本實(shí)用新型涉及飛行器領(lǐng)域，尤其涉及一種垂直起降式的飛行器。

背景技術(shù)：

垂直起降飛行器因?yàn)槠痫w降落不需要滑跑，對(duì)起飛和降落場(chǎng)地沒(méi)有要求，從而受到廣泛的應(yīng)用。例如，垂直起降式的無(wú)人飛行器，是一種處在迅速發(fā)展中的飛行裝置，其具有起飛降落機(jī)動(dòng)靈活、反應(yīng)快速、無(wú)人飛行、操作要求低的優(yōu)點(diǎn)。目前，無(wú)人機(jī)的使用范圍已經(jīng)擴(kuò)寬到軍事、科研、民用三大領(lǐng)域，具體在電力、通信、氣象、農(nóng)業(yè)、海洋、勘探、攝影、防災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)作物估產(chǎn)、緝毒緝私、邊境巡邏、治安反恐等領(lǐng)域應(yīng)用甚廣。

但是，目前的垂直起降式的飛行器無(wú)法在飛行器進(jìn)行水平巡航飛行時(shí)有效的利用飛行動(dòng)力源，以及無(wú)法兼顧水平巡航飛行效率與垂直有效載荷能力的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的是提供一種飛行器，旨在優(yōu)化飛行器的動(dòng)力源組件結(jié)構(gòu)，兼顧飛行器的水平巡航飛行效率與垂直有效載荷能力。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出的飛行器包括機(jī)身以及動(dòng)力組件，所述動(dòng)力組件包括：

第一旋翼組件，包括第一電機(jī)以及第一旋翼，第一電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)第一旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第一旋翼相對(duì)于機(jī)身可傾轉(zhuǎn)地設(shè)置，以使所述第一旋翼在垂直動(dòng)力狀態(tài)和水平動(dòng)力狀態(tài)之間進(jìn)行切換；

第二旋翼組件，包括第二電機(jī)以及第二旋翼，第二電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)第二旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二旋翼用于提供垂直方向的動(dòng)力。

進(jìn)一步地，所述第一旋翼組件還包括傾轉(zhuǎn)軸，所述第一旋翼通過(guò)傾轉(zhuǎn)軸相對(duì)于機(jī)身可傾轉(zhuǎn)地的設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述第一旋翼組件包括兩個(gè)第一旋翼以及兩個(gè)第一電機(jī)，所述兩個(gè)第一旋翼分別設(shè)置于機(jī)身的兩側(cè)。

進(jìn)一步地，所述第一旋翼組件還包括傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部以及沿機(jī)身橫向貫穿機(jī)身的傾轉(zhuǎn)軸，所述兩個(gè)第一旋翼分別連接于傾轉(zhuǎn)軸的兩端；所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部用于驅(qū)動(dòng)傾轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以使連接于傾轉(zhuǎn)軸上的第一旋翼相對(duì)于機(jī)身可傾轉(zhuǎn)；所述第一旋翼的轉(zhuǎn)動(dòng)軸呈垂直狀態(tài)時(shí)，第一旋翼呈垂直動(dòng)力狀態(tài)用于提供垂直方向的動(dòng)力；所述第一旋翼的轉(zhuǎn)動(dòng)軸呈水平狀態(tài)時(shí)，第一旋翼呈水平動(dòng)力狀態(tài)用于提供水平方向的動(dòng)力。

進(jìn)一步地，所述第二旋翼組件包括兩個(gè)第二旋翼以及兩個(gè)第二電機(jī)，所述兩個(gè)第二旋翼分別設(shè)置于機(jī)身的兩側(cè)。

進(jìn)一步地，所述第二旋翼組件還包括沿機(jī)身橫向貫穿機(jī)身的軸，所述兩個(gè)第二旋翼分別連接于軸的兩端。

進(jìn)一步地，所述軸為碳纖維材料制成的碳管。

進(jìn)一步地，所述飛行器還包括機(jī)翼與尾翼，所述第一旋翼組件設(shè)置于機(jī)翼與機(jī)頭之間，所述第二旋翼組件設(shè)置于機(jī)翼與尾翼之間。

