混合多旋翼飛行器另一應(yīng)用場景的示意圖；圖中:1-機身，11-上表面，12-下表面，13-第一腔體，14-第一側(cè)面，15-第二側(cè)面，16-第三側(cè)面，2-起落架，3-燃油發(fā)動機，4-安裝平臺，41-第二腔體，5-動力旋翼，6-電動旋翼機構(gòu)，61-無刷直流電機，62-姿態(tài)調(diào)整旋翼，7-氣動優(yōu)化機構(gòu)，71-合頁，72-滑流舵，721-第一面，722-第二面，73-連桿，74-滑流舵機，741-轉(zhuǎn)動搖臂，75-固定搖臂，8-平臺支撐桿，9-支撐架，91-無刷直流電機的安裝位。
【具體實施方式】
[0020]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0021]如圖1至圖5所示，為本發(fā)明實施例中，提出的一種氣動優(yōu)化油電混合多旋翼飛行器，多旋翼飛行器包括:
一機身I，機身I包括上表面11、下表面12以及貫穿上表面11及下表面12的第一腔體13 ;其中，機身I采用碳纖維材料加工制作而成；
至少一起落架2，起落架2與機身I下表面12相固定；
一燃油發(fā)動機3 ；
一半封閉式且用于安裝燃油發(fā)動機3的安裝平臺4，安裝平臺4與機身I下表面12相固定，其形成有開口朝向第一腔體13并與第一腔體13相連通的第二腔體41 ;
一由燃油發(fā)動機3驅(qū)動轉(zhuǎn)動并產(chǎn)生推力實現(xiàn)多旋翼飛行器飛行的動力旋翼5，動力旋翼5設(shè)置于燃油發(fā)動機3的輸出軸上，并位于第二腔體41或第一腔體13內(nèi)；
至少一用于接收遠(yuǎn)端第一控制信號來調(diào)整多旋翼飛行器飛行姿態(tài)的電動旋翼機構(gòu)6 ;
以及
至少一用于接收遠(yuǎn)端第二控制信號來消除多旋翼飛行器飛行時反扭的氣動優(yōu)化機構(gòu)7，氣動優(yōu)化機構(gòu)7設(shè)置于安裝平臺4的外壁上。
[0022]應(yīng)當(dāng)說明的是，機身I內(nèi)還應(yīng)設(shè)有飛行控制系統(tǒng)、燃油油箱、油門舵機、供電單元、用于接收遠(yuǎn)端控制信號的數(shù)據(jù)收發(fā)單元以及各種傳感器以供多旋翼飛行器飛行使用。第一控制信號及第二控制信號將通過數(shù)據(jù)收發(fā)單元送入飛行控制系統(tǒng)，使得飛行控制系統(tǒng)根據(jù)不同的控制信號輸出不同的控制指令，包括燃油發(fā)動機3啟動或關(guān)閉指令，電動旋翼機構(gòu)6的速度調(diào)整指令，氣動優(yōu)化機構(gòu)7的啟動、關(guān)閉及扭力方向變化等指令。
[0023]應(yīng)當(dāng)說明的是，將會根據(jù)動力旋翼5旋轉(zhuǎn)方向控制氣動優(yōu)化機構(gòu)7，使得該氣動優(yōu)化機構(gòu)7形成與動力旋翼5反向的扭力，從而達(dá)到消除反扭的目的，如在動力旋翼5逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，則控制氣動優(yōu)化機構(gòu)7形成逆時針方向的扭力。
[0024]可以理解的是，燃油發(fā)動機3的輸出軸應(yīng)與機身I的中心軸線相垂直，使得動力旋翼5與機身I的中心軸線平行，從而產(chǎn)生氣動升力。為了降低空氣阻力，采用半封閉式安裝平臺4，可以有效提升飛行器整體續(xù)航時間及巡航速度。
[0025]在本發(fā)明實施例中，氣動優(yōu)化機構(gòu)7包括合頁71、滑流舵72、連桿73以及滑流舵機74 ;其中，
合頁71至少有一個，每一合頁71的一端均固定于安裝平臺4的外壁上，另一端均與滑流舵72的第一面721相固定；
滑流舵72可通過合頁71轉(zhuǎn)動的安裝于安裝平臺4的外壁上，其第二面722與連桿73的一端相固定；
滑流舵機74固定于安裝平臺4的外壁上，其包括與連桿73另一端相連的轉(zhuǎn)動搖臂
741 ；
當(dāng)滑流舵機74驅(qū)動轉(zhuǎn)動搖臂741轉(zhuǎn)動時，通過連桿73控制滑流舵72繞合頁71朝向或背離滑流舵機74轉(zhuǎn)動。
[0026]由于滑流舵機74驅(qū)動轉(zhuǎn)動搖臂741轉(zhuǎn)動可分順時針和逆時針兩種方向，因此滑流舵72的轉(zhuǎn)動方向也相對應(yīng)的有兩種，具體如下:
Cl)當(dāng)滑流舵機74驅(qū)動轉(zhuǎn)動搖臂741順時針轉(zhuǎn)動時，通過連桿73控制滑流舵72繞合頁71朝向滑流舵機74轉(zhuǎn)動；當(dāng)滑流舵機74驅(qū)動轉(zhuǎn)動搖臂741逆時針轉(zhuǎn)動時，通過連桿73控制滑流舵72繞合頁71背離滑流舵機74轉(zhuǎn)動；
