一种翼刀结构及尾座式垂直起降无人机

1.本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种翼刀结构及尾座式垂直起降无人机。


背景技术：

2.现有尾座式无人机在水平飞行与垂直起降状态的转换过程中，其会产生较大的迎角，而较大迎角不利于无人机控制。目前为减缓尾座式无人机的翼尖流动分离，通常在机翼翼尖设置翼梢小翼等结构，能够增大尾座式无人机飞行中的可用迎角，以阻碍(例如阻止)沿着机翼的翼展方向气流，从而改善飞行器在降低的速度(例如相对于飞行器的巡航操作期间的较高速度的飞行器的起飞和/或降落操作期间的较低速度)下的操纵。常规的翼刀沿着飞行器机翼的顶侧在大体弦向方向上定位和/或设置。
3.传统的翼刀通常是直接焊接在无人机的机翼上，拆装不方便，不方便维修，费时费力。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种翼刀结构及尾座式垂直起降无人机，旨在解决现有技术中的问题。
5.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
6.一种翼刀结构，包括翼刀，所述翼刀呈弧形板状结构，且其上具有从一端中部延伸至靠近另一端位置的缺口，并安装有用于将其可拆卸的连接在无人机上的连接机构。
7.本发明的有益效果是：本发明结构简单，设计合理，占用体积小，翼刀的设计是考虑尾座式无人机其起降过程为类多旋翼状态，其俯仰和偏航方向的控制力矩为舵面提供，而舵面的控制力矩大小和其上流过的螺旋桨滑流流速大小成正相关，因此需要提供翼刀整流，增大流过舵面的气流，从而增加舵效；另外，翼刀通过连接机构可拆卸的安装在无人机上，拆装方便，便于后续维修，省时省力。
8.上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
9.进一步，所述连接机构包括两组卡接组件，两组所述卡接组件分布在所述缺口两侧的所述翼刀上。
10.采用上述进一步方案的有益效果是拆装时，通过两组卡接组件将翼刀连接在无人机上，拆装方便，省时省力。
11.进一步，每组所述卡接组件均包括多个卡块，多个所述卡块均匀间隔分布在所述缺口一侧的所述翼刀上，分别用于卡接在所述无人机对应部位的卡槽内。
12.采用上述进一步方案的有益效果是拆装时，翼刀通过多个卡块分别卡接在无人机对应部位处的卡槽内，实现翼刀的快速拆装，操作简便，省时省力。
13.进一步，多个所述卡块分别呈l形块状结构，其一端分别与所述翼刀的边缘固定连接，另一端分别沿所述翼刀封闭端至敞口端的方向延伸。
14.采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，将翼刀套在无人机的机
翼上的过程中即可将多个卡块卡接在无人机上的多个卡槽内，卡接方便，省时省力。
15.进一步，两组所述卡接组中的多个所述卡块分别位于所述翼刀两侧的内侧或所述翼刀的外侧或所述翼刀的内侧和外侧。
16.采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，进一步提高翼刀安装的稳定性。
17.进一步，多个所述卡块上附有粘胶层。
18.采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，可进一步增加翼刀安装的稳定性。
19.进一步，每组所述卡接组件均包括多个定位销，多个所述定位销分别沿所述翼刀一侧至另一侧的方向移动的安装在所述翼刀上并定位，分别用于卡接在所述无人机上对应部位的定位槽内。
20.采用上述进一步方案的有益效果是拆装时，翼刀通过多个定位销分别卡接在无人机对应部位处的定位槽内，实现翼刀的快速拆装，操作简便，省时省力。
