首页 / 专利库 / 银行与财务事项 / 市场指令 / 一种智能柔性充气式机翼无人机结构

一种智能柔性充气式机翼无人机结构

阅读:1033发布:2020-06-01

专利汇可以提供一种智能柔性充气式机翼无人机结构专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种智能柔性充气式机翼无人机结构,它是由智能柔性充气式机翼、螺旋桨、 机体 、 起落架 、 保护罩 、 尾翼 、高压储气瓶、导弹诸武器和其他通用部件(9)等构成;本发明可折叠,体积小,重量轻,结构简单,能耗低,巡航时间长,快速机动性能和抗干扰特性更高,柔性充气式机翼可在高压充气条件下快速展开,在满足无人机使用性能需求的条件下,极大地弥补了固定翼无人机的 缺陷 ,更好的发挥了智能无人机性能;本发明有利于无人机实现小型化、便于存储、携带和运输,并可实现无人机对目标区域的迅速侦察、观测、应急通信、灾情监测、救援、情报搜集、敌对目标快速响应打击等诸多功能优势。,下面是一种智能柔性充气式机翼无人机结构专利的具体信息内容。

1.一种智能柔性充气式机翼无人机结构,其特征在于:它包括:智能柔性充气式机翼(1)、内部拉条(11)、柔性薄膜翼面(12)、螺旋桨(2)、机体(3)、起落架(4)、支撑杆(41)、滑轮(42)、保护罩(5)、尾翼(6)、平尾翼(61)、垂直尾翼(62)、尾翼面(63)、高压储气瓶(7)、气压(71)、气管(72)、导弹等武器(8)、其他通用部件(9)、电源(91)、飞控板(92)、电机(93)、线缆(94)和发射器(95);
各组成部分相互之间的关系是:智能柔性充气式机翼(1)未充气折叠时存储在机体(3)内部,充气展开时由内部拉条(11)与柔性薄膜翼面(12)拉伸成型,以悬臂梁的方式悬挂在机体(3)两侧;螺旋桨(2)安装在机体(3)的最前端,螺旋桨(2)桨轴与电机(93)连接,并通过线缆(94)与电源(91)及飞控板(92)连接;起落架(4)位于无人机的机体(3)底部,飞行过程中起落架(4)折叠收缩在机体(3)内部,起飞着陆时,起落架(4)可以旋转展开,起落架(4)沿着机体(3)的轴线方向对称分布,起落架(4)的支撑杆(41)、滑轮(42)承受无人机的全部载荷;保护罩(5)位于机体(3)的上部,保护罩(5)的后缘与尾翼(6)相连,和机体(3)共同以维持整体的气动外形;尾翼(6)安装于智能柔性充气式机翼无人机的尾部,水平方向安装水平尾翼(61)、垂直方向安装垂直尾翼(62)、尾翼舵面(63)位于尾翼(6)的后缘,能做一预定范围内的摆动;高压储气瓶(7)、导弹等武器(8)均位于机体(3)的内部,高压储气瓶(7)的瓶身与机体(3)连接,瓶口通过气压阀门(71)、气管(72)与智能柔性充气式机翼(1)连接;导弹诸武器(8)固定于机体(3)重心正下方位置处,通过发射器(95)与飞控板(92)连接;其他通用部件(9)位于机体(3)的内部、均固定在机体(3)上;
所述的智能柔性充气式机翼(1),其结构是:低速翼型的柔性薄膜机翼,由内部拉条(11)和柔性薄膜翼面(12)焊接粘胶而成,在充气气压作用下形成机翼形状,截面形状为一种升阻比的翼型,能提供大的升;智能柔性充气式机翼(1)安装在智能柔性充气式机翼无人机结构机体(3)的中部,以悬臂梁方式与机体(3)相连接;在存储、携带及运输时,智能柔性充气式机翼(1)以“Z”字型折叠收缩在机体(3)内部,待执行飞行任务时,打开高压储气瓶(7)的气压阀门(71)向其内部充入氦气,膨胀展开后形成智能柔性充气式机翼(1);
