一种机翼结构和飞行器的制作方法

本实用新型涉及仓储物流技术领域，具体涉及一种机翼结构和飞行器。

背景技术：

目前，仓储物流领域使用的飞行器主要包括固定翼无人机、多旋翼无人机和垂直起降无人机，其中：

固定翼无人机需要起飞和降落跑道，对起降场地要求较高；

多旋翼无人机可以垂直起降，降低了对机场的要求，且具有结构简单，物流无人机采用多旋翼无人机，但其航程和续航时间较短，很难实现远距离的物流运输；

垂直起降无人机，同时设置固定翼和多旋翼，但固定翼和多旋翼分别需要两套动力系统和结构，增加了机身重量、成本和控制难度，且固定翼和多旋翼不能同时发挥作用，在不同阶段已成为飞行负载。

技术实现要素：

为解决现有技术中固定翼无人机对起降场地要求较高；多旋翼无人机航程短；以及垂直起降无人机控制难度较高，且其多旋翼和固定翼之间不能协同工作，增加了飞行负载的问题，本实用新型提供一种机翼结构和飞行器，能够降低对起降场地的要求，并提高续航能力，且便于控制。

为实现上述目的，根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种机翼结构。

本实用新型实施例的一种机翼结构，包括动力装置、机翼转轴和主机翼，其中：

所述动力装置与所述机翼转轴连接，所述动力装置用于控制所述机翼转轴旋转；

所述机翼转轴横向设置；

所述主机翼连接于所述机翼转轴的两端部，且所述主机翼和所述机翼转轴能够同步旋转。

可选地，所述动力装置包括动力源和传动齿轮，其中：

所述传动齿轮与所述动力源的输出端啮合，且所述传动齿轮套接于所述机翼转轴。

可选地，还包括从机翼和传动机构，其中：

所述从机翼位于所述主机翼的前侧和/或后侧；

所述传动机构连接所述从机翼与所述主机翼，以使所述从机翼和所述主机翼能够同步旋转。

可选地，所述传动机构包括第一连接轮、连接带和第二连接轮，其中：

所述从机翼连接于所述第一连接轮的两侧；

所述第二连接轮套设于所述机翼转轴，且所述第二连接轮与所述传动齿轮连接；或，所述第二连接轮套接于机翼转轴；

所述连接带套在所述第一连接轮和所述第二连接轮上，以使所述第一连接轮和所述第二连接轮能够同步旋转。

可选地，

所述主机翼和所述从机翼的截面为类水滴形；

所述连接带是皮带或钢丝绳；

所述第一连接轮和所述第二连接轮是带轮或钢丝绳轮。

为实现上述目的，根据本实用新型实施例的又一方面，提供了一种飞行器。

本实用新型实施例的一种飞行器，其特征在于，设置有机身、旋翼和本实用新型实施例的一种机翼结构，其中：

所述机身的边缘连接有所述旋翼；

所述机翼结构连接于所述机身。

可选地，所述机身包括连接梁、机身梁和机臂，其中：

所述连接梁的两端连接于所述机身梁的中部；所述连接梁用于支撑所述机翼结构的动力装置、机翼转轴、第二连接轮和主机翼；

所述机臂连接于所述机身梁的两端；所述机臂用于所述支撑旋翼以及所述机翼结构的从机翼和第一连接轮。

可选地，还包括舱体和舱内隔板，其中：

所述舱体连接于所述连接梁；

所述舱内隔板连接于所述舱体的内壁；

所述动力装置和所述第二连接轮位于所述舱体与所述舱内隔板形成的舱内空间。

可选地，

所述机翼转轴穿过所述舱体；

所述主机翼位于所述舱体的两侧，且两侧的所述主机翼沿所述舱体对称。

可选地，

所述从机翼和所述第一连接轮套设于所述机臂的外部；

所述舱体的上部开设有带孔；所述连接带穿过所述带孔连接所述第一连接轮和所述第二连接轮。

上述实用新型中的一个实施例具有如下优点或有益效果：

1.所述动力装置控制所述机翼转轴旋转，从而带动所述主机翼旋转到特定的角度，进而使所述主机翼在起降时保持在纵向、在巡航时保持在横向，使所述主机翼在起降时降低阻力、巡航时提供升力；

