端相连接的光电设备83进行转动，从而对光电设备83的使用角度进行调节，进而能够使光电设备83能够进行多自由度的调节。
[0029]
进一步地，旋转机构7包括壳体71、第三驱动电机72和固定块73，壳体71连接于尾翼3上，第三驱动电机72设置于壳体71内部，且该第三驱动电机72的输出端与固定块73相连接，固定块73连接于第二涡喷模组6上，位于壳体71内部的第三驱动电机72能够带动与其输出端相连接固定块73进行转动，并由固定块73带动第二涡喷模组6进行转动，从而对第二涡喷模组6的喷气方向进行调节，并通过改变其喷气方向来对无人机的飞行姿态和倾斜角度
进行调节。
[0030]
进一步地，机体1的底部还连接有起落架机构9，起落架机构9包括连杆91、支撑杆92、连接板93和升降气缸94，连杆91的一端铰接于机体1上，支撑杆92固定连接于连杆91的另一端，连接板93连接于连杆91上，升降气缸94铰接于机体1上，其活塞杆输出端铰接于连接板93上，当需要使用起落架时，控制升降气缸94的活塞杆伸长，使其通过连接板93带动连杆91沿与机身的铰接处进行旋转，从而使与连杆91相连接的支撑杆92下落；当需要收起起落架机构9时，控制升降气缸94的活塞杆收缩，使其活塞杆输出端通过连接板93带动连杆91沿与机身的铰接处进行反向旋转，进而使得与连杆91连接的支撑杆92开始上升，防止其在飞行过程中对光电设备83进行遮挡，影响光电设备83的使用。
[0031]
进一步地，支撑杆92上设置有缓冲组件10，缓冲组件10包括压杆101、弹簧102和曲面板103，压杆101滑动穿设于支撑杆92上，弹簧102套设于压杆101上，其两端分别连接于支撑杆92和曲面板103上，曲面板103固定连接于压杆101的端部，当无人机降落时，地面会通过曲面板103向压杆101施压，使得于支撑杆92内部进行滑动，并对套设于压杆101上的弹簧102进行挤压，利用弹簧102自身的弹力对降落时的无人机进行缓冲，避免无人机出现硬着陆现象。
[0032]
实施例2
[0033]
如图3所示，本实施例与实施例1的区别在于，进一步地，涡喷调节装置4包括第二驱动电机421、第三连接块422、推力轴承423、向心轴承424和第四连接块425，第二驱动电机421设置于机翼2端部开设的空腔内，其输出端固定连接于第四连接块425上，第三连接块422连接于机翼2的端部，且该第三连接块422上开设有通孔，第二驱动电机421的输出端穿过通孔内部，向心轴承424的内圈固定套设于第三连接块422上，第四连接块425固定套设于向心轴承424的外圈，推力轴承423的两侧工作面分别连接于第三连接块422和第四连接块425上，当第二驱动电机421进行转动时，会带动与其输出端相连接的第四连接块425进行转动，并由第四连接块425带动与其相连接的第一涡喷模组5进行转动；同时，在第三连接块422和第四连接块425发生相对转动时，两者之间设置的向心轴承424能够承受在其径向所产生的力，两者之前所设置的推力轴承423能够承受在转动过程中轴向所产生的力，与实施例一相比，发生相对转动的第三连接块422和第四连接块425之间的所产生的轴向作用力和径向作用力分别施加于推力轴承423和对心轴承上，且使得装置其承受能力更强，两者之间的相对磨损更小，故效果更好。
[0034]
另外，上述所涉及的机体1与机翼2之间、机体1与尾翼3之间、第二连接块414与第一涡喷模组5之间、第四连接件和第一涡喷模组5之间、固定块73与第二涡喷模组6之间、壳体71与尾翼3之间均可采用焊接的方式进行连接，第一驱动电机411与机翼2之间、第二驱动电机421与机翼2之间、第三驱动电机72与壳体71之间、旋转电机与机体1之间、调节电机84与连接架82之间、支撑杆92与连杆91之前均可采用螺栓进行连接，旋转座81与机体1之间可通过轴承转动相连，第一驱动电机411与第二连接块414之间、第二驱动电机421与第四连接块425之间、第三驱动电机72与固定块73之间可采用金属花键进行连接；第一驱动电机411、第二驱动电机421和第三驱动电机72可采用步进电机，旋转电机和调节电机84可采用伺服电机；第一涡喷模组5和第二涡喷模组6均可采用脉冲喷气发动机、涡轮喷气发动机或涡扇喷气发动机中的一种；角接触轴承413可采用双列角接触轴承413，向心轴承424可采用双列