所述的螺旋桨(2),是由两片带一定相反偏转度和弧度的矩形翼面构成,尺寸大小由设计需要的推力来确定,为市场现有产品部件;该螺旋桨(2)安装在智能柔性充气式机翼无人机的最前端,与电机(93)相连,通过电机(93)的高速旋转带动螺旋桨(2)转动,为智能柔性充气式机翼无人机飞行提供前进的动力;
所述的机体(3)为类似长方体的流线体构造,选用材料密度低的轻木材质加工成型,机身截面形状由装载的其他通用部件(9)的尺寸来确定,外部形状需要保持为一个流线型的外形,以降低智能柔性充气式机翼无人机飞行的阻力;该机体(3)的前端、两侧及下方均有开口,为安装螺旋桨(2)、智能柔性充气式机翼(1)展开、发射导弹等武器(8)以及收放起落架(4)提供动作开口空间,其余部分均为流线型的外壳形状构造;
所述起落架(4),是由支撑杆(41)和滑轮(42)构成,为典型的支撑杆滑轮式起落架,为现有成熟产品,它安装在智能柔性充气式机翼无人机机体(3)下侧;在需要执行任务时,在起飞着陆阶段,该起落架(4)旋转打开能在跑道上提速起飞;起飞后,起落架(4)按执行程序自动关上,收缩在机体(3)内部;在执行完任务时,降落到一预定高度,再自动展开起落架(4),以实现无人机在跑道上安全稳定的降落回收;
所述保护罩(5)为3D打印一体化成型的塑料壳体,保护罩(5)边缘设计有卡槽,能够与机体(3)简易连接,以保护无人机内部的其他通用部件(9)、电源(91)、飞控板(92)、电机(93)、线缆(94)、发射器(95),同时维持无人机机身上部的气动外形
所述尾翼(6),是由水平尾翼(61)、垂直尾翼(62)、尾翼舵面(63)构成;水平尾翼(61)、垂直尾翼(62)的结构形状为对称翼型的叶片构型,翼型厚度尺寸根据无人机需要调整的控制力矩大小来确定;水平尾翼(61)与垂直尾翼(62)后缘均安装有可偏转的尾翼舵面(63),为智能柔性充气式无人机飞行提供稳定和操纵动力;
所述高压储气瓶(7)为圆柱形结构,其壁面为薄壁结构,内部充满高压氦气;该高压储气瓶(7)瓶口与气压阀门(71)、气管(72)相连接,气压阀门(71)、气管(72)均为通用成熟构件,耐压参数为2MPa以上;气压阀门(71)打开后,内部高压氦气在压力作用下充入智能柔性充气式机翼(1),使其膨胀展开成型;
所述导弹等武器(8)为小型通用导弹、火箭诸武器,武器损伤当量根据设计值来确定,该导弹诸武器(8)与机体(3)、电源(91)、飞控板(92)、线缆(94)、发射器(95)相连接;当需要执行任务时,能根据飞控板(92)的控制指令,进行投射导弹等武器(8);
所述其他通用部件(9),是由电源(91)、飞控板(92)、电机(93)、线缆(94)和发射器(95)构成,均为现有市场通用构件;其中电源(91)的电能容量能够满足智能柔性充气式机翼无人机飞行15分钟以上的时间需求,飞控板(92)宽度小于150mm,能够满足地面遥控信号的收发以及尾翼舵面(63)、电机(93)以及发射器(95)的操纵要求,该电机(93)的功能能够满足螺旋桨(2)产生所需要推力的需求,该线缆(94)选用轻型低能耗的专用线缆,能够满足通信和输送电能的要求,该发射器(95)满足接收飞控板(92)的要求,能够及时发射导弹诸武器(8)。
2.根据权利要求1所述的一种智能柔性充气式机翼无人机结构,其特征在于:
所述的智能柔性充气式机翼(1),其展长为1.2m,弦长为150mm。
3.根据权利要求1所述的一种智能柔性充气式机翼无人机结构,其特征在于:
所述的机体(3),其机身长度为1.2m~1.8m。
4.根据权利要求1所述的一种智能柔性充气式机翼无人机结构,其特征在于:
