本實用新型涉及無人機領域,尤其涉及一種涵道式無人機。
背景技術:
近年來盛行的多旋翼無人機存在著較大的安全隱患,經常有人因操作不當或不熟練而被多旋翼無人機的螺旋槳打傷,同時螺旋槳暴露在外不僅容易受到損壞,而且整套動力系統還占用了較大的空間。
而固定翼無人機則由于無法垂直起降而導致它在起飛和降落過程中都需要較大的場地,對使用環境有較高的要求。
因此,有必要提供一種新的設計以克服上述技術問題。
技術實現要素:
本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種可以實現垂直起飛與垂直降落,且有利于提高安全性能的涵道式無人機。
為了解決上述技術問題,本實用新型的技術方案如下:一種涵道式無人機,包括機身、收容于所述機身內的涵道式動力裝置以及設置于所述機身的機翼,所述涵道式動力裝置包括涵道、設置于所述涵道內的葉片、連接于所述葉片的驅動機構以及設置于所述涵道內的矢量控制裝置。
作為優選的,所述機翼為折疊式或相對于所述機身為伸縮式。
作為優選的,所述機翼是可拆裝地設置于所述機身。
作為優選的,所述機翼設有襟翼以及用以在起飛與降落時支撐所述機身處于豎立狀態的支撐部。
作為優選的,所述涵道式無人機進一步設有連接結構,所述連接結構將所述機翼與所述機身連接,并使所述機翼與所述機身在飛行過程中可相對地樞轉。
作為優選的,所述矢量控制裝置包括導流片,所述導流片活動地定位于所述涵道內,所述矢量控制裝置通過調整所述導流片的位置以控制自所述涵道噴出的氣流的方向,進而實現所述涵道式無人機的垂直起飛與降落以及飛行過程中飛行姿態的改變。
作為優選的,所述導流片為若干片且分別位于不同的平面內,所述涵道設有供所述氣流噴出的出口,所述導流片設置于所述出口處,所述矢量控制裝置包括用來控制所述導流片以調整位置狀態的控制機構。
作為優選的,所述葉片包括第一葉片與第二葉片,所述第一葉片與所述第二葉片同軸連接于所述驅動機構,所述驅動機構驅動所述第一葉片與第二葉片朝相反的方向轉動。
作為優選的,所述涵道式動力裝置包括涵道殼,所述涵道殼形成所述涵道。
作為優選的,所述涵道式無人機設有至少一個所述涵道式動力裝置,且進一步設有用以承接負載的承載部。
與現有技術相比,本實用新型的有益效果在于:所述涵道式無人機通過涵道式動力裝置中矢量控制裝置的作用,可實現垂直起飛、垂直降落以及改變在飛行過程中的飛行姿態,進而達到隨地起飛和降落的目的,有利于降低對使用環境的要求;另外,涵道式動力裝置的葉片設置于機身內,有利于提高該涵道式無人機的安全性能。
附圖說明
圖1 為本實用新型的第一實施方式中涵道式無人機的結構示意圖。
圖2為圖1所示涵道式動力裝置的結構示意圖。
圖3為圖1所示涵道式無人機處于垂直起飛狀態的立體圖。
圖4為圖1所示涵道式無人機處于傾斜飛行狀態的立體圖。
圖5為圖1所示涵道式無人機處于水平飛行狀態的立體圖。
圖6為本實用新型的第二實施方式中涵道式無人機的立體圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型所述的一種涵道式無人機作進一步說明。
以下是本實用新型所述的一種涵道式無人機的較佳實施方式,并不因此限定本實用新型的保護范圍。
圖1至圖5顯示了本實用新型的第一實施方式。請參圖1及圖2所示,所述涵道式無人機100包括機身1、收容于所述機身1內的涵道式動力裝置2以及設置于所述機身的機翼3。所述涵道式動力裝置2包括涵道21、設置于所述涵道21內的葉片22、連接于所述葉片22的驅動機構23以及設置于所述涵道內的矢量控制裝置24。本實施方式中,驅動機構23為發動機。所述涵道式無人機100通過涵道式動力裝置2中矢量控制裝置24的作用,可實現垂直起飛、垂直降落以及改變在飛行過程中的飛行姿態,由于該涵道式無人機100采用垂直起飛和垂直降落,起降過程中不需要空曠的場地及較長的跑道,有利于降低對使用環境的要求,可適用于地理環境比較惡劣的山區或比較擁擠的城市道路等狹小的空間。
參圖3所示,本實施方式中,所述機翼3為一片式的片狀結構,當然,在其他實施方式中,所述機翼3可設置為折疊式或相對于所述機身1為伸縮式,從而減小機翼3的占用空間,方便該涵道式無人機100的攜帶。
本實施方式中,所述機翼3與機身1為一體式設置,當然,在其他實施方式中,所述機翼3也可以是可拆裝地設置于所述機身1, 方便該涵道式無人機100的攜帶。