進(jìn)一步地，所述第一旋翼和第二旋翼均為螺旋槳結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述飛行器還包括機(jī)翼，所述第一旋翼組件設(shè)置于機(jī)翼與機(jī)頭之間。

進(jìn)一步地，所述飛行器還包括尾翼，所述第二旋翼組件設(shè)置于機(jī)翼與尾翼之間。

本實(shí)用新型技術(shù)方案中的飛行器包括機(jī)身以及動(dòng)力組件，所述動(dòng)力組件包括第一旋翼組件，包括第一電機(jī)以及第一旋翼，第一電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)第一旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第一旋翼相對(duì)于機(jī)身可傾轉(zhuǎn)地設(shè)置，以使所述第一旋翼在垂直動(dòng)力狀態(tài)和水平動(dòng)力狀態(tài)之間進(jìn)行切換；第二旋翼組件，包括第二電機(jī)以及第二旋翼，第二電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)第二旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二旋翼用于提供垂直方向的動(dòng)力。通過(guò)在飛行器的垂直起飛和垂直懸停時(shí)，控制第一旋翼切換為垂直動(dòng)力狀態(tài)，控制第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)第一旋翼旋轉(zhuǎn)，以及控制第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)第二旋翼旋轉(zhuǎn)，第一旋翼組件和二旋翼組件同時(shí)為飛行器提供垂直動(dòng)力；在飛行器的水平巡航飛行時(shí)，控制第一旋翼切換為水平動(dòng)力狀態(tài)，使用第一旋翼提供水平巡航飛行所需要的水平動(dòng)力，并停止第二電機(jī)對(duì)第二旋翼的驅(qū)動(dòng)。本實(shí)用新型技術(shù)方案中的飛行器，優(yōu)化了動(dòng)力組件的結(jié)構(gòu)，達(dá)到既提升了飛行器的垂直方向的有效載荷能力，又提高了動(dòng)力組件的利用效率的效果。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例中的飛行器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中的飛行器的垂直起飛或懸停飛行狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中的飛行器的水平巡航飛行狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明：

本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

需要說(shuō)明，本實(shí)用新型實(shí)施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后、橫向、徑向、水平、垂直……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí)，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。

另外，在本實(shí)用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“連接”、“固定”等應(yīng)做廣義理解，例如，“固定”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

另外，本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。

請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖3，在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，飛行器100包括機(jī)身11以及動(dòng)力組件20。在本實(shí)施例中，以具有固定翼的無(wú)人飛行器為例，來(lái)說(shuō)明在本實(shí)用新型中的動(dòng)力組件20的結(jié)構(gòu)、控制方式、工作原理以及動(dòng)力的提供方式等，具體的，所述飛行器100還包括機(jī)翼12以及尾翼13。

可以理解的是，本實(shí)施例雖然以固定翼式的無(wú)人飛行器為例，但本實(shí)用新型中的動(dòng)力組件20也可以用于懸臂式無(wú)人飛行器，或者其他載人飛行器等。

所述動(dòng)力組件20包括第一旋翼組件21以及第二旋翼組件22。其中，第一旋翼組件21包括第一電機(jī)211以及第一旋翼212，第一電機(jī)211用于驅(qū)動(dòng)第一旋翼212轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第一旋翼212相對(duì)于機(jī)身11可傾轉(zhuǎn)地設(shè)置，以使所述第一旋翼212在垂直動(dòng)力狀態(tài)和水平動(dòng)力狀態(tài)之間進(jìn)行切換；第二旋翼組件22包括第二電機(jī)221以及第二旋翼222，第二電機(jī)221用于驅(qū)動(dòng)第二旋翼222轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二旋翼222用于提供垂直方向的動(dòng)力。