21.进一步，所述翼刀的边缘上设有多个与多个所述定位销一一对应的凹槽，多个所述定位销分别可移动的安装在多个所述凹槽内，其一端分别通过弹簧与多个所述凹槽的槽底连接，另一端分别延伸至多个所述凹槽外。
22.采用上述进一步方案的有益效果是拆装时，多个定位销可在外力的作用下分别收纳于多个定位槽内，当翼刀套在无人机的机翼上时松开多个定位销，多个定位销分别在多个弹簧弹力的作用下卡接在无人机对应部位处的定位槽内，实现翼刀的快速拆装，操作简便，省时省力。
23.进一步，所述翼刀呈中部宽、两端窄的弧形板状结构。
24.采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，阻碍沿着机翼的翼展方向的气流，从而改善无人机在降低的速度下的操纵，有利于无人机的飞行。
25.本发明还涉及一种尾座式垂直起降无人机，包括机体，所述机体前端的两侧相对固定安装有两个前翼，且其后端相对固定安装有两个后翼；还包括多个如上所述的翼刀结构，多个所述翼刀均分为两组并分别间隔安装在两个所述后翼的前侧。
26.采用上述进一步方案的有益效果是该无人机结构简单，设计合理，其机翼上设置的翼刀是考虑尾座式无人机其起降过程为类多旋翼状态，其俯仰和偏航方向的控制力矩为舵面提供，而舵面的控制力矩大小和其上流过的螺旋桨滑流流速大小成正相关，因此需要提供翼刀整流，增大流过舵面的气流，从而增加舵效；另外，翼刀通过连接机构可拆卸的安装在无人机上，拆装方便，便于后续维修，省时省力。
附图说明
27.图1为本发明中无人机的整体结构示意图之一；
28.图2为本发明中无人机的整体结构示意图之二；
29.图3为本发明中翼刀第一种实施方式两组卡接组件位于翼刀两侧不同边的结构示意图之一；
30.图4为本发明中翼刀第一种实施方式两组卡接组件位于翼刀两侧不同边的结构示意图之二；
31.图5为本发明中翼刀第二种实施方式的结构示意图。
32.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
33.1、翼刀；2、卡块；4、机体；5、前翼；6、后翼。
具体实施方式
34.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
38.实施例1
39.如图1至图5所示，本实施例提供一种翼刀结构，包括翼刀1，翼刀1呈弧形板状结构，且其上具有从一端中部延伸至靠近另一端位置的缺口，并安装有用于将其可拆卸的连接在无人机上的连接机构。
40.优选地，本实施例中，翼刀1的两端相对形成一个类似于u形的板状结构。
41.本实施例结构简单，设计合理，占用体积小，翼刀的设计是考虑尾座式无人机其起降过程为类多旋翼状态，其俯仰和偏航方向的控制力矩为舵面提供，而舵面的控制力矩大小和其上流过的螺旋桨滑流流速大小成正相关，因此需要提供翼刀整流，增大流过舵面的气流，从而增加舵效；另外，翼刀通过连接机构可拆卸的安装在无人机上，拆装方便，便于后续维修，省时省力。
42.实施例2
43.在实施例1的基础上，本实施例中，连接机构包括两组卡接组件，两组卡接组件分布在缺口两侧的翼刀1上。
44.拆装时，通过两组卡接组件将翼刀1连接在无人机上，拆装方便，省时省力。
45.基于上述方案，上述两组卡接组件可以分布在翼刀1两侧的同一边，也可以分布在翼刀1两侧的不同边，优选后者，翼刀1安装的稳定性更佳。
46.当两组卡接组件分布在翼刀两侧的同一边时，此时两组卡接组件可以相对分布，也可以错开分布。
47.需要说明的是，以翼刀1缺口的两开口侧的中心面为剖面将翼刀1切成相同的两个弧形板，此时两组卡接组件分别位于上述两个弧形板上。
48.实施例3