所述起落架(4),其承载量在3kg至6kg之间,自身重量小于500g。
5.根据权利要求1所述的一种智能柔性充气式机翼无人机结构,其特征在于:
所述圆柱形结构的高压储气瓶(7),其直径为85mm,长度100-150mm。

说明书全文

一种智能柔性充气式机翼无人机结构

技术领域

[0001] 本发明涉及柔性充气式飞行器技术领域,具体为一种智能柔性充气式机翼无 人机结构。柔性充气式无人机结构相对简单,折叠状态体积小,便于存储、运输, 易于维护。柔性充气展开式的机翼使得无人机能够实现单兵携带和小型车载运 输,为智能无人机的应用场景提供了更多地可能。

背景技术

[0002] 当今世界无人机的迅速发展,对于一个国家一个军队的影响不可忽视,对于 无人机更要满足精准化作战要求,达到隐蔽化作战效果。传统的固定翼无人机机 翼笨重,体积大,结构复杂,装载、运输要求高,隐蔽性能差,灵活性差,能源 储备低,能耗大,飞行半径小,巡航时间短,效率低,可靠性差。在现代化战争 中面对千变万化、多种多样的战场环境,无人机的适应能较差,尤其是在特殊 作战环境如丛林作战、峡谷作战等特殊区域发挥能力十分有限。智能柔性充气式 机翼无人机不仅能够有效的发挥一般无人机的长处,而且能够弥补传统固定翼无 人机的上述缺点,更好的发挥战场主动性,达到作战效果。智能柔性充气式机翼 无人机智能轻巧,可折叠,体积小,重量轻,结构简单,装载运输要求较低,隐 蔽性能高,灵活性强,能源储备高,能耗低,飞行半径大,巡航时间长,效率高, 可变形,低成本,精准度更高,适应性更强,适用于替代传统的固定翼无人机。 智能柔性充气式机翼无人机可以广泛应用于特种作战环境、特种作战单兵装配、 未来军事阵地侦察、精确打击、隐蔽打击、边疆反恐戡乱等诸多领域,在特殊环 境下也可应用于森林火情、地震、洪等突发性灾情的快速监测,拥有广阔的军 民两用价值和应用前景。
[0003] 智能柔性充气式机翼无人机在未飞行状态(如单兵携带状态)下,智能柔性 充气式机翼在机体内部未充气呈折叠压缩状态,柔性充气式机翼的左右两侧的上 翼面蒙皮、下翼面蒙皮整体以“Z”字型形式折叠压缩在内部,以减小无人机整 体的体积和结构尺寸,同时外部设有保护罩确保机翼正常使用,此时机翼不提供 升力;需要转变成飞行状态时,机翼充气打开,安装在无人机内部的高压气 瓶装置迅速产生高压气流,使得保护罩打开,机翼内部迅速充气膨胀进而弹出机 体,柔性充气式机翼展开,柔性机翼在内部充气压力的作用下保持气动外形,并 且机体内部随时补压,以维持机翼的气动外形,充气机翼成型后可为无人机提供 气动升力,实现柔性充气式机翼无人机较长时间的续航飞行;已经处于飞行状态 后,为更好的适应作战环境达到作战效果,由机体前侧螺旋桨与尾等控制飞行 方向;无人机在接受命令后对目标精准打击时,智能柔性充气式机翼无人机加速 飞行,机体下方携带的导弹等攻击性更强的武器发挥作用,导弹投掷,可进行精 确打击;在智能柔性充气式机翼无人机回收时可打开起落架以保护机体的安全稳 定。智能柔性充气式机翼无人机能够根据战场环境与作战需要或民用需要随时改 变内部充气压力,实现智能变化气动外形,大大提高了无人机的灵活机动能力与 隐蔽性,且携带攻击性更强的武器以增强精确打击威力,大大提高无人机在复杂 战场的生存能力和对目标区域通信、侦察、勘测、精确打击等性能。

发明内容

[0004] 本发明目的是克服传统固定翼无人机现有的技术缺陷,发挥传统固定翼优 势,提供一种智能轻巧,可折叠,体积小,重量轻,结构简单,装载运输要求较 低,隐蔽性能高,灵活性强,能源储备高,能耗低,飞行半径大,巡航时间长, 效率高,可变形,低成本,精准度更高,适应性更强的柔性充气式机翼无人机, 充分发挥无人机优势,最大效率化完成战场目的以及民用目的。
