无人机动力系统和无人机的制作方法

本公开涉及无人机技术领域，具体地，涉及一种无人机动力系统和无人机。

背景技术：

无人机根据动力提供形式可以分为固定翼无人机和旋翼无人机。其中，对于多旋翼无人机，其运动的升力和姿态均由多个旋翼的配合来实现，在其中一个旋翼发生故障时，会严重破坏飞行稳定性，产生安全隐患。因此，设计一种在发生故障时可应急调控以使无人机姿态稳定直至安全降落的无人机动力系统具有重要意义。

技术实现要素：

本公开的第一目的是提供一种无人机动力系统，该无人机动力系统能够解决因任何一个旋翼处的故障而导致无人机飞行不稳定、不能安全降落的问题。

本公开的第二个目的是提供一种无人机，该无人机包括本公开提供的无人机动力系统。

为了实现上述目的，本公开提供一种无人机动力系统，包括多个容纳有旋翼的涵道，每个所述涵道的底端分别连接有气流管，每个所述气流管包括主管路、用于排气的第一支路和朝向其他所述气流管延伸的第二支路，其中所述第一支路的末端开口向下，所述第二支路中设置有可开闭的阀门，多个所述第二支路通过所述阀门选择性连通，所述无人机动力系统还包括用于控制所述阀门开启或关闭的控制装置。

可选地，所述第一支路包括远离所述涵道水平延伸的第一直管和可连通地连接在所述第一直管末端并向下延伸的第二直管。

可选地，所述第二直管朝向远离所述涵道的方向倾斜向下延伸。

可选地，所述第一直管和所述第二直管之间连接弯管，所述弯管构造为能够带动所述第二直管绕所述第一直管转动。

可选地，所述弯管包括与所述第一直管固定的第一部分和与所述第二直管固定的第二部分，所述第一部分和所述第二部分通过万向节可转动地连接，所述气流管上设置有用于控制所述万向节的驱动器，所述驱动器与无人机的飞控系统可通信地连接。

可选地，所述涵道和所述气流管的数量分别为四个，并沿所述无人机动力系统的周向均匀分布。

可选地，所述涵道与所述气流管对接且连接处设有密封圈。

可选地，还包括底座，所述涵道和所述气流管分别安装在所述底座上。

可选地，所述主管路竖直地贯穿所述底座，所述涵道设置在所述主管路的上方并通过支架固定在所述底座上。

根据本公开的第二个方面，还提供一种无人机，包括如上所述的无人机动力系统。

通过上述技术方案，本公开提供的无人机动力系统通过控制装置对各阀门的控制、以使第二支路选择性地连通，当某一个或多个涵道中的旋翼或其他结构出现故障而导致气流不畅时，控制装置控制各个阀门开启、以使未发生故障的涵道中旋翼产生的气流均布至各个气流管内，使无人机姿态稳定直至安全降落，保证了无人机飞行的稳定性和安全性。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一示例性实施方式提供的无人机动力系统的结构示意图；

图2是本公开一示例性实施方式提供的无人机动力系统的仰视图；

图3是本公开一示例性实施方式提供的无人机动力系统的涵道与气流管拆解后的示意图。

附图标记说明

1涵道11第一凸缘

2气流管21主管路

211第二凸缘22第一支路

221第一直管222第二直管

223弯管23第二支路

231阀门3驱动器

4底座41支架

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指在本公开提供的无人机动力系统正常工作的情况下定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。此外，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

参考图1至图3，本具体实施方式提供了一种无人机动力系统，该无人机动力系统通过发动机使旋翼转动产生推力，为无人机提供动力。该无人机动力系统包括多个容纳有旋翼的涵道1，该涵道1形成为旋翼产生的气流的通道，相较于单一旋翼可以产生更大的推力，并且对旋翼具有一定保护作用。参照图1和图2，每个涵道1的底端分别连接有气流管2，每个气流管2包括与涵道1相对接的主管路21、用于排气的第一支路22和朝向其他气流管2延伸的第二支路23。其中，第一支路的22末端开口向下，即，从第一支路22的末端排出的推力气体向下流动，有助于控制无人机悬停或升降动作，这里需要说明的是，第一支路22的末端开口向下指的是其大体方向，并不要求竖直设置，也即可以与竖直面成一定角度。第二支路23中设置有可开闭的阀门231，多个第二支路23通过阀门231选择性连通。无人机动力系统还包括用于控制阀门231开启或关闭的控制装置和控制飞行姿态的飞控系统，控制装置和飞控系统可通信地连接。

