一种能够改善无人机气动特性的物探设备安装结构及方法与流程

本发明涉及一种能够改善无人机气动特性的物探设备安装结构及方法，属于无人机技术领域。

背景技术：

物探设备，用于探测测区磁场，是探查测区矿石储备的一个重要手段。目前大部分作业安装于有人机上。由于物探的探头对于磁场敏感，飞机上存在各种有磁性的金属，对于探头干扰大，安装探头时一般都是将探头安装在远离机身的位置。探头重量对于有人机而言很轻，有人机几乎不存在配重的问题，无人机上安装物探设备，尤其在固定翼 垂直起降的复合翼无人机，在国内尚属空白，。复合翼无人机有着起降场地要求小，航时长的优势，物探作业大都在野外，起降场地一般比较恶劣，不适合固定翼滑行起降。复合翼无人机对于物探作业更为合适。物探探头需远离机身至少1.5m进行安装，这对于60kg级别的无人机的配重影响极大，而且探头的力臂过长，探头的抖动容易发散，对于无人机的姿态产生很大影响，会威胁飞行安全。本发明针对以上情况，在60kg级别的无人机上设计安装物探设备的结构。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题，在于提供一种能够改善无人机气动特性的物探设备安装结构及方法。

本发明通过下述方案实现：一种能够改善无人机气动特性的物探设备安装结构，将物探结构和机身通过六个固定点连接，所述固定点在所述机身的左右两侧各设有三个，固定点一和固定点四分布在机头，固定点二和固定点五分布在机身中部，固定点三和固定点六分布在机尾。

所述机身对应固定点的位置粘接有环框，所述环框为金属件，粘接在所述机身的内壁。

所述环框上设有螺纹孔，所述物探结构上开有通孔，所述通孔设有六个，并与六个所述固定点相对应，螺钉穿过所述物探结构上的通孔，并锁紧在所述环框上的螺纹孔内，将所述物探结构与所述机身固定。

所述固定点一和所述固定点四、所述固定点二和所述固定点五、所述固定点三和所述固定点六分别相对于所述机身的纵向中心线对称。

所述物探结构通过螺钉固定在所述机身上。

所述物探结构上设有两个探头，探头一和探头二。

所述探头一位于所述物探结构的端部，所述探头二位于所述物探结构的中部。

所述物探结构为一体化结构。

一种能够改善无人机气动特性的物探设备安装方法，将物探结构固定在机身的前侧，且通过固定点将受力传至整个机身。

一种能够改善无人机气动特性的物探设备安装方法，通过分布在机身的机头、机身中部，机尾的六个固定点，将物探结构和所述机身固定。

本发明的有益效果为：

1、物探结构气动外形设计，使得无人机焦点前移，飞机重心前移，不需要机尾配重，使得无人机结构重量减轻，可以加更多的油，增加航时，满足长航时要求，增加作业时间，提高作业效率；

2、物探结构一体化设计，拆装方便，减少维护时间，提高外场作业效率；

3、极大减少探头一的纵向震动传递至机身的影响；

4、使得物探设备可以安装在60kg级别的复合翼无人机上进行作业；

5、实现结构支撑的同时增加了升力，调整了无人机的焦点；

6、环框是金属件，粘接在机身内壁，物探结构的应力通过固定点传递至环框，环框贴合在机身内壁，将应力分散至机身内壁，避免固定点集中受力；

7、环框上有螺纹孔，物探结构上是通孔，固定物探结构时，通过螺钉穿过物探结构上的通孔锁紧在环框上的螺纹孔，用螺钉方式固定物探结构至机身上。

附图说明

图1为物探结构和机身连接的正视结构示意图。

图2为物探结构和机身连接的立体结构示意图。

图3为物探结构的立体结构示意图。

图4为机身的立体结构示意图。

图5为无人机的整体结构示意图。

图6为实施例1中基本型无人机的压力图。

图7为实施例1中物探版无人机的压力图。

图中：1为物探结构，2为机身，3为固定点一，4为固定点二，5为固定点三，6为环框，7为通孔，8为探头一，9为探头二。

具体实施方式

下面结合图1-7对本发明进一步说明，但本发明保护范围不局限所述内容。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向，且附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征，在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱，应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例，另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

一种能够改善无人机气动特性的物探设备安装结构，将物探结构1和机身2通过六个固定点连接，固定点在机身2的左右两侧各设有三个，固定点一3和固定点四分布在机头，固定点二4和固定点五分布在机身中部，固定点三5和固定点六分布在机尾。

机身2对应固定点的位置粘接有环框6，环框6为金属件，粘接在机身2的内壁。

环框6上设有螺纹孔，物探结构1上开有通孔7，通孔7设有六个，并与六个固定点相对应，螺钉穿过物探结构1上的通孔7，并锁紧在环框6上的螺纹孔内，将物探结构1与机身2固定。

固定点一3和固定点四、固定点二4和固定点五、固定点三5和固定点六分别相对于机身2的纵向中心线对称。

物探结构1通过螺钉固定在机身2上。

物探结构1上设有两个探头，探头一8和探头二9。

探头一8位于物探结构1的端部，探头二9位于物探结构1的中部。

物探结构1为一体化结构。

一种能够改善无人机气动特性的物探设备安装方法，将物探结构1固定在机身2的前侧，且通过固定点将受力传至整个机身2。

一种能够改善无人机气动特性的物探设备安装方法，通过分布在机身2的机头、机身中部，机尾的六个固定点，将物探结构1和机身2固定。

实施例1，以物探版无人机与基本型无人机的压力值为例，从图6和7可以看出，下方压力比上方压力大，产生向上的升力，使得物探飞机的气动焦点前移6cm(基本型的为sta880，物探版的为820mm，sta代表飞机机头与机尾连线的坐标z轴，平行于机身轴线指向机尾方向，机头位置为0位)，无人机重心也前移6cm(原本是sta880mm，现前移至sta820mm)，经过重心配置，原本因探头前伸导致需要在机尾配重的配重块(2.9kg)取消，加油量可到12-13l油，飞行时间可达4-5小时。

以下是物探版无人机与基本型无人机的升力系数计算结果(a代表飞机迎角，cl代表升力系数，cd代表阻力系数，cm代表俯仰力矩系数)，可以看出在正常飞行时(飞机迎角为2度)，物探版飞机的升力系数为1.13，大于基本型的1.01，说明物探版无人机因物探结构产生额外升力，使得升力系数增加。阻力略有增加：2度时，物探版无人机为0.071，基本型为0.056。升阻比方面：物探版无人机为1.13/0.071＝15.9，基本型为1.01/0.056＝18,。俯仰力矩系数方面：物探版与基本型基本一样。

尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。