[0005] 本发明的技术方案为:一种智能柔性充气式机翼无人机结构,其特征在于: 它包括:智能柔性充气式机翼(1)、内部拉条(11)、柔性薄膜翼面(12)、螺旋 桨(2)、机体(3)、起落架(4)、支撑杆(41)、滑轮(42)、保护罩(5)、尾翼 (6)、水平尾翼(61)、垂直尾翼(62)、尾翼舵面(63)、高压储气瓶(7)、气 压阀门(71)、气管(72)、导弹等武器(8)、其他通用部件(9)、电源(91)、 飞控板(92)、电机(93)、线缆(94)、发射器(95);
[0006] 各组成部分相互之间的关系(位置关系、连接关系)是:智能柔性充气式机 翼(1)未充气折叠时存储在机体(3)内部,充气展开时由内部拉条(11)与柔 性薄膜翼面(12)拉伸成型,以悬臂梁的方式悬挂在机体(3)两侧;螺旋桨(2) 安装在机体(3)的最前端,螺旋桨(2)桨轴与电机(93)连接,并通过线缆(94) 与电源(91)及飞控板(92)连接;起落架(4)位于无人机的机体(3)底部, 飞行过程中起落架(4)折叠收缩在机体(3)内部,起飞着陆时,起落架(4) 可以旋转展开,起落架(4)沿着机体(3)的轴线方向对称分布,起落架(4) 的支撑杆(41)、滑轮(42)承受无人机的全部载荷;保护罩(5)位于机体(3) 的上部,保护罩(5)的后缘与尾翼(6)相连,和机体(3)共同以维持整体的 气动外形;尾翼(6)安装于智能柔性充气式机翼无人机的尾部,水平方向安装 水平尾翼(61)、垂直方向安装垂直尾翼(62)、尾翼舵面(63)位于尾翼(6) 的后缘,可以做一定范围内的摆动;高压储气瓶(7)、导弹等武器(8)均位于 机体(3)的内部,高压储气瓶(7)的瓶身与机体(3)连接,瓶口通过气压阀 门(71)、气管(72)与智能柔性充气式机翼(1)连接;导弹等武器(8)固定 于机体(3)重心正下方位置处,通过发射器(95)与飞控板(92)连接;其他 通用部件(9)位于机体(3)的内部、均固定在机体(3)上;
[0007] 所述的智能柔性充气式机翼(1),其结构(即形状构造)是:低速翼型的柔 性薄膜机翼,展长1.2m,弦长150mm,由内部拉条(11)和柔性薄膜翼面(12) 焊接粘胶而成,在充气气压作用下形成机翼形状,截面形状为一种升阻比的翼型, 可提供较大的升力;智能柔性充气式机翼(1)安装在智能柔性充气式机翼无人 机结构机体(3)的中部,以悬臂梁方式与机体(3)相连接;在存储、携带或运 输时,智能柔性充气式机翼(1)以“Z”字型折叠收缩在机体(3)内部,待执 行飞行任务时,打开高压储气瓶(7)的气压阀门(71)向其内部充入氦气,膨 胀展开后形成如图1所示的智能柔性充气式机翼(1);
[0008] 所述的螺旋桨(2),其结构(即形状构造)是:由两片带一定相反偏转度 和弧度的矩形翼面构成,尺寸大小由设计需要的推力来确定,为市场现有产品部 件,螺旋桨(2)安装在智能柔性充气式机翼无人机的最前端,与电机(93)相 连,通过电机(93)的高速旋转带动螺旋桨(2)转动,为智能柔性充气式机翼 无人机飞行提供前进的动力;
[0009] 所述的机体(3),其结构(即形状构造)是:为类似长方体的流线体构造, 选用材料密度低的轻木材质加工成型,机身长度1.2m~1.8m,机身截面形状由装 载的其他通用部件(9)的尺寸来确定,外部形状需要保持为一个流线型的外形, 以降低智能柔性充气式机翼无人机飞行的阻力;机体(3)的前端、两侧及下方 均有开口,为安装螺旋桨(2)、智能柔性充气式机翼(1)展开、发射导弹等武 器(8)以及收放起落架(4)提供动作开口空间,其余部分均为流线型的外壳形 状构造;