通过上述布置方式，多个第二支路23通过阀门231可选择性地连通，正常工作状态下，各个阀门231都是闭合状态，当某一个或多个涵道1中的旋翼或其他结构出现故障而导致气流不畅时，控制装置控制各个阀门231打开，使未发生故障的涵道1中旋翼产生的推力气流均匀分布于各个气流管2内，使无人机姿态稳定直至安全降落，增加了无人机正常工作状态下飞行的稳定性和安全性。

另外，本公开实施例对阀门231与第二支路23的配置方式不做限定。根据一种实施例，如图2所示，在每个第二支路23上分别设置一个阀门231；根据另一种实施例，还可以在多个第二支路23汇聚的位置设置一个n通阀，可以根据第二支路23的数量适应性调整阀门231的数量和第二支路23的走向。

如图1、图3所示，第一支路22可以包括从涵道1处远离涵道1水平延伸的第一直管221和可连通地连接在第一直管221末端的第二直管222。气流由涵道1进入气流管2，在气流管2的第二直管222的末端喷出，将第二直管222布置在距无人机动力系统的重心较远的位置，增强了无人机正常工作状态下飞行的稳定性。

进一步地，如图1、图3所示，第二直管222可以构造为朝向远离涵道1的方向倾斜向下延伸，可防止气流喷向无人机中心位置，从而保证无人机飞行的稳定性。

此外，如图1所示，第一直管221和第二直管222之间可以连接有弯管223，弯管223构造为能够带动第二直管222绕第一直管221转动。气流管2上还可以设置有用于驱动第二直管222转动的驱动器3，该驱动器3与上述的飞控系统可通信地连接。这样，通过调整第二支管222的角度，可以调整喷气方向，可更好的对飞机姿态进行稳定的控制。但是这里需要说明的是，第二直管222并非朝向任意方向转动任意角度，而是始终确保其排气方向大体向下。

根据一种实施例，弯管223可以包括与第一直管221固定的第一部分和与第二直管222固定的第二部分，第一部分和第二部分通过万向节可转动地连接。驱动器3用于控制万向节，以调节第二直管222的转动方向与角度，从而控制喷气方向，可更好的对飞机姿态进行稳定的控制。

根据另一种实施例，弯管223可以与第一直管221和第二直管222中的一者转动连接，与另一者固定连接，例如可以在弯管223与第一直管221或第二直管222之间设置万向节，通过驱动器3控制万向节来实现第一直管221与第二直管222的相对转动。

根据另一种实施例，弯管223还可以为软管，该软管的两端分别固定在第一直管221和第二直管222上。在这种情况下，驱动器3可以直接驱动第一直管221或第二直管222，例如，驱动器3可以包括连接在第一直管221和第二直管222之间的伸缩部件，通过伸缩部件的动作可以控制第二直管222相对于第一直管221转动。

为提高动力系统的稳定性，如图1至图3所示，涵道1和气流管2的数量分别可以为四个，并沿无人机动力系统的周向均匀分布，即依次具有90°的转角。需要说明的是，涵道1和气流管2的数量和分布情况可根据实际情况作出相应调整，在每一实施方式中，涵道1和气流管2均为均匀布置，以确保无人机的姿态稳定。

为了防止气流泄漏，涵道1与气流管2对接且连接处设有密封圈，密封圈可选为密封胶垫，如此设置，避免了气体泄漏，提高了工作效率。具体地，参照图3，涵道1可以包括管体和第一凸缘11，主管路21可以包括管体和端部的第二凸缘211，第一凸缘11和第二凸缘211面接触，密封圈被夹紧在第一凸缘11和第二凸缘211之间。

在本公开的一示例性实施方式中，无人机动力系统还包括底座4，涵道1和气流管2分别安装在底座4上，即，可以将涵道1和气流管2集成为一个整体。具体地，根据一些实施例，如图3所示，主管路21竖直地贯穿底座4，涵道1设置在主管路21的上方并通过支架41固定在底座4上。参照图1和图3，在本实施方式中，涵道1的外周面设有安装支耳，支架41构造为条状，一端固定在底座4上，另一端通过螺栓连接等形式可拆卸地安装在支耳上。

本公开的另一方面，还提供一种无人机，包括如上所述的无人机动力系统。所述无人机与上述无人机动力系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。