首页 / 专利库 / 空气动力学 / 后缘 / 一种无人机及其机翼

一种无人机及其机翼

阅读:550发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种无人机及其机翼专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型提出了一种无人机及其机翼,包括:主机翼、副翼和联动装置,所述主机翼和副翼抵接;所述联动装置位于主机翼和副翼之间,包括左驱动装置、左 连杆 机构 、 舵 机、右连杆机构和右驱动装置;所述联动装置控制副翼的偏转 角 度;所述副翼安装在主机翼 后缘 下方。本实用新型通过改变主机翼和副翼的构型形式,达到消除间隙的目的。这种开裂式副翼安装于主机翼后缘下方,在舵机驱动的作用下,不破坏机翼表面光滑,同时能维持机翼 气动 外形,也能实现飞行状态的改变,解决了现有固定翼无人机存在的副翼结构过重、过厚的问题,同时,简化了结构加工工艺,便于副翼的安装。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利,下面是一种无人机及其机翼专利的具体信息内容。

1.一种无人机机翼,其特征在于,包括:主机翼(1)、副翼(2)和联动装置,所述主机翼(1)和副翼(2)抵接;
所述联动装置位于主机翼(1)和副翼(2)之间,包括左驱动装置(3)、左连杆机构(4)、机(5)、右连杆机构(6)和右驱动装置(7);
所述联动装置控制副翼(2)的偏转度;
所述副翼(2)安装在主机翼(1)后缘下方。
2.根据权利要求1所述的一种无人机机翼,其特征在于,所述副翼(2)的长度为主机翼(1)弦长的10~50%,位置在主机翼(1)后缘10~50%处。
3.根据权利要求2所述的一种无人机机翼,其特征在于,所述副翼(2)位置在主机翼(1)后缘25%处。
4.根据权利要求1所述的一种无人机机翼,其特征在于,所述副翼(2)的偏转角度范围为0~45°,为单向线性偏转。
5.根据权利要求1所述的一种无人机机翼,其特征在于,所述主机翼(1)表面铺设太阳能电池板。
6.根据权利要求1所述的一种无人机机翼,其特征在于,所述主机翼(1)的材料包括航空层木、复合材料纤维材料和合金材料中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种无人机机翼,其特征在于,所述主机翼(1)和副翼(2)的连接方式包括连杆、轴承和螺钉连接中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种无人机机翼,其特征在于,所述副翼(2)的厚度为1~3mm。
9.一种无人机,其特征在于,包括权利要求1~8所述的任意一种无人机机翼。