[0010] 所述起落架(4),其结构(即形状构造)是:由支撑杆(41)和滑轮(42) 构成,为典型的支撑杆滑轮式起落架,为现有成熟产品,它安装在智能柔性充气 式机翼无人机机体(3)下侧,承载量在3kg至6kg之间,自身重量小于500g; 在需要执行任务时,在起飞着陆阶段,起落架(4)旋转打开可以在跑道上提速 起飞;起飞后,起落架(4)按执行程序自动关上,收缩在机体(3)内部;在执 行完任务时,降落到一定高度,再自动展开起落架(4),以实现无人机在跑道上 安全稳定的降落回收;
[0011] 所述保护罩(5),其结构(即形状构造)是:为3D打印一体化成型的塑料 壳体,保护罩(5)边缘设计有卡槽,能够与机体(3)简易连接,以保护无人机 内部的其他通用部件(9)、电源(91)、飞控板(92)、电机(93)、线缆(94)、 发射器(95),同时维持无人机机身上部的气动外形;
[0012] 所述尾翼(6),其结构(即形状构造)是:由水平尾翼(61)、垂直尾翼(62)、 尾翼舵面(63)构成,水平尾翼(61)、垂直尾翼(62)的结构形状为对称翼型 的叶片构型,翼型厚度尺寸根据无人机需要调整的控制力矩大小来确定,水平尾 翼(61)与垂直尾翼(62)后缘均安装有可偏转的尾翼舵面(63),为智能柔性 充气式无人机飞行提供稳定和操纵动力;
[0013] 所述高压储气瓶(7),其结构(即形状构造)是:为圆柱形结构,直径85mm, 长度100-150mm,高压储气瓶(7)壁面为薄壁结构,内部充满高压氦气。高压 储气瓶(7)瓶口与气压阀门(71)、气管(72)相连接,气压阀门(71)、气管 (72)均为通用成熟构件,耐压参数为
2MPa以上;气压阀门(71)打开后,内 部高压氦气在压力作用下充入智能柔性充气式机翼(1),使其膨胀展开成型;
[0014] 所述导弹等武器(8),其结构(即形状构造)是:为小型通用导弹、火箭等 武器,武器损伤当量根据设计值来确定,导弹等武器(8)与机体(3)、电源(91)、 飞控板(92)、线缆(94)、发射器(95)相连接;当需要执行任务时,可根据飞 控板(92)的控制指令,进行投射导弹等武器(8);
[0015] 所述其他通用部件(9),是由电源(91)、飞控板(92)、电机(93)、线缆 (94)、发射器(95)构成,均为现有市场通用构件,其中电源(91)的电能容 量能够满足智能柔性充气式机翼无人机飞行15分钟以上的时间需求,飞控板 (92)宽度小于150mm,能够满足地面遥控信号的收发以及尾翼舵面(63)、电 机(93)以及发射器(95)的操纵要求,电机(93)的功能能够满足螺旋桨(2) 产生所需要推力的需求,线缆(94)选用轻型低能耗的专用线缆,能够满足通信 和输送电能的要求,发射器(95)满足接收飞控板(92)的要求,能够及时发射 导弹等武器(8)。
[0016] 本发明优点在于:
[0017] (1)本发明提供一种智能柔性充气式机翼无人机结构,柔性充气式机翼智 能轻巧,可折叠,体积小,重量轻,结构简单,能耗低,巡航时间长,快速机动 性能和抗干扰特性更高,适应性更强的无人机,充分发挥无人机单兵作战和丛林 作战的优势,最大效率化完成战场目的以及民用目的。
[0018] (2)本发明提供的一种智能柔性充气式机翼无人机结构,柔性充气式机翼 可在高压充气条件下快速展开,在满足无人机使用性能需求的条件下,极大地弥 补了固定翼无人机的缺陷,更好的发挥了智能无人机性能。
