一种模块化可替换尾翼

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，更具体的说是涉及一种模块化可替换尾翼。

背景技术

常见的无人飞机主要分为固定翼无人机和旋翼无人机。其中固定翼无人机具有飞行速度快、飞行高度高、巡航时间长等优点，但在起飞和降落时往往需要跑道，或通过辅助装置发射和降落。旋翼无人机最大的优势在于可垂直起降和空中悬停，并且具有很好的低速机动性能，但其缺点也很明显，主要是效率低，飞行速度慢以及巡航时间短。

由此可见，两种形式的无人机各有其优缺点。随着无人机的快速普及和广泛应用，人们对无人机的起降、速度以及航时等性能的要求不断提高，可垂直起降固定翼无人飞机应运而生。

而市面上现有的垂直起降固定翼无人机在执行不同飞行任务时，需要搭配不同的尾翼，以出色的完成飞行任务；现有垂直起降固定翼无人机的尾翼拆装复杂，发生突发情况时不能够及时部署，且构型形式单一，不能执行多种复杂环境条件下的飞行任务，因此，需要一种能够执行各种复杂环境条件下飞行任务的垂直起降固定翼无人机，以满足市场需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种模块化可替换尾翼，以解决市面上现有的垂直起降固定翼无人机尾翼拆装复杂，发生突发情况时不能够及时部署，且构型形式单一，不能执行多种复杂环境条件下的飞行任务的问题。

为了实现上述方案，本发明采用以下技术方案：

一种模块化可替换尾翼，包括机尾和安装在所述机尾上的翼板；所述机尾一端设置为机尾连接端，所述机尾连接端的端面上设置有机尾电性连接件，所述机尾连接端的侧面设置有机尾快拆连接件。

本发明提供的一种模块化可替换尾翼，通过机尾连接端侧面设置的机尾快拆连接件能够与机身进行快速的可拆卸连接，并且机尾连接端的端面上设置的机尾电性连接件能够与机身进行电性连接，进行信号以及电力的输送，从而实现了尾翼与机身的快速可拆卸连接，能够与多种类型的尾翼进行拆装，满足了各种飞行环境的需要。

优选的，在上述一种模块化可替换尾翼中，与所述机尾连接端进行可拆卸连接的机身上设置有机身连接端；

所述机尾连接端的端面上设置有安装框，所述机尾电性连接件安装在所述安装框内中心；

所述机身连接端的端面上设置有与所述安装框匹配的安装槽，所述安装槽内设置有与所述机尾电性连接件匹配的机身电性连接件；

所述安装框能够插入所述安装槽内，并且所述机尾电性连接件与所述机身电性连接件进行可拆卸连接；

所述机身连接端的侧面设置有与所述机尾快拆连接件匹配的机身快拆连接件；

所述机尾快拆连接件与所述机身快拆连接件能够进行可拆卸连接。

优选的，在上述一种模块化可替换尾翼中，所述安装框和所述安装槽均为正六边形。

优选的，在上述一种模块化可替换尾翼中，所述机尾电性连接件为USB插头，所述机身电性连接件为USB插座。

优选的，在上述一种模块化可替换尾翼中，所述机尾电性连接件通过螺钉固定在所述安装框内中心，所述机身电性连接件通过螺钉固定在所述安装槽内中心。

优选的，在上述一种模块化可替换尾翼中，所述机尾快拆连接件为锁扣，所述机身快拆连接件为锁扣基座，所述锁扣扣合在所述锁扣基座上构成弹簧锁扣。

优选的，在上述一种模块化可替换尾翼中，所述翼板转动安装在所述机尾上，所述翼板的舵面通过螺钉、轴承、连接杆形成转动副，能够进行两个自由度的平面运动，形成方向舵与升降舵；

所述机尾内部设置有舵机，所述舵机与所述机尾电性连接件电性连接；所述舵机的传动轴输出端与操纵杆传动连接，所述操纵杆的输出端与所述方向舵和所述升降舵传动连接，形成转动副。

本发明根据不同的任务环境，可选择不同的尾翼进行作业，本无人机一共提供了三种不同的尾翼方案：

优选的，在上述一种模块化可替换尾翼中，所述翼板为倒T型翼板，所述倒T型翼板的水平翼板安装在所述机尾的垂直安定面上，且位于垂直安定面的底部位置。倒T型尾翼的构造拥有很高的结构稳定性与可靠度，在制作与飞行调整上比较容易判断误差以利修正。

优选的，在上述一种模块化可替换尾翼中，所述翼板为T型翼板，所述T型翼板的水平翼板安装在所述机尾的垂直安定面上，且位于垂直安定面的顶端位置。T形尾翼避开机翼尾流干扰，提高了平尾操纵效率。T型尾翼布局将平尾抬高，避开了机翼尾流的干扰，使其操纵效率提高，因此我们可以减小平尾的面积，从而减轻结构重量。

