專利名稱：涵道風扇無人機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于飛行器技術領域，具體涉及一種無人飛行器。
背景技術：
目前，復雜的城市環境對無人機的飛行提出了苛刻的要求，一種可以在狹小空間內起降。懸停并移動的無人飛行器能夠更好的滿足城市對無人機的需求。相比于傳統的涵道風扇機，擁有更小的直徑與涵道保護的無人機能夠貼近各類物體執行任務，從而具有其他類型無人機不可比擬的優勢。隨著我國城市化進程的加快，越來越密集的城市人口在為經濟發展提供有效支撐的同時，也使城市交通、市政、公共安全等領域越發脆弱，對城市突發事件應急信息管理體系提出了更高的要求。然而由于城市地形復雜，以及信息獲取的需要，無人機難免要在狹小·的空間內穿梭，并且長時間保持懸停以充分收集資料，這對城市用無人機提出了全新的要求。相較于傳統的無人機，結構緊湊的涵道風扇無人機擁有更小的直徑利于在狹小空間飛行。所以需要設計一種可以在狹小空間內起降、懸停并移動的無人飛行器，以滿足城市的需求。
發明內容本實用新型的目的是提供一種結構緊湊、設計合理，低空低速、安全、垂直起降的無人飛行器，克服上述技術中存在的不足之處。本實用新型的技術方案是一種涵道風扇無人機，它包括涵道、機架、機匣、舵機、控制裝置、動力裝置、涵道風扇、姿態傳感器、自適應自旋控制舵面和姿態控制舵面；所述機匣通過機架固定在所述涵道的正上方；所述機匣內部安有所述控制裝置、所述姿態傳感器以及所述動力裝置，所述動力裝置的輸出端延伸出機匣并位于所述涵道的中心軸線上，動力裝置的輸出端與位于所述涵道內上方的所述涵道風扇連接；所述涵道內中部安有8片沿所述涵道中心向外輻射且相鄰舵面間隔45°的所述自適應自旋控制舵面；所述涵道內底部安有4片相鄰舵面相互垂直的所述姿態控制舵面；其中，所述上下分層布局的自適應自旋控制舵面和姿態控制舵面完全包含于所述涵道風扇正下方產生的來流內；所述姿態傳感器實時監測涵道風扇無人機的飛行姿態，并將數據傳送至所述控制裝置，所述控制裝置對所述自旋控制舵面和姿態控制舵面發出指令，驅動與所述自旋控制舵面和姿態控制舵面連接的舵機，通過調整所述自旋控制舵面與所述涵道中心軸線的夾角防止涵道風扇無人機自旋，通過調整所述姿態控制舵面實現涵道風扇無人機的姿態調節。本實用新型的有益效果是1、機匣承載了動力裝置和除舵機外的全部控制裝置，使整體結構重心上移，增加了舵機的作用力臂，從而使舵效更加明顯。這有益于減小機體整體尺寸，便于單人攜帶，以及在復雜環境中垂直起降、懸停、盤旋操縱，對環境的適應能力更強。2 、涵道風扇、自適應自旋控制舵面、姿態控制舵面均位于涵道體的內部，有效的保證了人員和機體的安全。3、自適應自旋控制舵面、姿態控制舵面采用了上下分布的結構裝配于涵道風扇正下方，讓兩種舵均完全處于涵道風扇產生的來流內，使舵效最大化，控制效果更加明顯、穩定。4、采用了四個可控的自適應自旋控制舵來完成止旋和滾轉的操縱，減小了控制耦合程度，更利于飛行器穩定。

圖I為本實用新型結構示意圖；圖2為本實用新型主視剖面圖。其中，I-涵道、2-機架、3-機匣、4-涵道風扇、5-動力裝置、6-自適應自旋控制舵面、7-姿態控制舵面。
具體實施方式