(2)當(dāng)滑流舵機74驅(qū)動轉(zhuǎn)動搖臂741順時針轉(zhuǎn)動時，通過連桿73控制滑流舵72繞合頁71背離滑流舵機74轉(zhuǎn)動；當(dāng)滑流舵機74驅(qū)動轉(zhuǎn)動搖臂741逆時針轉(zhuǎn)動時，通過連桿73控制滑流舵72繞合頁71朝向滑流舵機74轉(zhuǎn)動。
[0027]為了增強滑流舵72的第二面722與連桿73之間連接的牢靠性，因此氣動優(yōu)化機構(gòu)7還包括固定搖臂75、固定搖臂75的一端與滑流舵72的第二面722相固定，另一端與連桿73的一端相固定。
[0028]在一個實施例中，合頁71、滑流舵72、連桿73、滑流舵機74以及固定搖臂75都通過膠水進(jìn)行固定。
[0029]為了進(jìn)一步的提高消除動力旋翼5產(chǎn)生的扭力，因此多旋翼飛行器還包括多個平臺支撐桿8，每一平臺支撐桿8的一端均與機身I的下表面12相固定，另一端均與安裝平臺4的外壁相固定，且每一平臺支撐桿8外側(cè)壁上均設(shè)有一滑流舵機74，并均通過合頁71與相應(yīng)的一滑流舵72相連，這樣使得滑流舵72分布于不同平臺支撐桿8上，增大了滑流舵72的空氣阻力。
[0030]本發(fā)明實施例采用油電混合設(shè)計，在燃油發(fā)動機3出現(xiàn)故障時，仍可通過電動旋翼機構(gòu)6來控制多旋翼飛行器安全迫降，因此電動旋翼機構(gòu)6包括無刷直流電機61及安裝于無刷直流電機61輸出軸上的姿態(tài)調(diào)整旋翼62，這樣使得通過第一控制信號來控制無刷直流電機61調(diào)整姿態(tài)調(diào)整旋翼62的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到多旋翼飛行器安全迫降的目的。
[0031]通常，多旋翼飛行器采用兩個支撐架9來安裝電動旋翼機構(gòu)6，兩個支撐架9分別固定在機身2的兩個相對的側(cè)面或端面上，呈對稱結(jié)構(gòu)設(shè)計，因此多旋翼飛行器還包括兩個支撐架9，機身I還包括第一側(cè)面14及第二側(cè)面15 ;其中，兩個支撐架9分別固定于機身I的第一側(cè)面14及第二側(cè)面15上后相互平行，且每一支撐架9均沿機身I第一側(cè)面14軸向分別向兩側(cè)延伸出機身I之外形成兩個用于安裝無刷直流電機61的安裝位91。其中，每一支撐架9均通過螺釘與機身I相固定。
[0032]在本發(fā)明實施例中，通過引入傳統(tǒng)飛行器的氣動設(shè)計理念，可將機身I輪廓設(shè)計為大致呈現(xiàn)半橢圓形，并采用固定翼飛行器機翼外形設(shè)計，此時機身I還包括第三側(cè)面16 ;其中，機身I厚度自第三側(cè)面16起沿第一側(cè)面14軸線背離第三側(cè)面16方向運動逐漸減少，使得機身具有厚度差，且機身I的上表面11及下表面12均形成為具有一定弧度的曲面，且上表面11的曲面弧度大于下表面12的曲面弧度。在機身I與空氣相對運動時，流過上表面11的空氣在同一時間內(nèi)走過的路程比流過下表面12的空氣的路程遠(yuǎn)，所以在上表面11的空氣的相對速度比下表面12的空氣快，又根據(jù)帕奴利定理可知“流體對周圍的物質(zhì)產(chǎn)生的壓力與流體的相對速度成反比”，因此機身I上表面11產(chǎn)生的壓力要小于機身I下表面12產(chǎn)生的壓力，從而能夠使機身I產(chǎn)生一定的升力，并且能夠確保多旋翼飛行器在不同方向具有一定的機動能力，可提高定點懸停的精度。
[0033]本發(fā)明實施例提供的氣動優(yōu)化油電混合多旋翼飛行器的工作原理為:多旋翼飛行器動力旋翼5逆時針旋轉(zhuǎn)時(如圖5中箭頭a運動方向)，則會使多旋翼飛行器機體產(chǎn)生順時針方向的扭力(如圖5中箭頭b運動方向)，為了克服此扭力通過飛行控制系統(tǒng)向氣動優(yōu)化機構(gòu)7發(fā)出指令，使滑流舵機74控制滑流舵72統(tǒng)一向同一方向偏轉(zhuǎn)(如圖5中箭頭b運動方向)，從而使氣流流動方向產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)(如圖5中箭頭b運動方向)，則會產(chǎn)生一個對應(yīng)的反方向(如圖5中箭頭a運動方向)推力；此時，通過氣流產(chǎn)生的反方向推力來達(dá)到抵消多旋翼飛行器動力旋翼5產(chǎn)生的扭力目的；
在多旋翼飛行器起降過程中，如圖6所示，調(diào)整姿態(tài)調(diào)整旋翼61轉(zhuǎn)速一致，使姿態(tài)調(diào)整旋翼61旋轉(zhuǎn)平面與水平面平行，此時多旋翼飛行器機身I保持一定的迎角，通過燃油發(fā)動機3帶動動力旋翼5的旋轉(zhuǎn)控制多旋翼飛行器起降；
在多旋翼飛行器前飛過程中，如