优选的，在上述一种模块化可替换尾翼中，所述翼板为V型翼板，所述V形翼板安装在所述机尾上。V型尾翼同时兼有垂尾和平尾的功能，能同时起纵向和航向稳定作用，当两边舵面向相同方向偏转时，起升降舵的作用；相反的，向不同方向偏转时，则起方向舵作用，因此V尾翼大仰角可控性很好，隐身性能得到提升。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种模块化可替换尾翼，可以在执行飞行任务时，根据实际的飞行任务要求，可选择不同构型的尾翼进行安装。安装时，只需将机尾连接端与机身连接端对齐，之后扣紧弹簧锁扣，即可实现尾翼与机身的固定。

同时通过机身的机身电性连接件和机尾的机尾电性连接件，能够接通机身的飞控系统与尾翼的舵机。飞行时，飞控系统收集垂直起降固定翼无人机的飞行信息，当需要进行航向或俯仰操纵时，可通过机身电性连接件和机尾的机尾电性连接件向尾翼的舵机下达指令，舵机在收到指令后，通过传动轴转动操纵杆，操纵杆再操纵舵面，实现方向舵或升降舵的偏转，进行航向或俯仰操纵。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为实施例1的轴测图；

图2附图为实施例1的侧视图；

图3附图为弹簧锁扣锁紧时的结构示意图；

图4附图为弹簧锁扣解锁时的结构示意图；

图5附图为安装框与机尾电性连接件的连接关系示意图；

图6附图为安装槽与机身电性连接件的连接关系示意图；

图7附图为实施例2的轴测图；

图8附图为实施例3的轴测图；

图9附图为机身与尾翼的连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种模块化可替换尾翼，包括机尾1和安装在机尾1上的翼板2；机尾1一端设置为机尾连接端，机尾连接端的端面上设置有机尾电性连接件3，机尾连接端的侧面设置有机尾快拆连接件4。

翼板2为倒T型翼板，倒T型翼板的水平翼板安装在机尾1的垂直安定面上，且位于垂直安定面的底部位置。倒T型尾翼的构造拥有很高的结构稳定性与可靠度，在制作与飞行调整上比较容易判断误差以利修正。

本发明提供的一种模块化可替换尾翼，通过机尾连接端侧面设置的机尾快拆连接件4能够与机身5进行快速的可拆卸连接，并且机尾连接端的端面上设置的机尾电性连接件3能够与机身5进行电性连接，进行信号以及电力的输送，从而实现了尾翼与机身5的快速可拆卸连接，能够与多种类型的尾翼进行拆装，满足了各种飞行环境的需要。

为了进一步优化上述技术方案，与机尾连接端进行可拆卸连接的机身5上设置有机身连接端；

机尾连接端的端面上设置有安装框6，机尾电性连接件3安装在安装框6内中心；

机身连接端的端面上设置有与安装框6匹配的安装槽7，安装槽7内设置有与机尾电性连接件3匹配的机身电性连接件8；

安装框6能够插入安装槽7内，并且机尾电性连接件3与机身电性连接件8进行可拆卸连接；

机身连接端的侧面设置有与机尾快拆连接件4匹配的机身快拆连接件9；

机尾快拆连接件4与机身快拆连接件9能够进行可拆卸连接。

为了进一步优化上述技术方案，安装框6和安装槽7均为正六边形。

为了进一步优化上述技术方案，机尾电性连接件3为USB插头，机身电连接件8为USB插座。

为了进一步优化上述技术方案，机尾电性连接件3通过螺钉固定在安装框6内中心，机身电连接件8通过螺钉固定在安装槽7内中心。

为了进一步优化上述技术方案，机尾快拆连接件4为锁扣，机身快拆连接件9为锁扣基座，锁扣扣合在锁扣基座上构成弹簧锁扣。

为了进一步优化上述技术方案，翼板2转动安装在机尾1上，翼板2的舵面通过螺钉、轴承、连接杆形成转动副，能够进行两个自由度的平面运动，形成方向舵与升降舵；

机尾1内部设置有舵机，舵机与机尾电性连接件3电性连接；舵机的传动轴输出端与操纵杆传动连接，操纵杆的输出端与方向舵和升降舵传动连接，形成转动副。

实施例2

一种模块化可替换尾翼，包括机尾1和安装在机尾1上的翼板2；机尾1一端设置为机尾连接端，机尾连接端的端面上设置有机尾电性连接件3，机尾连接端的侧面设置有机尾快拆连接件4。

翼板2为T型翼板，T型翼板的水平翼板安装在机尾1的垂直安定面上，且位于垂直安定面的顶端位置。T形尾翼避开机翼尾流干扰，提高了平尾操纵效率。T型尾翼布局将平尾抬高，避开了机翼尾流的干扰，使其操纵效率提高，因此我们可以减小平尾的面积，从而减轻结构重量。