具體的，當(dāng)所述第一旋翼212的葉片(圖未標(biāo)號(hào))旋轉(zhuǎn)所圍繞的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(圖未標(biāo)號(hào))呈垂直狀態(tài)時(shí)，第一旋翼212呈垂直動(dòng)力狀態(tài)用于提供垂直方向的動(dòng)力；所述第一旋翼212的轉(zhuǎn)動(dòng)軸呈水平狀態(tài)時(shí)，第一旋翼212呈水平動(dòng)力狀態(tài)用于提供水平方向的動(dòng)力。

飛行器100在起飛或懸停時(shí)，先將第一旋翼組件21的第一旋翼212切換為垂直動(dòng)力狀態(tài)；然后控制第一電機(jī)211驅(qū)動(dòng)第一旋翼212，以及控制第二電機(jī)221驅(qū)動(dòng)第二旋翼222，以提供垂直方向的動(dòng)力，使飛行器100垂直起飛或懸停；當(dāng)飛行器100上升到預(yù)定的高度之后或需要水平巡航飛行時(shí)，將第一旋翼組件21的第一旋翼212切換為水平動(dòng)力狀態(tài)，停止第二電機(jī)211對(duì)第二旋翼212的驅(qū)動(dòng)，第一旋翼212提供飛行器100水平巡航飛行所需要的水平動(dòng)力，飛行器100進(jìn)入水平巡航模式。

采用本實(shí)施例中的可傾轉(zhuǎn)的第一旋翼組件21和提供垂直動(dòng)力的第二旋翼組件22的飛行器100，在垂直起飛和垂直懸停時(shí)，第一旋翼組件21和二旋翼組件22同時(shí)為飛行器100提供垂直動(dòng)力，有效提高了飛行器100地有效負(fù)載能力和飛行控制能力；在水平巡航飛行時(shí)，將第一旋翼組件21的第一旋翼212切換為水平動(dòng)力狀態(tài)，使用第一旋翼212提供飛行器100水平巡航飛行所需要的水平動(dòng)力，有效的利用了飛行器100的動(dòng)力源。動(dòng)力組件20既提升了飛行器100的垂直方向的有效載荷能力，又可以滿足飛行器100水平巡航的動(dòng)力要求，提高了動(dòng)力組件20的利用效率。

請(qǐng)參考圖1，在本實(shí)施例中，所述第一旋翼組件21還包括傾轉(zhuǎn)軸213，所述第一旋翼212通過(guò)傾轉(zhuǎn)軸213相對(duì)于機(jī)身可傾轉(zhuǎn)地的設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)第一旋翼212的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的垂直狀態(tài)和水平狀態(tài)的切換?？梢岳斫獾氖?，在其他實(shí)施方式中，第一旋翼組件21的傾轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)還可以采用連桿式結(jié)構(gòu)、鉸鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)第一旋翼212的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的垂直狀態(tài)和水平狀態(tài)的切換。

具體的，在本實(shí)施例中，所述第一旋翼組件21包括兩個(gè)第一旋翼212以及兩個(gè)第一電機(jī)211，所述兩個(gè)第一旋翼212分別設(shè)置于機(jī)身101的兩側(cè)。其中，所述第一旋翼組件21還包括傾轉(zhuǎn)軸213以及傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部(圖未示出)，所述兩個(gè)第一旋翼212分別連接于傾轉(zhuǎn)軸213的兩端，所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部用于驅(qū)動(dòng)傾轉(zhuǎn)軸213轉(zhuǎn)動(dòng)，以使連接于傾轉(zhuǎn)軸213上的第一旋翼212相對(duì)于機(jī)身可傾轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)谝恍?12的轉(zhuǎn)動(dòng)軸呈垂直狀態(tài)時(shí)，第一旋翼212呈垂直動(dòng)力狀態(tài)用于提供垂直方向的動(dòng)力，當(dāng)?shù)谝恍?12的轉(zhuǎn)動(dòng)軸呈水平狀態(tài)時(shí)，第一旋翼呈水平動(dòng)力狀態(tài)用于提供水平方向的動(dòng)力。采用在機(jī)身101的兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)第一旋翼212，可以進(jìn)一步提高飛行器100的飛行控制能力和平衡能力。