49.在实施例2的基础上，本实施例中，每组卡接组件均包括多个卡块2，多个卡块2均匀间隔分布在缺口一侧的翼刀1上，即多个卡块2位于上述任意一个弧形板的边缘上，分别用于卡接在无人机对应部位的卡槽内。
50.拆装时，翼刀1通过多个卡块2分别卡接在无人机对应部位处的卡槽内，实现翼刀1的快速拆装，操作简便，省时省力。
51.优选地，本实施例中，每组卡接组件均包括两个卡块2，两个卡块2沿翼刀1的边缘间隔分布。
52.除上述实施方式外，每组卡接组件中卡块2的数量也可以根据需求进行合理设计，具体根据需求进行设计选择。
53.另外，每组卡接组件中的多个卡块2也可以均分为两组并两两相对的分布在对应弧形板的两侧边缘上。
54.实施例4
55.在实施例3的基础上，本实施例中，多个卡块2分别呈l形块状结构，其一端分别与翼刀1的边缘固定连接，另一端分别沿翼刀1封闭端至敞口端的方向延伸。
56.该方案结构简单，设计合理，将翼刀1套在无人机的机翼上的过程中即可将多个卡块2卡接在无人机上的多个卡槽内，卡接方便，省时省力。
57.优选地，本实施例中，每个l形的卡块2均包括块一和块二，块一和块二分别呈条形结构；块一沿翼刀1一侧至另一侧的方向延伸，其一端与翼刀1的边缘固定连接，块二垂直于块一分布，其一端与块一的另一端固定连接，另一端沿翼刀1封闭端至敞口端的方向延伸。
58.除上述实施方式外，每个卡块2也可以采用其他适宜的形状，例如弧形结构或者三角形结构，且其凹槽朝向翼刀1的敞口端。
59.需要说明的是，上述翼刀1的封闭端指的是翼刀1的一端，其敞口端指的是翼刀1的另一端。
60.实施例5
61.在实施例3至实施例4任一项的基础上，本实施例中，两组卡接组中的多个卡块2分别位于翼刀1两侧的内侧或翼刀1的外侧或翼刀1的内侧和外侧，即多个卡块2分别位于上述两个弧形板的内侧或两个弧形板的外或其中一个弧形板的内侧以及另一个弧形板的外侧。
62.该方案结构简单，设计合理，将翼刀1套在无人机的机翼上的过程中即可将多个卡块2卡接在无人机上的多个卡槽内，卡接方便，省时省力。
63.当两组卡接组件中的多个卡块2分别位于缺口两侧的翼刀1内侧和外侧时，此时可进一步提高翼刀1安装的稳定性(参见图3和图4)。
64.需要说明的是，上述翼刀1的内侧指的是翼刀1安装在机翼上时其靠近无人机的机体4的一侧，翼刀1的外侧指的是刀1安装在机翼上时其远离无人机的机体4的一侧。
65.实施例6
66.在实施例3至实施例5任一项的基础上，本实施例中，多个卡块2上附有粘胶层。
67.该方案结构简单，设计合理，可进一步增加翼刀1安装的稳定性。
68.使用时，上述粘胶层可以是安装时人工手动将粘胶涂抹在卡块2形成，或者预先在卡块2上设置粘胶层，且粘胶层上粘贴有防粘纸，安装时人工手动撕下防粘纸即可。
69.实施例7
70.在实施例2的基础上，本实施例中，每组卡接组件均包括多个定位销，多个定位销分别沿翼刀1一侧至另一侧的方向移动的安装在翼刀1上并定位，即多个定位销分别沿上述对应弧形板一侧至另一侧的方向移动并定位，分别用于卡接在无人机上对应部位的定位槽内。
71.拆装时，翼刀1通过多个定位销分别卡接在无人机对应部位处的定位槽内，实现翼刀1的快速拆装，操作简便，省时省力。
72.优选地，本实施例中，两组卡接组件中的多个定位销可以分布在翼刀1两端的同一侧，此时两组卡接组件中的多个定位销可以两两相对分布或者依次交替间隔分布。
73.或者，两组卡接组件中的多个定位销可以分布在翼刀1两端的不同侧，可进一步提高翼刀1安装的稳定性。
74.上述实施例7与实施例3为并列方案。
75.除上述实施方式外，翼刀1也可以采用其他的方式安装在无人机的机翼上，例如翼刀1直接通过螺栓可拆卸的安装在无人机的机翼上，此时无人机的机翼上和翼刀1上分别设有与螺栓配合的螺孔。
76.实施例8