所述機翼3設有襟翼31以及用以在起飛與降落時支撐所述機身1處于豎立狀態的支撐部32。該襟翼31用以調整所述涵道式無人機100的飛行方向,所述支撐部32則用以在該涵道式無人機100起飛與降落時,支撐地面等用于起降的支撐物,以使機身1處于豎立狀態,即該支撐部32用以在起飛與降落時支撐所述機身1處于豎立狀態。為了保證機身1穩定地處于豎直狀態,該支撐部32可設置多個,具體的設置位置可以是設置于機身1或設置單獨的支撐結構。
請繼續參圖1及圖2所示,所述矢量控制裝置24包括導流片241,所述導流片241活動地定位于所述涵道21內,所述矢量控制裝置24通過調整所述導流片241的位置以控制自所述涵道21噴出的氣流的方向,進而實現所述涵道式無人機100的垂直起飛與垂直降落以及飛行過程中飛行姿態的改變。在本實施方式中,所述導流片241為若干片且分別位于不同的平面內,所述涵道21設有供所述氣流噴出的出口211,所述導流片241設置于所述出口211處,所述矢量控制裝置24包括用來控制所述導流片241以調整位置狀態的控制機構242,在本實施方式中,該控制機構242為控制電機。
所述葉片22包括第一葉片221與第二葉片222,所述第一葉片221與所述第二葉片222同軸連接于所述驅動機構23,所述驅動機構23驅動所述第一葉片221與第二葉片222朝相反的方向轉動。葉片22的設置用以產生動力,而第一葉片221與第二葉片222朝相反的方向轉動可避免涵道式無人機100發生自旋。
所述涵道式動力裝置2進一步包括涵道殼20,所述涵道殼20的內部空間即形成所述涵道21。
請參閱圖3至圖5所示,所述涵道式無人機100處于起飛狀態時,支撐部32支撐所述機身1處于豎立狀態,涵道式動力裝置2啟動并產生推力,以使所述涵道式無人機100垂直起飛,隨后涵道式無人機100的飛行控制系統發出指令,控制矢量控制裝置24調整導流片241的位置以控制自所述涵道21噴出的氣流的方向,從而改變推力的方向,進而使得涵道式無人機100從垂直起飛狀態轉變為傾斜的飛行狀態,當導流片241的位置進一步變化時,推力方向進一步改變直到所述涵道式無人機100的飛行狀態轉變為水平的飛行狀態,并保持該水平的飛行狀態。
該涵道式無人機100降落時,飛行控制系統發出指令,控制矢量控制裝置24調整導流片241的位置以控制自所述涵道21噴出的氣流的方向,從而改變推力的方向,使得涵道式無人機100從水平飛行狀態轉變為傾斜的飛行狀態,當導流片241的位置進一步變化時,推力方向進一步改變直到所述涵道式無人機100的機身1處于豎立狀態,隨后涵道式動力裝置2降低推力,涵道式無人機100慢慢從空中垂直下降,直到支撐部32支撐于地面,實現垂直降落。
圖6為本實用新型的第二實施方式中涵道式無人機200的立體圖,其結構與第一實施方式中涵道式無人機100的結構大致相同,區別僅在于第二實施方式中涵道式無人機200處于起飛狀態時,機翼3水平設置,而機身1呈豎立設置,該第二實施方式中的涵道式無人機200進一步設有連接結構4,所述連接結構4將所述機翼3與所述機身1連接,并使所述機翼3與所述機身1在飛行過程中可相對地樞轉。具體地,在包括垂直起飛、垂直降落及水平飛行狀態的整個飛行過程中,機翼3始終保持水平狀態,而機身1則通過連接結構4相對于機翼3樞轉。該連接結構4具體可為樞軸等能使機身1與機翼3發生相對樞轉的結構。在本實施方式中,由于機翼3水平設置,支撐部32設置于機身1,其他實施方式中,也可設置額外的支撐結構。
上述涵道式無人機100、200都設有一個涵道式動力裝置2,當然,在其他實施方式中可根據實際的需要來設置涵道式動力裝置2的數量,并進行合理的排布。上述涵道式無人機100、200進一步設有用以承接負載的承載部,可進行負載的運輸,該承載部可根據需要選擇性地設置于機身1或機翼3。
本實用新型涵道式無人機100、200通過涵道式動力裝置2中矢量控制裝置24的作用,可實現垂直起飛、垂直降落以及改變在飛行過程中的飛行姿態,進而達到隨地起飛和降落的目的,有利于降低對使用環境的要求;另外,涵道式動力裝置2的葉片22設置于機身1內,可避免葉片22因裸露于外部而發生危險,有利于提高該涵道式無人機100的安全性能。
以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此,本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。