參見附圖1、2，一種涵道風扇無人機，它包括涵道I、機架2、機匣3、舵機、控制裝置、動力裝置5、涵道風扇4、姿態傳感器、自適應自旋控制舵面6和姿態控制舵面7 ；所述機匣3通過機架2固定在所述涵道I的正上方；所述機匣3內部安有所述控制裝置、所述姿態傳感器以及所述動力裝置5，所述動力裝置5的輸出端延伸出機匣3并位于所述涵道I的中心軸線上，動力裝置5的輸出端與位于所述涵道I內上方的所述涵道風扇4連接；所述涵道I內中部安有8片沿所述涵道中心向外輻射且相鄰舵面間隔45°的所述自適應自旋控制舵面6 ;所述涵道I內底部安有4片相鄰舵面相互垂直的所述姿態控制舵面7 ;其中，所述上下分層布局的自適應自旋控制舵面6和姿態控制舵面7完全包含于所述涵道風扇4正下方產生的來流內；所述姿態傳感器實時監測涵道風扇無人機的飛行姿態，并將數據傳送至所述控制裝置，所述控制裝置對所述自旋控制舵面6和姿態控制舵面7發出指令，驅動與所述自旋控制舵面6和姿態控制舵面7連接的舵機，通過調整所述自旋控制舵面6與所述涵道I中心軸線的夾角防止涵道風扇無人機自旋，通過調整所述姿態控制舵面7實現涵道風扇無人機的姿態調節。為了提高了涵道風扇無人機上方空間的利用率，將所述機匣3設計為流線型八棱柱結構，從而減小了頂部器件對上方來流的阻礙，提高了機體的氣動特性。所述自適應自旋控制舵面6和姿態控制舵面7根據實際情況對舵效的需求可以改為柵格結構，所述柵格結構由1-10個柵格組成。
權利要求1.一種涵道風扇無人機，它包括涵道(I)、機架(2)、機匣(3)、控制裝置、舵機、動力裝置(5)、涵道風扇(4)、姿態傳感器、自適應自旋控制舵面(6)和姿態控制舵面(7);其特征是 所述機匣(3)通過機架(2)固定在所述涵道(I)的正上方； 所述機匣(3)內部安有所述控制裝置、所述姿態傳感器以及所述動力裝置(5)，所述動力裝置(5)的輸出端延伸出機匣(3)并位于所述涵道(I)的中心軸線上，動力裝置(5)的輸出端與位于所述涵道(I)內上方的所述涵道風扇(4)連接； 所述涵道(I)內中部安有8片沿所述涵道中心向外輻射且相鄰舵面間隔45°的所述自適應自旋控制舵面(6);所述涵道(I)內底部安有4片相鄰舵面相互垂直的所述姿態控制舵面(7);其中，所述上下分層布局的自適應自旋控制舵面(6)和姿態控制舵面(7)完全包含于所述涵道風扇(4)正下方產生的來流內；所述姿態傳感器實時監測涵道風扇無人機的飛行姿態，并將數據傳送至所述控制裝置，所述控制裝置對所述自旋控制舵面(6 )和姿態控制舵面(7)發出指令，驅動與所述自旋控制舵面(6)和姿態控制舵面(7)連接的舵機，通過調整所述自旋控制舵面(6)與所述涵道(I)中心軸線的夾角防止涵道風扇無人機自旋，通過調整所述姿態控制舵面(7)實現涵道風扇無人機的姿態調節。
2.如權利要求I所述的一種涵道風扇無人機，其特征是，所述機匣(3)的外形為流線型八棱柱結構。
3.如權利要求I或2所述的一種涵道風扇無人機，其特征是，所述自適應自旋控制舵面(6)和姿態控制舵面(7)的每個舵面為柵格結構，所述柵格結構由1-10個柵格組成。
專利摘要本實用新型屬于飛行器技術領域，它提供了一種涵道風扇無人機，機匣(3)通過機架(2)固定在涵道(1)的正上方；機匣(3)內部安有控制裝置、姿態傳感器與動力裝置(5)，動力裝置(5)的輸出端位于涵道(1)的中心軸線上，并與位于涵道(1)內上方的涵道風扇(4)連接；涵道(1)內中部安有8片沿涵道中心向外輻射且相鄰舵面間隔45°的自適應自旋控制舵面(6)；涵道(1)內底部安有4片相鄰舵面相互垂直的姿態控制舵面(7)；其中，上下分層布局的自適應自旋控制舵面(6)和姿態控制舵面(7)完全包含于涵道風扇(4)正下方產生的來流內；本實用新型結構緊湊、設計合理，且具有低空低速、安全、垂直起降的特點。
文檔編號G05D1/08GK202711065SQ20122037313
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月30日 優先權日2012年7月30日
發明者吳炎烜, 劉志軍, 尹文龍, 徐旻, 于揚 申請人:北京理工大學