[0019] (3)本发明提供的可高压充气快速展开的一种智能柔性充气式机翼无人机 结构,有利于无人机实现小型化、便于存储、携带和运输,并可实现无人机对目 标区域的迅速侦察、观测、应急通信、灾情监测、救援、情报搜集、敌对目标快 速响应打击等诸多功能优势。附图说明
[0020] 图1为本发明一种智能柔性充气式机翼无人机机翼展开状态立体示意图。
[0021] 图2为本发明一种智能柔性充气式机翼无人机俯视图。
[0022] 图3为本发明一种智能柔性充气式机翼无人机另一角度俯视图。
[0023] 图4为本发明一种智能柔性充气式机翼无人机仰视图。
[0024] 图5为本发明一种智能柔性充气式机翼无人机左视图。图6为本发明优选实施例一种智能柔性充气式机翼无人机发射导弹示意图。
图中序号、符号、代号说明如下:
[0025] 1-智能柔性充气式机翼
[0026] 11-内部拉条、12-柔性薄膜翼面(图中未标示)
[0027] 2-螺旋桨
[0028] 3-机体
[0029] 4-起落架
[0030] 41-支撑杆、42-滑轮(图中未标示)
[0031] 5-保护罩
[0032] 6-尾翼
[0033] 61-水平尾翼、62-垂直尾翼、63-尾翼舵面(图中未标示)
[0034] 7-高压储气瓶
[0035] 71-气压阀门、72-气管(图中未标示)
[0036] 8-导弹等武器
[0037] 9-其他通用部件
[0038] 91-电源、92-飞控板、93-电机、94-线缆、95-发射器(图中未标示)

具体实施方式

[0039] 下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
[0040] 本发明提出的一种智能柔性充气式机翼无人机结构,下面结合附图图1~图6 和实施例,对本发明的具体实施方案作进一步的描述。
[0041] 参见图1,本发明提出的一种智能柔性充气式机翼无人机结构,包括:智能 柔性充气式机翼(1)、内部拉条(11)、柔性薄膜翼面(12)、螺旋桨(2)、机体 (3)、起落架(4)、支撑杆(41)、滑轮(42)、保护罩(5)、尾翼(6)、水平尾 翼(61)、垂直尾翼(62)、尾翼舵面(63)、高压储气瓶(7)、气压阀门(71)、 气管(72)、导弹等武器(8)、其他通用部件(9)、电源(91)、飞控板(92)、 电机(93)、线缆(94)、发射器(95)。
[0042] 所述智能柔性充气式机翼(1)为低速翼型的柔性薄膜机翼,展长1.2m,弦 长150mm,由内部拉条(11)和柔性薄膜翼面(12)焊接粘胶而成,在充气气压 作用下形成机翼形状。智能柔性充气式机翼(1)在存储、携带或运输时,智能 柔性充气式机翼(1)以“Z”字型折叠收缩在机体(3)内部,执行飞行任务时, 打开高压储气瓶(7)的气压阀门(71)向其内部充入氦气,膨胀展开后形成如 图1所示的智能柔性充气式机翼(1)。内部拉条(11)和柔性薄膜翼面(12)采 用TPU薄膜与凯夫拉纤维编织层压复合而言,TPU薄膜材料抗拉伸、抗撕裂、耐 老化、气密性好,凯夫拉纤维具有质量轻、强度高、韧性好等优点,可维持较高 充气压力情况下的整个智能柔性充气式机翼(1)的气动外形,并保证足够的结 构强度和刚度;智能柔性充气式机翼(1)采用表面蒙皮张紧的多气梁整体式充 气机翼,极大地改善了传统充气翼气动性能差、表面压强不均、升阻比低等缺点, 显著地减小了无人机的阻力,提高了无人机的升阻比,有效地增加了无人机的最 大飞行距离和时间。
