详情

原文传递一种智能柔性充气式机翼无人机结构

专利名称：	一种智能柔性充气式机翼无人机结构
摘要：	本发明提供一种智能柔性充气式机翼无人机结构，它是由智能柔性充气式机翼、螺旋桨、机体、起落架、保护罩、尾翼、高压储气瓶、导弹诸武器和其他通用部件(9)等构成；本发明可折叠，体积小，重量轻，结构简单，能耗低，巡航时间长，快速机动性能和抗干扰特性更高，柔性充气式机翼可在高压充气条件下快速展开，在满足无人机使用性能需求的条件下，极大地弥补了固定翼无人机的缺陷，更好的发挥了智能无人机性能；本发明有利于无人机实现小型化、便于存储、携带和运输，并可实现无人机对目标区域的迅速侦察、观测、应急通信、灾情监测、救援、情报搜集、敌对目标快速响应打击等诸多功能优势。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	中国人民解放军国防科技大学
发明人：	刘龙斌;勇良;江振宇;许秋平;龚明书
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201910608257.8
公开号：	CN110371283A
代理机构：	北京慧泉知识产权代理有限公司
代理人：	王顺荣;唐爱华
分类号：	B64C3/30(2006.01);B;B64;B64C;B64C3
申请人地址：	410073 湖南省长沙市开福区德雅路109号
主权项：	1.一种智能柔性充气式机翼无人机结构，其特征在于：它包括：智能柔性充气式机翼(1)、内部拉条(11)、柔性薄膜翼面(12)、螺旋桨(2)、机体(3)、起落架(4)、支撑杆(41)、滑轮(42)、保护罩(5)、尾翼(6)、水平尾翼(61)、垂直尾翼(62)、尾翼舵面(63)、高压储气瓶(7)、气压阀门(71)、气管(72)、导弹等武器(8)、其他通用部件(9)、电源(91)、飞控板(92)、电机(93)、线缆(94)和发射器(95)；各组成部分相互之间的关系是：智能柔性充气式机翼(1)未充气折叠时存储在机体(3)内部，充气展开时由内部拉条(11)与柔性薄膜翼面(12)拉伸成型，以悬臂梁的方式悬挂在机体(3)两侧；螺旋桨(2)安装在机体(3)的最前端，螺旋桨(2)桨轴与电机(93)连接，并通过线缆(94)与电源(91)及飞控板(92)连接；起落架(4)位于无人机的机体(3)底部，飞行过程中起落架(4)折叠收缩在机体(3)内部，起飞着陆时，起落架(4)可以旋转展开，起落架(4)沿着机体(3)的轴线方向对称分布，起落架(4)的支撑杆(41)、滑轮(42)承受无人机的全部载荷；保护罩(5)位于机体(3)的上部，保护罩(5)的后缘与尾翼(6)相连，和机体(3)共同以维持整体的气动外形；尾翼(6)安装于智能柔性充气式机翼无人机的尾部，水平方向安装水平尾翼(61)、垂直方向安装垂直尾翼(62)、尾翼舵面(63)位于尾翼(6)的后缘，能做一预定范围内的摆动；高压储气瓶(7)、导弹等武器(8)均位于机体(3)的内部，高压储气瓶(7)的瓶身与机体(3)连接，瓶口通过气压阀门(71)、气管(72)与智能柔性充气式机翼(1)连接；导弹诸武器(8)固定于机体(3)重心正下方位置处，通过发射器(95)与飞控板(92)连接；其他通用部件(9)位于机体(3)的内部、均固定在机体(3)上；所述的智能柔性充气式机翼(1)，其结构是：低速翼型的柔性薄膜机翼，由内部拉条(11)和柔性薄膜翼面(12)焊接粘胶而成，在充气气压作用下形成机翼形状，截面形状为一种升阻比的翼型，能提供大的升力；智能柔性充气式机翼(1)安装在智能柔性充气式机翼无人机结构机体(3)的中部，以悬臂梁方式与机体(3)相连接；在存储、携带及运输时，智能柔性充气式机翼(1)以“Z”字型折叠收缩在机体(3)内部，待执行飞行任务时，打开高压储气瓶(7)的气压阀门(71)向其内部充入氦气，膨胀展开后形成智能柔性充气式机翼