本實用新型屬于飛行器技術領域,尤其涉及一種適合無人機或者航模等行業的帶三軸布局的飛行器。
背景技術:
目前的主流飛行器特別是無人機行業主要分為多旋翼和固定翼兩種。
多旋翼的優勢在于無需跑道可以再任意接近水平的地方起降,但是其飛行原理決定了這種飛行器效率低下它的飛行時間短,活動半徑小。
固定翼飛行器的效率遠高于多旋翼,但是必須要跑道經行起降,這極大的限制了這類飛行的適用范圍。
傳統的多旋翼使用3軸,4軸,6軸,8軸等多軸布局,每軸都同時產生升力。飛行器的重心一定在多軸組成的平面中心附近。參見附圖1、2、3所示。
本說明書中的“軸”是無人機行業內的叫法,1軸代表一套動力系統(電動機或內燃機)與一個或者多個螺旋槳組成一套動力總成,其中必定包含至少一個旋轉主軸。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于克服現有技術存在的不足,而提供一種帶三軸布局的飛行器,將傳統固定翼與多旋翼進行融合,使得飛行器可以同時擁有多旋翼和固定翼的所有優點。
本實用新型的目的是通過如下技術方案來完成的,這種帶三軸布局的飛行器,包括位于飛行器機身上的兩根主動力軸、一根平衡軸,飛行器機身為三角翼式外形,所述的兩根主動力軸、一根平衡軸間呈三角形分布,兩根主動力軸分別位于飛行器機身的中心線左右兩側,平衡軸位于飛行器機身的后方,兩根主動力軸之間的連線中心在整機重心附近;所述的平衡軸上具有變距機構,可以隨時改變螺旋槳的螺距,平衡軸的作用不再像傳統軸那樣只能提供向下的推力,而可以根據需要既可產生向下的推力,也可產生向上的推力。
作為優選,所述的變距機構由螺旋槳、槳夾、變距連桿、變距爪、滑套、旋轉主軸組成,所述的槳夾兩側分別連有螺旋槳,槳夾的下端通過變距連桿與變距爪相連,變距爪的下方連有滑套,該槳夾、變距連桿、變距爪、滑套都套于旋轉主軸上,其中滑套與變距動力源相連。
本實用新型的有益效果為:
1、可以使飛行器徹底突破原來的限制,同時擁有多旋翼的垂直起降與懸停能力,也擁有固定翼的大航程,長航時的能力;
2、當飛行器以多旋翼模式飛行時,這種3軸布局可以提供比傳統多旋翼布局大的多的變姿態力矩,使得飛行器可以更靈敏,姿態控制更精確;
3、當飛行器以固定翼模式飛行時,配合平衡軸的工作可以提供比傳統固定翼大的多的俯仰力矩,使飛行器可以瞬間改變俯仰姿態。
附圖說明
圖1是現有的三軸結構示意圖。
圖2是現有的四軸結構示意圖。
圖3是現有的六軸結構示意圖。
圖4是本實用新型的飛行器的氣動布局與動力布局的關系結構示意圖。
圖5是本實用新型的變距機構結構示意圖。
圖6是本實用新型的結構示意圖。
附圖中的標號分別為:1、飛行器機身;2、主動力軸;3、平衡軸;4、整機重心;5、變距機構;51、螺旋槳;52、槳夾;53、變距連桿;54、變距爪;55、滑套;56、旋轉主軸。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型做詳細的介紹:如附圖4至6所示,本實用新型包括位于飛行器機身1上的兩根主動力軸2、一根平衡軸3,飛行器機身1為三角翼式外形,所述的兩根主動力軸2、一根平衡軸3間呈三角形分布,兩根主動力軸2分別布置在飛行器機身1的中心線兩邊,平衡軸3位于飛行器機身1的后方,且兩根主動力軸2之間的連線中心在整機重心4附近;所述的平衡軸3上連有變距機構5。
所述的變距機構5由螺旋槳51、槳夾52、變距連桿53、變距爪54、滑套55、旋轉主軸56組成,所述的槳夾52兩側分別連有螺旋槳51,槳夾52的下端通過變距連桿53與變距爪54相連,變距爪54的下方連有滑套55,該槳夾52、變距連桿53、變距爪54、滑套55都套于旋轉主軸56上,其中滑套55與變距動力源相連。該變距動力源可以是舵機,伺服器等設備。當滑套55被變距動力源推拉時帶動變距爪54一起在旋轉主軸56上滑動,變距爪54通過變距連桿53帶動槳夾52轉動由此改變螺旋槳51的螺距。
本飛行器中的動力分布采用3軸布局,但是與傳統3軸布局不同的是,本飛行器中的3軸主要提供升力的只有其中兩軸這里稱為主動力軸2,還有一軸的螺旋槳可以改變螺距用以提供平衡力矩這里稱為平衡軸3。
本實用新型的工作原理為:這種飛行器可以有兩種基本飛行模式,一是多旋翼的飛行模式,二是固定翼的飛行模式。當以多旋翼模式飛行時,兩個主動力軸2向下產生推力承擔主要機身重量,平衡軸3通過變距機構5變化螺旋槳51的螺距產生不同的推力或拉力平衡并維持機身姿態。當以固定翼模式飛行時配合使用飛行器的噴氣換向機構可以讓兩個主動力軸2產生向后的推力推動飛行器前進,平衡軸3可以停止工作,當有特殊需求時比如緊急剎車或者大動作機動飛行可以充當水平尾翼的功能,增加飛機的俯仰力矩,瞬間提升整個飛行器的靈敏度。
根據空氣動力學我們知道傳統固定翼的主要升力來源于機翼,機身幾乎不會產生升力。本飛行器的氣動布局采用類似三角翼的外形,整個機身與機翼融為一體。整個飛行器可以等效于機翼,氣動效率會遠高于傳統的固定翼。
本實用新型不局限于上述實施方式,不論在其形狀或材料構成上作任何變化,凡是采用本實用新型所提供的結構設計,都是本實用新型的一種變形,均應認為在本實用新型保護范圍之內。