在本實(shí)施例中，所述第二旋翼組件22包括兩個(gè)第二旋翼222以及兩個(gè)第二電機(jī)221，所述兩個(gè)第二旋翼222分別設(shè)置于機(jī)身101的兩側(cè)。

具體的，所述第二旋翼組件22還包括沿機(jī)身101橫向貫穿機(jī)身101的軸223，所述兩個(gè)第二旋翼222分別連接于軸223的兩端。采用在機(jī)身101的兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)第二旋翼222，可以進(jìn)一步提高飛行器100的飛行控制能力和平衡能力。

在本實(shí)施例中，所述軸223為碳纖維材料制成的碳管。軸223采用碳纖維材料，既具有較好的機(jī)械強(qiáng)度，又可以達(dá)到減輕飛行器100的重量的要求。

在本實(shí)施例中，所述第一旋翼212和第二旋翼222均為螺旋槳結(jié)構(gòu)。螺旋槳結(jié)構(gòu)的旋翼具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

請(qǐng)一并結(jié)合圖1至圖3，在本實(shí)施例中，所述飛行器100還包括機(jī)翼12與尾翼13，第一旋翼組件21設(shè)置于機(jī)翼13與機(jī)頭(圖未示出)之間，第二旋翼組件22設(shè)置于機(jī)翼12與尾翼13之間。

在本實(shí)施例中，飛行器100采用可傾轉(zhuǎn)的具有兩個(gè)第一旋翼212的第一旋翼組件21和提供垂直動(dòng)力的具有兩個(gè)第二旋翼222的第二旋翼組件22的結(jié)構(gòu)。

在垂直起飛或垂直懸停時(shí)，第一旋翼組件21的傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部驅(qū)動(dòng)傾轉(zhuǎn)軸213轉(zhuǎn)動(dòng)，以使連接于傾轉(zhuǎn)軸213上的第一旋翼212相對(duì)于機(jī)身轉(zhuǎn)動(dòng)，使第一旋翼212的轉(zhuǎn)動(dòng)軸呈垂直狀態(tài)，第一旋翼組件21和二旋翼組件22同時(shí)為飛行器100提供垂直動(dòng)力，四個(gè)電機(jī)和旋翼同時(shí)工作，有效提高了飛行器100地有效負(fù)載能力和飛行控制能力。

在水平巡航飛行時(shí)，第一旋翼組件21的傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部驅(qū)動(dòng)傾轉(zhuǎn)軸213轉(zhuǎn)動(dòng)，以使連接于傾轉(zhuǎn)軸213上的第一旋翼212相對(duì)于機(jī)身轉(zhuǎn)動(dòng)，使第一旋翼212的轉(zhuǎn)動(dòng)軸呈水平狀態(tài)，使用第一旋翼212提供飛行器100水平巡航飛行所需要的水平動(dòng)力，有效的利用了飛行器100的動(dòng)力源。

飛行器100在水平巡航飛行時(shí)，第二電機(jī)221可以停止對(duì)第二旋翼222的驅(qū)動(dòng)。具體的，按照預(yù)設(shè)的減速參數(shù)控制第二電機(jī)221的轉(zhuǎn)速逐漸降低直至停止，以使第二旋翼222的轉(zhuǎn)速逐漸下降直至停止。第二旋翼222采用轉(zhuǎn)速逐漸降低的方式，可以使飛行器100在垂直懸?；蛘咂痫w狀態(tài)向水平巡航飛行狀態(tài)的切換更加平穩(wěn)。

在本實(shí)施例中，動(dòng)力組件20既可以滿足飛行器100的垂直起飛的動(dòng)力要求，又可以滿足飛行器100水平巡航的動(dòng)力要求。

本實(shí)用新型中的飛行器解決了普通飛行器有效載荷能力低，動(dòng)力源結(jié)構(gòu)利用效率不高的問(wèn)題，具有可以兼顧水平巡航飛行效率與垂直有效載荷能力的優(yōu)點(diǎn)。

為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是在本實(shí)用新型的構(gòu)思下，利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。