说明书全文

一种无人机及其机翼

技术领域

[0001] 本实用新型属于无人机技术领域,尤其是一种无人机及其机翼。

背景技术

[0002] 固定翼无人机为了提高空气动学性能,使用非常规副翼形式越来越多。对于工业级固定翼无人机来说,如何设计重量轻,结构简单,空气动力学性能更好非常规副翼结构
已成为影响无人机气动性能的一个重要因素。
[0003] 目前固定翼无人机中广泛使用的一种副翼结构,包括安装于机翼后缘的驱动机和副翼主体。副翼主体通过蜗杆、拉索、铰链等连接方式,安装于机翼的后缘。其中,副翼和
转轴旋转表面间隙配合,副翼的旋转度大约为-30°-30°。
[0004] 目前,固定翼无人机普遍采用的副翼为传统构型,它把整个机翼划分为前后不同的部分,将给机翼的气动性能和结构一体性造成影响。通常常规机械驱动的副翼,为了实现
副翼的调整,其在设计和制作时必定会在机翼表面留出一定的间隙,而且这种副翼构型在
进行飞行姿态调整时,副翼会在变形运动的旋转轴处产生曲率突变点。
[0005] 总的来说,由于机翼主体,副翼之间的前后间隙装配,破坏了机翼上表面的一体造型,进而破坏了整个机翼的气动性能;另一方面,这种副翼的布局形式,既增加了结构的重
量,也带来维修成本的增加。
实用新型内容
[0006] 为了消除间隙和曲率突变对飞行器气动性能的影响,本实用新型提供了一种无人机及其机翼。
[0007] 具体技术方案如下:
[0008] 一种无人机机翼,其特征在于,包括:主机翼、副翼和联动装置,所述主机翼和副翼抵接;所述联动装置位于主机翼和副翼之间,所述联动装置包括左驱动装置、左连杆机构、
舵机、右连杆机构和右驱动装置;所述联动装置控制副翼的偏转角度;所述副翼安装在主机
翼后缘下方。
[0009] 优选地,所述副翼的长度为主机翼弦长的10~50%,位置在主机翼后缘10~50%处。
[0010] 优选地,所述副翼位置在主机翼后缘25%处。
[0011] 优选地,所述副翼的偏转角度范围为0~45°,为单向线性偏转。
[0012] 优选地,所述主机翼表面铺设太阳能电池板。
[0013] 优选地,所述主机翼的材料包括航空层木、复合材料纤维材料和合金材料中的一种或多种。
[0014] 优选地,所述主机翼和副翼的连接方式包括连杆、轴承和螺钉连接中的一种或多种。
[0015] 优选地,所述副翼的厚度为1~3mm。
[0016] 一种无人机,包括权利要求1~8所述的任意一种机翼。
[0017] 相对于现有技术,本实用新型所述的一种无人机及其机翼具有以下优势:
[0018] 本实用新型提出的一种无人机及其机翼,通过改变主机翼和副翼的构型形式,达到消除间隙的目的。这种开裂式副翼安装于主机翼后缘下方,在舵机驱动的作用下,不破坏
机翼表面光滑,同时能维持机翼气动外形,也能实现飞行状态的改变,解决了现有固定翼无
人机存在的副翼结构过重、过厚的问题,同时,简化了结构加工工艺,便于副翼的安装。
附图说明
[0019] 图1为本实用新型提出的一种无人机机翼变形之前的示意图;
[0020] 图2为本实用新型提出的一种无人机机翼变形之后的示意图;
[0021] 图3为本实用新型提出的一种无人机机翼表面构型的示意图;
[0022] 图4为副翼连接主机翼的示意图。
[0023] 附图标记说明:
[0024] 1主机翼    2副翼      3左驱动装置     4左连杆机构
[0025] 5舵机      6右连杆机构    7右驱动装置