2.所述传动机构能够使所述从机翼和所述主机翼同步旋转，便于控制，避免增加不必要的动力系统；

3.利用该机翼结构可以对现有的多旋翼无人机进行改造，使其具备固定翼无人机的优点，在仅有较少的重量和成本增加的情况下提升性能；

4.具有该机翼结构的飞行器，对起降场地要求较低，续航能力较强，且便于控制。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种机翼结构的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种机翼结构的起降状态示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种机翼结构的从机翼的示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种机翼结构的机身的示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种飞行器的舱体内部的示意图。

图中，

1-动力装置；11-动力源；12-传动齿轮；2-机翼转轴；3-主机翼；4-从机翼；5-传动机构；51-第一连接轮；52-连接带；53-第二连接轮；6-机身；61-连接梁；62-机身梁；63-机臂；7-旋翼；81-舱体；82-舱内隔板；83-带孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的示范性实施例做出说明，其中包括本实用新型实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本实用新型的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

本实用新型实施例提出一种机翼结构和飞行器，同时具有固定翼和多旋翼的优点，对起降场地要求较低，巡航时旋翼和机翼均能提供升力，在仅有较少的重量和成本增加的情况下，提高续航能力。

如图1-5所示，本实用新型实施例提供的一种机翼结构主要包括：动力装置1、机翼转轴2和主机翼3。

其中，动力装置1用于控制机翼转轴2旋转，动力装置1与机翼转轴2连接，且机翼转轴2横向设置。主机翼3连接于机翼转轴2的两端部，使主机翼3和机翼转轴2能够同步旋转，例如，可以使主机翼3连接在机翼转轴2上靠近端点处，即机翼转轴2穿过主机翼3；或者可以使主机翼3的一部分套在机翼转轴2的两端边缘，即机翼转轴2穿入主机翼3的一部分；还可以使主机翼3连接在机翼转轴2的两端。

该机翼结构在运行时，动力装置1控制机翼转轴2旋转，从而带动主机翼3旋转到特定的角度，进而使主机翼3在起降时保持在纵向、在巡航时保持在横向。此外，对于巡航时主机翼3的倾斜角度可以基于飞机飞行原理确定，本实用新型实施例不予赘述。

通过本实用新型实施例的一种机翼结构，可以使飞行器同时具备多旋翼无人机和固定翼无人机的优势，对机场的要求较低，在起降时主机翼3保持在纵向，所产生的阻力较小，在巡航时依靠主机翼3减小所需动力，提高续航能力。利用该机翼结构可以对现有的多旋翼无人机进行改造，使其具备固定翼无人机的优点，在仅有较少的重量和成本增加的情况下提升性能。

此外，可以采用面积较小的主机翼3，减小主机翼3的长度，从而降低了整个飞行器的体积，使多旋翼无人机即使不做飞行模式的转换(主机翼3始终保持在横向)，也能获得较好的续航能力。

在本实用新型实施例中，动力装置1包括动力源11和传动齿轮12。

如图5所示，动力源11的输出端与传动齿轮12啮合，传动齿轮12套接于机翼转轴2，即将传动齿轮12套设在机翼转轴2的外部，并采用销连接、法兰盘连接或花键连接等方式使传动齿轮12与机翼转轴2相对固定，实现传动齿轮12和机翼转轴2同步旋转。此外，动力源11可以是舵机、伺服电机或步进电机等能够进行位置控制的动力装置，其通过传动齿轮12将运力传递到机翼转轴2上。

继续参见图1-3，本实用新型实施例的一种机翼结构，还可以包括从机翼4和传动机构5。其中，从机翼4位于主机翼3的前侧和/或后侧，即可以根据需要选择设置从机翼4的位置和数量。从机翼4与主机翼3通过传动机构5连接，传动机构5能够使从机翼4和主机翼3同步旋转，便于控制。需要注意的是，主机翼3与从机翼4在巡航时的倾斜角度可以灵活设置，例如，可以使主机翼3与从机翼4的倾斜角度相同；或者可以使主机翼3、前侧的从机翼4和后侧的从机翼4的倾斜角度均不同；还可以使主机翼3与从机翼4的倾斜角度不同，前侧的从机翼4和后侧的从机翼4的倾斜角度相同。

