本发明涉及一种无人机,具体涉及一种六旋翼无人机,属于航空航天飞行器技术领域。
背景技术:
无人驾驶飞机简称无人机,在飞行器上无驾驶舱,但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员可通过雷达等设备,对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。具有机动灵活、反应迅速、无人飞行、操作要求低、更好的空气动力等优点,广泛适用于消防、民用、军事、气象等众多领域。
申请号为2014102411817的发明专利公布了一种多旋翼无人机,包括呈长条流线型的机身,所述机身上设有多个相对于所述机身中的对称平面呈对称分布的浆臂,每一个浆臂的外端部设有桨叶组件,所述桨叶组件包括安装在所述浆臂上的电机和连接在所述电机的输出轴上的桨叶,每一片桨叶的旋转轴线均位于同一圆柱面上。由此,通过该技术方案一方面可以降低多旋翼无人机在飞行过程中的阻力,另一方面可以提高机身腔内体积的利用率,有利于对多旋翼无人机进行升级改造;此外,这种结构形式的多旋翼无人机在飞行过程中的平衡及姿态变化控制更为简单,其平衡性能高,从而提高了多旋翼无人机的适航能力。
现有的多旋翼无人机大多采用发动机作为动力源,飞行过程中动力损耗大,因此,如何提高无人机的动力效率,是亟待研究的技术方向。
技术实现要素:
为解决现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种六旋翼无人机,结构新颖巧妙,动力得到显著提升。
为了实现上述目标,本发明采用如下的技术方案:
一种六旋翼无人机,其特征在于,包括:起落架、机体、外壳以及与机体固定连接的油箱、旋翼组件、动力系统和为无人机供电的电源系统,所述动力系统驱动旋翼组件的螺旋桨转动;所述旋翼组件包括6对分布设置于机体上下两侧的螺旋桨,其中两对连接于机体相对面的第一类螺旋桨位于机体同侧(即上方或下方),另外四对第二类螺旋桨则位于机体另一侧,即位于第一类螺旋桨的异侧(即下方或上方);相邻的所述第一类螺旋桨和第二类螺旋桨的旋转覆盖面在竖直方向上具有重叠,而相邻的第二类螺旋桨彼此之间则无重叠。
优选地,前述螺旋桨通过一折叠机臂与机体连接,轻轻扳动机臂的锁紧片,机臂即可向下旋转90度,完成折叠后可大大减小飞行器的整体尺寸,便于储存和运输。
优选地,前述第一类螺旋桨位于折叠机臂下方,所述第二类螺旋桨位于折叠机臂上方,这样能够缩短无人机的轴距长度,使无人机的尺寸更小。
更优选地,前述第一类螺旋桨和第二类螺旋桨的桨叶方向相对设置,这样一来,相对设置的桨叶能够提升彼此的动力,使无人机的动力效率能够得到进一步提升。
再优选地,前述机体的截面形状为类长方形,所述第一类螺旋桨的机臂连接于长方形两条长边的中心处。
进一步优选地,前述动力系统为双散热式油转电无人机的动力系统,包括发电机组件和发动机组件,其中,所述发动机组件包括:发动机、一对排气管和用于对发动机进行散热的第一散热机构,所述发动机固定于一安装板下表面并与无人机的油箱相连接,所述排气管与发动机的排气口相连接;所述发电机组件包括:发电机和第二散热机构,所述发电机固定于安装板的上表面,其外转子连接轴由发动机的输出轴驱动转动;所述第二散热机构包括一冷却液箱,所述冷却液箱的进液管和出液管均连通至内定子底部;所述外转子下部和上部分别形成有排气口和吸风口,该动力系统的更具体的技术方案可参见本申请人的在先申请:申请号为2019217654523的实用新型专利。
更优选地,前述外壳上形成有一通孔结构,所述通孔结构处通过按压式开关结构连接一盖体,所述油箱的加油口位于盖体下方。
再优选地,前述外壳由玻璃纤维和碳纤维材质复合制成,采用抽真空模压工艺制得,成型效果好,光洁度高,且重量轻。
进一步优选地,前述排气管包括连接管和管体,所述管体为回转体结构,且管体的下半部填充有钢丝网状物,通过在管体内部填充钢丝网状物,不但能够减小排放噪音,还能反弹部分排气压力到气缸内部。
再进一步优选地,前述电源系统包括电源管理模块、常用电池及备用电池,当常用电池发生故障时,能及时启用备用电池,确保正常供电。
本发明的有益之处在于:
(1)本发明的六旋翼无人机结构新颖巧妙,6对螺旋桨分设于机体的上下两侧,不但可以降低六旋翼无人机在飞行过程中的阻力,还能缩短无人机的轴距,使无人机的尺寸小型化、精简化;
(2)该无人机的螺旋桨分为第一类螺旋桨和第二类螺旋桨,其中,第一类螺旋桨为两对且连接于机体相对面上,第一类螺旋桨位于机体同侧(上方或下方),第二类螺旋桨则位于机体另一侧(下方或上方),并且,第一类螺旋桨和第二类螺旋桨的旋转覆盖面在竖直方向上具有重叠,重合面积占整个旋转覆盖面的5%~15%,通过第一类螺旋桨和第二类螺旋桨的相互干涉作用,能够提升该无人机的动力效率,减小飞行过程中的动力损耗。
附图说明
图1是本发明的一种六旋翼无人机的一个优选实施例的立体结构示意图;
图2是图1所示实施例的爆炸图;
图3是图1所示实施例的俯视图;
图4是图1所示实施例的主视图;
图5是图1所示实施例的侧视图;