具体实施方式

[0026] 以下结合具体实施方式进一步详细说明本实用新型的技术方案。应当理解,此处描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0027] 在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为
对本实用新型的限制。
[0028] 在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接相连,
可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上
述术语在本实用新型中的具体含义。
[0029] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0030] 图2为本实用新型提出的一种无人机机翼变形之后的示意图。本实用新型提出的一种无人机机翼,包括:主机翼1、副翼2和联动装置,所述主机翼1和副翼2抵接;所述联动装
置位于主机翼1和副翼(2)之间,所述联动装置包括左驱动装置3、左连杆机构4、舵机5、右连
杆机构6和右驱动装置7;所述联动装置控制副翼2的偏转角度,所述副翼2的偏转角度范围
为0~45°,且为单向线性偏转;所述副翼2的长度为主机翼1弦长的10~50%,位置在主机翼
1后缘10~50%处,优选距离主机翼1后缘25%的位置。
[0031] 这种副翼2属于主机翼1的一部分,因此也可以称为“开裂式副翼”。
[0032] 图4为副翼连接主机翼的示意图,本实用新型的开裂式副翼位于机翼后缘,安装于主机翼1弦长的25%处,它被舵机5驱动,通过左连杆机构4和右连杆机构6的传动,带动左驱
动装置3和右驱动装置7运动,进而控制副翼2的偏转,偏转角度范围为0~45°。如图1所示,
从与主机翼1成0度开始,向下偏转,最大偏转角度为45°,这种偏转为线性偏转。当副翼2与
主机翼1成0度时,副翼2成为主机翼1的一部分,这样就没有任何间隙,且在变形的时候不会
产生曲率突变点。副翼2位于主机翼1的下方,不会对主机翼1的上表面造成影响。因此,对主
机翼1的气动特性不产生影响。
[0033] 通常常规机械驱动的副翼,为了实现副翼的调整,其在设计和制作时必定会在机翼表面流出一定的间隙,而且其这种副翼构型在进行飞行姿态调整时,副翼会在变形运动
的旋转轴处产生曲率突变点。为了消除间隙和曲率突变对飞行器气动性能的影响,本实用
新型以一种开裂式副翼2构型,通过开裂式副翼2这种新型的方式,将副翼2安装在主机翼1
的下方,实现主机翼1在副翼2调整过程中,主机翼1后缘的上表面不受影响,因而,对主机翼
(1)的气动特性不产生影响。本发明的开裂式副翼是一种成本较低的、在工程切实可行方
案。
[0034] 本发明目的在于提供一种开裂式副翼结构,以解决现有固定翼无人机存在的副翼结构过重、过厚,带来结构加工工艺的复杂和副翼结构的安装不方便。同时克服了主机翼1
和副翼2间在整个装配与运行的过程中,在主机翼上表面产生装配间隙,破坏主机翼表面的
完整性和光滑度,从而导致主机翼的气动效率降低等技术问题。
[0035] 本发明的开裂式副翼结构的工作原理是将原本间隙装配的主机翼1和副翼2,通过改变其构型形式,达到消除间隙的目的。此种开裂式副翼结构安装于主机翼1后缘下方,在
舵机5驱动的作用下,巧妙地实现了既不破坏主机翼1表面光滑、维持机翼气动外形的情况
下,又能实现副翼2改变无人机飞行状态的能力。这种布局形式,特别对于铺设太阳能电池
板的飞行器,可提升太阳能电池板的铺设数量达6%-8%。
[0036] 现对副翼2的结构组成进行详细的说明。本发明的开裂式副翼2安装于主机翼1弦长的25%处(距机翼的后缘),它被舵机5驱动,通过左连杆机构4,右连杆机构6传动,带动左
驱动装置3和右驱动装置7运动,进而控制副翼2的偏转。其中,开裂式副翼2的偏转方向仅为
单向偏转,偏转角度范围为0°-~45°,此种偏转为线性偏转。当开裂式副翼2偏转角度为0°
时,图1所示,开裂式副翼2和主机翼1贴合,同机翼构成一个整体。当开裂式副翼2偏转一定
的角度,图2所示,开裂式副翼2和主机翼1后缘成一个0°~45°范围的夹角。
[0037] 创新发明开裂式副翼2的主要原因是:其一,传统的副翼结构,由于副翼安装于机翼的后缘,和机翼间的装配造成间隙,特别是在副翼偏转时,副翼会在变形运动的旋转轴处
产生曲率突变点,它破坏了机翼表面的光滑,带来更大的飞行阻力,降低了飞行器的空气动
力学性能。而采用本实用新型提出的开裂式副翼2结构,由于开裂式副翼2安装于主机翼1后
缘的下方,对主机翼1的上表面没有干扰,故而可以避免常规副翼2给主机翼1流线形外形带
来的不利影响;其二,传统的副翼结构,在偏转角度为0°时,副翼的结构和机翼构成一个整
体,这种构型方式造成了传统副翼的厚度过大,带来结构的较难安装和加工,增加了制作成
本。而采用本实用新型提出的开裂式副翼2构型,同样在开裂式副翼2偏转角度为0°时,开裂
式副翼2和主机翼1构成一个整体。但由于开裂式副翼2安装于主机翼1后缘的下方,可以制
作更薄更轻的结构副翼2,能实现开裂式副翼2结构仅为2mm,大大降低了开裂式副翼2的重
量,减少了制作成本,同时方便了结构的安装;其三,由于开裂式副翼2在主机翼1后缘下表
面的布局形式,对太阳能电池板在主机翼1上表面没有破坏,故相较于传统的固定翼机翼结
构,可提升太阳能电池板的铺设效率达6%~8%,如图3所示,开裂式副翼2设置在主机翼1
下表面,不会影响太阳能电池板的铺设。
[0038] 机翼的材料采用航空层木、复合材料、碳纤维材料、铝合金材料等;
[0039] 开裂式副翼的材料采用巴沙木、复合材料、碳纤维材料、铝合金材料等;
[0040] 机翼和开裂式副翼的连接方式可以通过连杆、轴承、螺钉连接等方式;
[0041] 本实用新型还提出了一种无人机,包括以上所述的任意一种机翼,同时,还包括机体、飞机控制系统等。
[0042] 综上所述,本实用新型提出的一种无人机及其机翼,通过改变主机翼和副翼的构型形式,达到消除间隙的目的。这种开裂式副翼安装于主机翼后缘下方,在舵机驱动的作用
下,不破坏机翼表面光滑,同时能维持机翼气动外形,也能实现飞行状态的改变,解决了现
有固定翼无人机存在的副翼结构过重、过厚的问题,同时,简化了结构加工工艺,便于副翼
的安装。
[0043] 以上的实施方式均为本实用新型的优选实施方式,并非因此限制本实用新型的专利保护范围。任何本实用新型所属的技术领域的技术人员,在不脱离本实用新型所公开的
精神和范围的前提下,对本实用新型的内容所做的等效结构与等效步骤的变换均落入本实
用新型要求保护的专利范围之内。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