(1)；所述的螺旋桨(2)，是由两片带一定相反偏转角度和弧度的矩形翼面构成，尺寸大小由设计需要的推力来确定，为市场现有产品部件；该螺旋桨(2)安装在智能柔性充气式机翼无人机的最前端，与电机(93)相连，通过电机(93)的高速旋转带动螺旋桨(2)转动，为智能柔性充气式机翼无人机飞行提供前进的动力；所述的机体(3)为类似长方体的流线体构造，选用材料密度低的轻木材质加工成型，机身截面形状由装载的其他通用部件(9)的尺寸来确定，外部形状需要保持为一个流线型的外形，以降低智能柔性充气式机翼无人机飞行的阻力；该机体(3)的前端、两侧及下方均有开口，为安装螺旋桨(2)、智能柔性充气式机翼(1)展开、发射导弹等武器(8)以及收放起落架(4)提供动作开口空间，其余部分均为流线型的外壳形状构造；所述起落架(4)，是由支撑杆(41)和滑轮(42)构成，为典型的支撑杆滑轮式起落架，为现有成熟产品，它安装在智能柔性充气式机翼无人机机体(3)下侧；在需要执行任务时，在起飞着陆阶段，该起落架(4)旋转打开能在跑道上提速起飞；起飞后，起落架(4)按执行程序自动关上，收缩在机体(3)内部；在执行完任务时，降落到一预定高度，再自动展开起落架(4)，以实现无人机在跑道上安全稳定的降落回收；所述保护罩(5)为3D打印一体化成型的塑料壳体，保护罩(5)边缘设计有卡槽，能够与机体(3)简易连接，以保护无人机内部的其他通用部件(9)、电源(91)、飞控板(92)、电机(93)、线缆(94)、发射器(95)，同时维持无人机机身上部的气动外形；所述尾翼(6)，是由水平尾翼(61)、垂直尾翼(62)、尾翼舵面(63)构成；水平尾翼(61)、垂直尾翼(62)的结构形状为对称翼型的叶片构型，翼型厚度尺寸根据无人机需要调整的控制力矩大小来确定；水平尾翼(61)与垂直尾翼(62)后缘均安装有可偏转的尾翼舵面(63)，为智能柔性充气式无人机飞行提供稳定和操纵动力；所述高压储气瓶(7)为圆柱形结构，其壁面为薄壁结构，内部充满高压氦气；该高压储气瓶(7)瓶口与气压阀门(71)、气管(72)相连接，气压阀门(71)、气管(72)均为通用成熟构件，耐压参数为2MPa以上；气压阀门(71)打开后，内部高压氦气在压力作用下充入智能柔性充气式机翼(1)，使其膨胀展开成型；所述导弹等武器(8)为小型通用导弹、火箭诸武器，武器损伤当量根据设计值来确定，该导弹诸武器(8)与机体(3)、电源(91)、飞控板(92)、线缆(94)、发射器(95)相连接；当需要执行任务时，能根据飞控板(92)的控制指令，进行投射导弹等武器(8)；所述其他通用部件(9)，是由电源(91)、飞控板(92)、电机(93)、线缆(94)和发射器(95)构成，均为现有市场通用构件；其中电源(91)的电能容量能够满足智能柔性充气式机翼无人机飞行15分钟以上的时间需求，飞控板(92)宽度小于150mm，能够满足地面遥控信号的收发以及尾翼舵面(63)、电机(93)以及发射器(95)的操纵要求，该电机(93)的功能能够满足螺旋桨(2)产生所需要推力的需求，该线缆(94)选用轻型低能耗的专用线缆，能够满足通信和输送电能的要求，该发射器(95)满足接收飞控板(92)的要求，能够及时发射导弹诸武器(8)。 2.根据权利要求1所述的一种智能柔性充气式机翼无人机结构，其特征在于：所述的智能柔性充气式机翼(1)，其展长为1.2m，弦长为150mm。 3.根据权利要求1所述的一种智能柔性充气式机翼无人机结构，其特征在于：所述的机体(3)，其机身长度为1.2m～1.8m。 4.根据权利要求1所述的一种智能柔性充气式机翼无人机结构，其特征在于：所述起落架(4)，其承载量在3kg至6kg之间，自身重量小于500g。 5.根据权利要求1所述的一种智能柔性充气式机翼无人机结构，其特征在于：所述圆柱形结构的高压储气瓶(7)，其直径为85mm，长度100-150mm。
所属类别：	发明专利