本发明提供的一种模块化可替换尾翼，通过机尾连接端侧面设置的机尾快拆连接件4能够与机身5进行快速的可拆卸连接，并且机尾连接端的端面上设置的机尾电性连接件3能够与机身5进行电性连接，进行信号以及电力的输送，从而实现了尾翼与机身5的快速可拆卸连接，能够与多种类型的尾翼进行拆装，满足了各种飞行环境的需要。

为了进一步优化上述技术方案，与机尾连接端进行可拆卸连接的机身5上设置有机身连接端；

机尾连接端的端面上设置有安装框6，机尾电性连接件3安装在安装框6内中心；

机身连接端的端面上设置有与安装框6匹配的安装槽7，安装槽7内设置有与机尾电性连接件3匹配的机身电性连接件8；

安装框6能够插入安装槽7内，并且机尾电性连接件3与机身电性连接件8进行可拆卸连接；

机身连接端的侧面设置有与机尾快拆连接件4匹配的机身快拆连接件9；

机尾快拆连接件4与机身快拆连接件9能够进行可拆卸连接。

为了进一步优化上述技术方案，安装框6和安装槽7均为正六边形。

为了进一步优化上述技术方案，机尾电性连接件3为USB插头，机身电连接件8为USB插座。

为了进一步优化上述技术方案，机尾电性连接件3通过螺钉固定在安装框6内中心，机身电连接件8通过螺钉固定在安装槽7内中心。

为了进一步优化上述技术方案，机尾快拆连接件4为锁扣，机身快拆连接件9为锁扣基座，锁扣扣合在锁扣基座上构成弹簧锁扣。

为了进一步优化上述技术方案，翼板2转动安装在机尾1上，翼板2的舵面通过螺钉、轴承、连接杆形成转动副，能够进行两个自由度的平面运动，形成方向舵与升降舵；

机尾1内部设置有舵机，舵机与机尾电性连接件3电性连接；舵机的传动轴输出端与操纵杆传动连接，操纵杆的输出端与方向舵和升降舵传动连接，形成转动副。

实施例3

一种模块化可替换尾翼，包括机尾1和安装在机尾1上的翼板2；机尾1一端设置为机尾连接端，机尾连接端的端面上设置有机尾电性连接件3，机尾连接端的侧面设置有机尾快拆连接件4。

翼板2为V型翼板，V形翼板2安装在机尾1上。V型尾翼同时兼有垂尾和平尾的功能，能同时起纵向和航向稳定作用，当两边舵面向相同方向偏转时，起升降舵的作用；相反的，向不同方向偏转时，则起方向舵作用，因此V尾翼大仰角可控性很好，隐身性能得到提升。

本发明提供的一种模块化可替换尾翼，通过机尾连接端侧面设置的机尾快拆连接件4能够与机身5进行快速的可拆卸连接，并且机尾连接端的端面上设置的机尾电性连接件3能够与机身5进行电性连接，进行信号以及电力的输送，从而实现了尾翼与机身5的快速可拆卸连接，能够与多种类型的尾翼进行拆装，满足了各种飞行环境的需要。

为了进一步优化上述技术方案，与机尾连接端进行可拆卸连接的机身5上设置有机身连接端；

机尾连接端的端面上设置有安装框6，机尾电性连接件3安装在安装框6内中心；

机身连接端的端面上设置有与安装框6匹配的安装槽7，安装槽7内设置有与机尾电性连接件3匹配的机身电性连接件8；

安装框6能够插入安装槽7内，并且机尾电性连接件3与机身电性连接件8进行可拆卸连接；

机身连接端的侧面设置有与机尾快拆连接件4匹配的机身快拆连接件9；

机尾快拆连接件4与机身快拆连接件9能够进行可拆卸连接。

为了进一步优化上述技术方案，安装框6和安装槽7均为正六边形。

为了进一步优化上述技术方案，机尾电性连接件3为USB插头，机身电连接件8为USB插座。

为了进一步优化上述技术方案，机尾电性连接件3通过螺钉固定在安装框6内中心，机身电连接件8通过螺钉固定在安装槽7内中心。

为了进一步优化上述技术方案，机尾快拆连接件4为锁扣，机身快拆连接件9为锁扣基座，锁扣扣合在锁扣基座上构成弹簧锁扣。

为了进一步优化上述技术方案，翼板2转动安装在机尾1上，翼板2的舵面通过螺钉、轴承、连接杆形成转动副，能够进行两个自由度的平面运动，形成方向舵与升降舵；

机尾1内部设置有舵机，舵机与机尾电性连接件3电性连接；舵机的传动轴输出端与操纵杆传动连接，操纵杆的输出端与方向舵和升降舵传动连接，形成转动副。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。