[0043] 所述螺旋桨(2)由两片带一定相反偏转角度和弧度的矩形翼面构成,尺寸 大小由设计需要的推力来确定,为市场现有产品部件,螺旋桨(2)安装在智能 柔性充气式机翼无人机的最前端,为前置牵引方式,与电机(93)相连,通过电 机(93)的高速旋转带动螺旋桨(2)转动,为智能柔性充气式机翼无人机飞行 提供前进的动力。螺旋桨(2)采用玻璃材料加工而成,材料的比强度高,质 量轻,能够满足复杂要求的螺旋桨外形,拥有较大的功率重量比,气动性能好, 降落安全。
[0044] 所述机体(3)为类似长方体的流线体构造,选用材料密度低的轻木材质加 工成型,机身长度1.2m~1.8m,机身截面形状由装载的其他通用部件(9)的尺 寸来确定,外部形状需要保持为一个流线型的外形,以降低智能柔性充气式机翼 无人机飞行的阻力。机体(3)的前端、两侧及下方均有开口,为安装螺旋桨(2)、 智能柔性充气式机翼(1)展开、发射导弹等武器(8)以及收放起落架(4)提 供动作开口空间,其余部分均为流线型的外壳形状构造。机体(3)构成智能柔 性充气式机翼无人机的整体结构框架,和保护罩(5)一起维持智能柔性充气式 机翼无人机的气动外形。
[0045] 所述起落架(4)由支撑杆(41)和滑轮(42)构成,为典型的支撑杆滑轮 式起落架,为现有成熟产品,安装在智能柔性充气式机翼无人机机体(3)下侧, 承载量在3kg至6kg之间,自身重量小于500g。在需要执行任务时,在起飞着 陆阶段,起落架(4)旋转打开可以在跑道上提速起飞;起飞后,起落架(4)按 执行程序自动关上,收缩在机体(3)内部。在执行完任务时,降落到一定高度, 再自动展开起落架(4),以实现无人机在跑道上安全稳定的降落回收。起落架(4) 的支撑杆(41)采用合金材料制造而成,强度高,为固定式的简单结构,支撑 杆(41)底部的滑轮(42)由橡胶材料加工而成,轮胎可以自由旋转,摩擦性能 好,保证无人机起飞与降落过程的稳定性
[0046] 所述保护罩(5)为3D打印一体化成型的塑料壳体,保护罩(5)边缘设计 有卡槽,能够与机体(3)简易连接,以保护无人机内部的其他通用部件(9)、 电源(91)、飞控板(92)、电机(93)、线缆(94)、发射器(95),同时维持无 人机机身上部的气动外形。且当智能柔性充气式机翼(1)隐藏在机体内部时, 保护罩与机体(3)相连接互卡。
[0047] 所述尾翼(6)由水平尾翼(61)、垂直尾翼(62)、尾翼舵面(63)构成, 水平尾翼(61)、垂直尾翼(62)的结构形状为对称翼型的叶片构型,翼型厚度 尺寸根据无人机需要调整的控制力矩大小来确定,水平尾翼(61)与垂直尾翼(62) 后缘均安装有可偏转的尾翼舵面(63),为智能柔性充气式无人机飞行提供稳定 和操纵动力。水平尾翼(61)、垂直尾翼(62)、尾翼舵面(63)均为塑料或者泡 沫材料制造,重量轻,便于加工,尾翼舵面(63)可以根据姿态控制的需要进行 偏转调节。而水平尾翼(61)、垂直尾翼(62)主要用来保持和控制智能柔性充 气式机翼无人机飞行过程中的稳定性。
[0048] 所述高压储气瓶(7)为圆柱形结构,直径85mm,长度100-150mm,高压储 气瓶(7)壁面为薄壁结构,内部充满高压氦气。高压储气瓶(7)瓶口与气压阀 门(71)、气管(72)相连接,气压阀门(71)、气管(72)均为通用成熟构件, 耐压参数为2MPa以上。气压阀门(71)打开后,内部高压氦气在压力作用下充 入智能柔性充气式机翼(1),使其膨胀展开成型,同时保持智能柔性充气式机翼 (1)内部的气体压力为智能柔性充气式机翼无人机提供飞行的气动升力。