作为一种优选的实施方式，传动机构5可以包括第一连接轮51、连接带52和第二连接轮53。其中，从机翼4连接于第一连接轮51的两侧，从机翼4和第一连接轮51可以采用固定连接或其它形式的连接，使从机翼4与第一连接轮51能够同步旋转。第二连接轮53用于传递动力装置1输出的动力，第二连接轮53的设置可以采用以下两种形式：其一是第二连接轮53套设于机翼转轴2，并与传动齿轮12连接；其二是第二连接轮53套接于机翼转轴2。挠性的连接带52套在第一连接轮51和第二连接轮53上，并涨紧，使第一连接轮51和第二连接轮53能够同步旋转，通过第一连接轮51、连接带52和第二连接轮53的配合，将动力装置1输出的动力传递到从机翼4上，使主机翼3与从机翼4实现联动，并可以随着飞行状态转换倾斜角度。

作为一种优选的实施方式，主机翼3和从机翼4的截面为类水滴形，使飞行器能够更好地获得升力。连接带52可以选用皮带或钢丝绳等，第一连接轮51和第二连接轮53可以选用带轮或钢丝绳轮等。

如图1-2所示，为本实用新型实施例还提供了的一种飞行器，该飞行器设置有机身6、旋翼7和本实用新型实施例的一种机翼结构。其中，机身6的边缘连接有旋翼7，旋翼7的位置和数量可以根据实际需求设置。机翼结构连接于机身6，利用机身6支撑机翼结构等部分。

如图5所示，本实用新型实施例的一种飞行器还可以包括舱体81和舱内隔板82。其中，舱体81位于整机重心附近，连接于连接梁61(图中并未示出)，舱内隔板82连接于舱体81的内壁，舱体81与舱内隔板82形成舱内空间，将动力装置1和第二连接轮53设置于该舱内空间，舱体81还可以作为货仓、航电仓以及机翼安装基座，用于存放控制设备、航电及货物等，避免沙尘或雨水侵蚀这些部件。舱体81的上部开设有带孔83，该带孔83用于使连接带52穿过。

在本实用新型实施例中，机身6可以包括连接梁61、机身梁62和机臂63，其中，可以使机身6呈“h”形，且机身6可以由碳管、铝管等型材拼接而成。

如图4所示，前后两根型材为机臂63，连接两根机臂63的型材为机身梁62，机身梁62之间通过较细的型材(即连接梁61)实现连接。连接梁61用于支撑机翼结构的动力装置1、机翼转轴2、第二连接轮53和主机翼3等部件；机臂63用于支撑旋翼7以及机翼结构的从机翼4和第一连接轮51等部件，从机翼4能够以机臂63为轴旋转，从而变换倾斜角度，进而调整飞行迎角。

对于机翼结构在机身上的具体连接：机翼转轴2穿过舱体81，主机翼3位于舱体81的两侧，且两侧的主机翼3沿舱体81对称。从机翼4和第一连接轮51套设于机臂63的外部，连接带52穿过带孔83连接第一连接轮51和第二连接轮53。

为了进一步阐述本实用新型实施例的技术思想，现结合具体的应用场景，对本实用新型实施例的技术方案进行说明。

假设本实用新型实施例的飞行器是八轴共桨多旋翼无人机，并在前后两个机臂63以及舱体81两侧设有可旋转的机翼(即从机翼4和主机翼3)，机臂63上的从机翼4分为左右两部分连接于传动机构5的两侧。需要说明的是，本实用新型实施例中的几个机翼设置为三排，还可以增加从机翼4，例如在主机翼3或从机翼4的上方增加二排从机翼4等。

随着飞行器的状态不同，在动力装置1的驱动下，通过传动机构5的传动，可以使得机翼呈现不同的迎角，如图1所示为巡航飞行的状态，几个机翼均旋转到横向并保持在横向，以提供升力；如图2所示为起降状态，几个机翼均旋转到纵向，以降低阻力。

根据以上描述可以看出，本实用新型实施例的一种机翼结构和飞行器至少具有如下优点或有益效果：

1.动力装置1控制机翼转轴2旋转，从而带动主机翼3旋转到特定的角度，进而使主机翼3在起降时保持在纵向、在巡航时保持在横向，使主机翼3在起降时降低阻力、巡航时提供升力；

2.利用该机翼结构可以对现有的多旋翼无人机进行改造，使其具备固定翼无人机的优点，在仅有较少的重量和成本增加的情况下提升性能；

3.传动机构5能够使从机翼4和主机翼3同步旋转，便于控制，避免增加不必要的动力系统；

4.具有该机翼结构的飞行器，对起降场地要求较低，续航能力较强，且便于控制。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。