图6是图1所示实施例中排气管的结构示意图。
图中附图标记的含义:1、起落架,2、机体,3、外壳,301、盖体,4、机臂,5、旋翼组件,501、第一类螺旋桨,502、第二类螺旋桨,6、油箱,7、动力系统,701、排气管,8、电源管理模块,9、常用电池,10、备用电池。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参见图1至图5所示,本发明的六旋翼无人机包括:起落架1、机体2、外壳3以及与机体2固定连接的油箱6、旋翼组件5、动力系统7和为无人机供电的电源系统,其中,外壳3由玻璃纤维和碳纤维材质复合制成,采用抽真空模压工艺制得,成型效果好,光洁度高,且重量轻、风阻小。电源系统包括电源管理模块8、常用电池9及备用电池10,当常用电池9发生故障时,能及时启用备用电池10,确保正常供电。
如图1所示,本发明为六旋翼无人机,其旋翼组件5相应地包括6对螺旋桨,需要特别说明的是,不同于现有技术中的螺旋桨均位于机体2上方的技术方案,本发明的无人机,其6对螺旋桨可分为第一类螺旋桨501和第二类螺旋桨502,分布设置于机体2的上下两侧,其中两对第一类螺旋桨501连接于机体2相对面,且位于机体2同侧(即上方或下方),另外四对第二类螺旋桨502则位于机体2另一侧,即位于第一类螺旋桨501的异侧(即下方或上方)。当第一类螺旋桨501位于机体2上方时,则第二类螺旋桨502位于机体2下方,反之亦然。
机体2的截面形状为类长方形,所谓“类长方形”是指其截面形状接近长方形,但形成有连接部位以连接机臂4,因而不是绝对的长方形,第一类螺旋桨501的机臂4连接于长方形两条长边的中心处。
如图3所示,圆代表各螺旋桨的旋转覆盖面,可见,第一类螺旋桨501和第二类螺旋桨502的旋转覆盖面在竖直方向上具有重叠,重叠面积约占旋转覆盖面的5%~15%,而相邻的第二类螺旋桨502在同一水平面上旋转,彼此之间则无重叠。这样一来,第一类螺旋桨501和第二类螺旋桨502在竖直方向存在桨叶重叠,该结构设计巧妙,不但能够提升无人机的动力,还能缩短无人机的轴距,减小无人机的尺寸。
具体到本实施例中,如图4所示,第一类螺旋桨501位于机体2下方,第二类螺旋桨502位于机体2上方。而且,第一类螺旋桨501和第二类螺旋桨502的桨叶方向相对设置,相对设置的桨叶能够进一步提升彼此的动力,使无人机的动力效率得到进一步提升。
为了减小无人机包装运输尺寸,螺旋桨通过一折叠机臂4与机体2连接,轻轻扳动机臂4的锁紧片,机臂4即可向下旋转90度,完成折叠后可大大减小飞行器的整体尺寸,便于储存和运输。
为提高无人机的稳定性,起落架1采用三点承载式的安装方式,包括两个支脚,支脚前端支撑机身两侧,向下向后弯折延伸后再支撑机身后侧,确保无人机停机平稳。
动力系统7是用于驱动旋翼组件5的螺旋桨转动从而使无人机获得持续的飞行动力的。本发明中的动力系统7为双散热式油转电无人机的动力系统7,包括发电机组件和发动机组件,其中,发动机组件包括:发动机、一对排气管701和用于对发动机进行散热的第一散热机构,所述发动机固定于一安装板下表面并与无人机的油箱6相连接,所述排气管701与发动机的排气口相连接;所述发电机组件包括:发电机和第二散热机构,所述发电机固定于安装板的上表面,其外转子连接轴由发动机的输出轴驱动转动;所述第二散热机构包括一冷却液箱,所述冷却液箱的进液管和出液管均连通至内定子底部;所述外转子下部和上部分别形成有排气口和吸风口,该动力系统7的更具体的技术方案可参见本申请人的在先申请:申请号为2019217654523的实用新型专利,本申请中不再赘述。
油箱6在使用过程中需要添加燃油,为提高便利性,在外壳3上形成有一通孔结构,该通孔结构处通过按压式开关结构连接一盖体301,油箱6的加油口则正好位于盖体301下方。
作为本实施例的进一步改进,前述的排气管701包括连接管和管体,如图6所示,管体为回转体结构,且管体的下半部填充有钢丝网状物,通过在管体内部填充钢丝网状物,不但能够减小排放噪音,还能反弹部分排气压力到气缸内部。
综上,本发明的六旋翼无人机结构新颖巧妙,6对螺旋桨分设于机体2的上下两侧,不但可以降低六旋翼无人机在飞行过程中的阻力,还能缩短无人机的轴距,使无人机的尺寸小型化、精简化;并且,第一类螺旋桨501和第二类螺旋桨502的旋转覆盖面在竖直方向上具有重叠,重合面积占整个旋转覆盖面的5%~15%,通过第一类螺旋桨501和第二类螺旋桨502的相互干涉作用,能够提升该无人机的动力效率,减小飞行过程中的动力损耗。
在本发明的描述中,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;可以是直接相连,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,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,上述实施例不以任何形式限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。