向心轴承424，推力轴承423可采用双列推力轴承423，提高其受力效果；光电设备83可根据实际情况选择监测相机、光电吊舱或测绘相机等设备；其中第一驱动电机411、第二驱动电机421、第三驱动电机72、旋转电机、调节电机84、旋转电机、升降气缸94、光电设备83、第一涡喷模组5、第二涡喷模组6、角接触轴承413、向心轴承424和推力轴承423的具体结构和工作原理均属于本技术领域现有技术，本申请未对其进行改进；且第一驱动电机411、第二驱动电机421、第三驱动电机72、旋转电机、调节电机84、旋转电机、升降气缸94、光电设备83、第一涡喷模组5和第二涡喷模组6与倾转式涡喷固定翼无人机控制器之间的电性连接原理、电性连接方式和电性控制关系均属于本技术领域现有技术，本申请未对其进行改进，故不再赘述。
[0035]
本实用新型结构新颖，稳定可靠，通过利用涡喷调节装置4，能够对第一涡喷模组5的喷射方向进行调节，使其既能够带动无人机进行垂直起降，又能够为无人机提供飞行动力；利用旋转机构7能够调节第二涡喷模组6的喷气角度，使得第二涡喷模组6在为无人机提供飞行动力的同时，还能改变无人机的飞行姿态；通过在涡喷调节装置4中应用角接触轴承413、向心轴承424和推力轴承423，能够承受涡喷调节装置4转动时所产生的径向作用力和轴向作用力，从而减小其在转动过程中的磨损，提高无人机的使用寿命；利用可调节自由度的吊舱机构8，扩大了无人机的监测范围，提高监测的灵活性；利用可收纳的起落架机构9，既能对无人机降落时进行支撑，又能避免对光电设备83的遮挡；同时，支撑杆92上设置的缓冲组件10还能对无人机降落时进行缓冲，避免出现硬着陆和侧翻现象，以实施例2为例，本实用新型的具体工作原理如下：
[0036]
操作人员启动倾转式涡喷固定翼无人机，使其中的第二驱动电机421、第三驱动电机72、第一涡喷模组5和第二涡喷模组6开始工作，利用第一涡喷模组5和第二涡喷模组6在竖直方向上进行喷气，利用喷气产生的推力带动无人机进行垂直起飞；无人机升起过后，利用涡喷调节装置4对第一涡喷模组5的喷气方向进行调节，使其能够为无人机在水平方向上飞行提供动力，机翼2空腔内部的第二驱动电机421带动与其输出端相连接的第四连接块425进行转动，使得第四连接块425能够与第三连接块422发生转动，且两者之间设置的向心轴承424和推力轴承423分别承受转动过程中于径向所产生的力和轴向所产生的力，从而减小第三连接块422和第四连接块425之间所造成的磨损；同时，旋转机构7中的第三驱动电机72能够带动其输出端连接的固定块73进行转动，进而通过固定块73对第二涡喷模组6的喷气方向进行调节，使其既能够为无人机提供动力，又能改变无人机的飞行姿态；
[0037]
当需要对吊舱机构8的自由度进行调节时，通过旋转电机带动旋转座81和连接架82进行转动，利用转动的连接架82带动光电设备83进行转动，从而调节光电设备83的监测方向；同时可通过连接架82上的调节电机84调节光电设备83的监测角度，从而实现对光电设备83整体自由度的调节；在无人机起飞后，控制起落架机构9中升降气缸94活塞杆的伸出长度，能够控制起落架机构9中的连杆91和支撑杆92进行抬起和下落，防止无人机飞行时对光电设备83进行遮挡，影响光电设备83的正常工作；且支撑杆92上的设置有缓冲组件10，在无人机降落时，利用缓冲组件10中弹簧102的弹力，能够对降落的无人机进行缓冲，避免出现无人机硬着陆和侧翻现象。
[0038]
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与
改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除