[0049] 所述导弹等武器(8)为小型通用导弹、火箭等武器,武器损伤当量根据设 计值来确定,导弹等武器(8)与机体(3)、电源(91)、飞控板(92)、线缆(94)、 发射器(95)相连接。当需要执行任务时,可根据飞控板(92)的控制指令,进 行投射导弹等武器(8),悬挂在智能柔性充气式机翼无人机的下部重心位置处, 作战时用于发射摧毁目标。
[0050] 所述其他通用部件(9)由电源(91)、飞控板(92)、电机(93)、线缆(94)、 发射器(95)构成,均为现有市场通用构件,其中电源(91)的电能容量能够满 足智能柔性充气式机翼无人机飞行15分钟以上的时间需求,飞控板(92)宽度 小于150mm,能够满足地面遥控信号的收发以及尾翼舵面(63)、电机(93)以 及发射器(95)的操纵要求,电机(93)的功能能够满足螺旋桨(2)产生所需 要推力的需求,线缆(94)选用轻型低能耗的专用线缆,能够满足通信和输送电 能的要求,发射器(95)满足接收飞控板(92)信息的要求,能够及时发射导弹 等武器(8)。
[0051] 本发明一种智能柔性充气式机翼无人机结构,其运用方法主要包括以下步 骤:
[0052] 步骤一、未执行飞行任务时智能柔性充气式机翼(1)折叠收缩在机体(3) 的内部,与机体(3)融为一体,其折叠形态呈现“Z”字型,便于存储、单兵携 带作战和车辆装载运输;
[0053] 步骤二、当接受指令需要飞行时,打开气压阀门(71),智能柔性充气式机 翼(1)快速充气弹出,形成具有良好气动外形的机翼,并且由内部充气气体压 力维持好气动外形,为智能柔性充气式机翼无人机提供足够的气动升力;
[0054] 步骤三、将智能柔性充气式机翼无人机放置在地面跑道上,启动电机(93), 智能柔性充气式机翼无人机的前置螺旋桨(2)提供动力,使得智能柔性充气式 机翼无人机往前加速滑跑,智能柔性充气式机翼(1)提供气动升力,智能柔性 充气式机翼无人机起飞;
[0055] 步骤四、飞行过程中需要满足隐蔽、巡航、投射导弹等武器(8)时,智能 柔性充气式机翼(1)使得无人机有着耗能低的优点,且能够实现长时间续航。 可通过调节螺旋桨(3)的动力、尾翼(6)的尾翼舵面(63)来控制无人机向目 标位置飞行;
[0056] 步骤五、待发现目标后,由操作人员发出指令至飞控板(92)将导弹等武器 (8)对准目标,并进行投弹实现对目标物体的精确打击;
[0057] 步骤六、待打击目标完成后,由控制人员控制智能柔性充气式机翼无人机返 回。在接近跑道时打开起落架(4),智能柔性充气式机翼无人机实现返航降落;
[0058] 步骤七、根据任务需要,在重新装载导弹等武器(8)后,可继续执行飞行 任务,继续步骤三至步骤七;否则进行下一步骤的任务;
[0059] 步骤八、若完成任务返回后,则将智能柔性充气式机翼(1)内部的气体放 掉,将其以“Z”字型折叠回智能柔性充气式机翼无人机的机体(3)内。
[0060] 本发明一种智能柔性充气式机翼无人机结构,通过智能柔性充气式机翼(1) 内部充以氦气使其膨胀成柔性机翼,在飞行过程中来提供足够的气动升力,减少 了无人机携带、存储、运输过程中的体积,同时降低无人机飞行时所需要的能量, 提高了续航时间,智能柔性充气式机翼(1)还可以降低存储空间和飞行重量, 合适小空间存储、单兵携带和车载运输,为无人机的未来应用场景提供了更多地 可能。而且该智能柔性充气式机翼无人机环境友好,结构相对简单,对使用者的 要求低,易于维护和造价便宜。
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