77.在实施例7的基础上，本实施例中，翼刀1的边缘上设有多个与多个定位销一一对应的凹槽，多个定位销分别安装在多个凹槽内，其一端分别通过弹簧与多个凹槽的槽底连接，另一端分别延伸至多个凹槽外。
78.拆装时，多个定位销可在外力的作用下分别收纳于多个定位槽内，当翼刀1套在无人机的机翼上时松开多个定位销，多个定位销分别在多个弹簧弹力的作用下卡接在无人机对应部位处的定位槽内，实现翼刀的快速拆装，操作简便，省时省力。
79.需要说明的是，上述每个定位销在弹簧处于自然伸展的状态时其另一端延伸至对应的凹槽外。
80.除上述实施方式外，多个定位销可移动的安装在多个凹槽内，其一端分别位于多个凹槽内，另一端分别延伸至多个凹槽外；多个定位销定位的方式可以为：多个定位销上分别设有插孔，翼刀1的边缘对应多个凹槽槽口的部位分别设有与其内部连通的通孔，多个通孔内分别插有插销。使用时，先手动将多个插销移动至其分别退出多个插孔，然后手动移动多个定位销使其分别插入无人机上的多个卡槽内，然后再手动将多个插销分别插入多个插孔内以定位住多个定位销。
81.实施例9
82.在上述各实施例的基础上，本实施例中，翼刀1呈中部宽、两端窄的弧形板状结构。
83.该方案结构简单，设计合理，阻碍沿着机翼的翼展方向的气流，从而改善无人机在降低的速度下的操纵，有利于无人机的飞行。
84.优选地，本实施例中，翼刀1的两端呈尖锥状结构。
85.除上述实施方式外，翼刀1的两端呈其他形状的结构，例如翼刀1的两端具有一定的宽度，但是该宽度小于翼刀1中部的宽度，保证翼刀1阻流的效果。
86.实施例10
87.在上述各实施例的基础上，本实施例还提供一种尾座式垂直起降无人机，包括机体4，机体4前端的两侧相对固定安装有两个前翼5，且其后端相对固定安装有两个后翼6；还包括多个如上所述的翼刀结构，多个翼刀1均分为两组并分别间隔安装在两个后翼6的前侧。
88.该无人机结构简单，设计合理，其机翼上设置的翼刀1是考虑尾座式无人机其起降过程为类多旋翼状态，其俯仰和偏航方向的控制力矩为舵面提供，而舵面的控制力矩大小和其上流过的螺旋桨滑流流速大小成正相关，因此需要提供翼刀整流，增大流过舵面的气流，从而增加舵效；另外，翼刀1通过连接机构可拆卸的安装在无人机上，拆装方便，便于后续维修，省时省力。
89.优选地，本实施例中，两个前翼5分别呈一端粗、另一端细的结构，其粗端分别与机体4前端的两侧固定连接。
90.另外，两个后翼6分别呈一端粗、另一端细的结构，其粗端分别与机体4后端的两侧固定连接。
91.优选地，本实施例中，每个后翼6上分别间隔设有两个翼刀1，且两个翼刀1分别位于后翼6的前侧。
92.另外，每个后翼6上的两个翼刀1中，其中一个翼刀1位于该后翼6的粗端，另一个翼刀1靠近该后翼6的中部。
93.优选地，本实施例中，每个翼刀1的两侧表面分别呈与后翼6外形匹配的弧形面状结构，设计合理，进一步提高翼刀1阻流的效果。
94.本发明的拆装过程如下：
95.安装时，每个翼刀1从对应后翼6的前侧套在该后翼6的对应部位上，并通过上述任意一种连接机构安装在对应的后翼6上。
96.本发明所提供的无人机结构简单，设计合理，其机翼上设置的翼刀1是考虑尾座式无人机其起降过程为类多旋翼状态，其俯仰和偏航方向的控制力矩为舵面提供，而舵面的控制力矩大小和其上流过的螺旋桨滑流流速大小成正相关，因此需要提供翼刀整流，增大流过舵面的气流，从而增加舵效；另外，翼刀1通过连接机构可拆卸的安装在无人机上，拆装方便，便于后续维修，省时省力。
97.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
98.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
99.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。