一種飛行擔(dān)架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種飛行器，特別涉及一種災(zāi)害救援中用于傷員后送的低空、低速、短距運(yùn)送的多涵道共軸雙旋翼飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]全世界每年都遭受著大量自然災(zāi)害和人為災(zāi)害的破壞，造成大面積的建筑物坍塌和人員傷亡。搜救幸存者成為災(zāi)害搜救工作最迫切的工作。然而，災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)搜救工作的復(fù)雜性、危險(xiǎn)性和緊迫性給救援人員以及幸存者帶來(lái)了巨大的安全威脅，也給救援工作帶來(lái)了極大的困難和挑戰(zhàn)。
[0003]目前，大規(guī)模災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)傷員的救援以及后送主要以擔(dān)架搬運(yùn)為主，救援車輛和直升飛機(jī)運(yùn)送為輔的方式來(lái)完成。但是，災(zāi)區(qū)交通受阻、地形錯(cuò)綜復(fù)雜、人員部署分散和場(chǎng)地局限等綜合情況，導(dǎo)致救援車輛和直升飛機(jī)難以到達(dá)災(zāi)難核心區(qū)域。因此，傷員搬運(yùn)和后送工作只能依靠擔(dān)架徒步搬運(yùn)出災(zāi)區(qū)，影響救援工作效率，并且容易造成傷員的二次損傷，增加了災(zāi)后傷員死亡率。
[0004]國(guó)內(nèi)外對(duì)用于災(zāi)害救援中傷員后送的飛行擔(dān)架研究較少。以色列費(fèi)希爾航空航天戰(zhàn)略研究所研制的飛行擔(dān)架作為一種無(wú)人營(yíng)救設(shè)備，可以營(yíng)救戰(zhàn)場(chǎng)傷員并迅速將其送往醫(yī)院以提高生還率。該飛行擔(dān)架可以垂直起降、盤旋，爬升高度達(dá)到約3000米，最多容納4名患者以及I名“隨架”醫(yī)生，最長(zhǎng)可在空中停留3個(gè)小時(shí)。但該飛行擔(dān)架體積較大，目前尚處于研制階段，未見投入使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種不受災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)人員、地形、場(chǎng)地的限制，快速抵達(dá)救援核心區(qū)域，實(shí)現(xiàn)傷員以及救災(zāi)緊急物資的自主運(yùn)送或助力搬運(yùn)的飛行擔(dān)架。
[0006]本實(shí)用新型采用以下技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0007]本實(shí)用新型的一種飛行擔(dān)架，它包括支架，它還包括兩個(gè)傾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)涵道風(fēng)扇和至少兩個(gè)主升力涵道風(fēng)扇，所述的至少兩個(gè)主升力涵道風(fēng)扇在支架的重心四周對(duì)稱安裝，所述的兩個(gè)傾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)涵道風(fēng)扇沿飛行方向?qū)ΨQ安裝在支架重心的左右兩側(cè)，在所述的支架上安裝有多個(gè)支撐腳輪，在所述的支架頂面上固定有一個(gè)載人裝置，在所述的載人裝置上設(shè)置有多組固定傷員用的固定卡扣，在所述的支架的底面上固定有底倉(cāng)，在所述的底倉(cāng)內(nèi)安裝有飛行控制模塊，部分信號(hào)輸出部件直接與飛行控制模塊相連，并且另一部分信號(hào)輸出部件通過(guò)信號(hào)處理模塊與所述的飛行控制模塊相連，所述的飛行控制模塊與后方控制中心相連。
[0008]本實(shí)用新型融合涵道姿態(tài)控制技術(shù)和傾轉(zhuǎn)涵道調(diào)節(jié)技術(shù)，兼具無(wú)人直升機(jī)和固定翼無(wú)人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，使其既能夠像無(wú)人直升機(jī)一樣垂直起降和懸停，也能像固定翼無(wú)人機(jī)一樣快速前飛，飛行控制簡(jiǎn)單可靠，應(yīng)用前景廣闊。其具有以下特點(diǎn):(1)機(jī)動(dòng)性能出色，可以在狹小區(qū)域內(nèi)垂直起降，并可在空中懸停、前后飛行和側(cè)飛，適合于在城市和山地等復(fù)雜環(huán)境下執(zhí)行任務(wù)；(2)采用涵道共軸雙旋翼結(jié)構(gòu)，相比于同直徑的孤立螺旋槳，會(huì)產(chǎn)生更大的拉力，推進(jìn)效率更高；(3)其旋翼布置在涵道內(nèi)，同時(shí)進(jìn)氣道和出氣道加裝防護(hù)網(wǎng)，這就避免了因旋翼暴露在機(jī)身外面，高速旋轉(zhuǎn)的槳葉碰到其他物體而發(fā)生的飛行事故，也消除了高速旋轉(zhuǎn)的槳葉對(duì)操作人員的致命威脅，安全性高；(4)同時(shí)，旋翼在涵道內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，其氣動(dòng)噪聲的傳播受到了涵道壁的阻擋，這在一定程度上降低了飛行噪音的強(qiáng)度和傳播距離。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0010]飛行擔(dān)架可以代替救援人員完成傷員的搬運(yùn)和后送，減輕救援人員的勞動(dòng)量，包括自主后送和助力搬運(yùn)兩種工作模式。其中，自主后送模式主要由后方調(diào)度控制中心根據(jù)受災(zāi)情況，完成飛行擔(dān)架(單個(gè)或編隊(duì))的救援任務(wù)規(guī)劃，飛行擔(dān)架在線感知救援態(tài)勢(shì)變化，完成姿態(tài)穩(wěn)定控制、高度穩(wěn)定控制、速度穩(wěn)定控制、起降控制和避障等；助力搬運(yùn)模式主要是伴隨救援人員進(jìn)入災(zāi)害核心區(qū)域，由救援人員控制飛行擔(dān)架的高度、速度、起降和避障等操作，飛行擔(dān)架則完成姿態(tài)穩(wěn)定控制。
[0011]此外，飛行擔(dān)架還能夠根據(jù)需要加裝相應(yīng)的醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備(心率、血壓、血氧等)或醫(yī)療救護(hù)模塊(呼吸機(jī)、吸氧裝置)以適應(yīng)不同的場(chǎng)合，滿足不同的需求。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的飛行擔(dān)架的工作模式示意圖；
[0013]圖2是飛行擔(dān)架的結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0014]圖3是飛行擔(dān)架的結(jié)構(gòu)前視圖；
[0015]圖4是飛行擔(dān)架的結(jié)構(gòu)右視圖；
[0016]圖5是飛行擔(dān)架的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0017]圖6是圖2所示的飛行擔(dān)架中的支架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖7是圖2所示的飛行擔(dān)架中的載人裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖8是圖2所示的飛行擔(dān)架中的涵道風(fēng)扇結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖9是圖2所示的飛行擔(dān)架中的涵道結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖10是圖2所示的飛行擔(dān)架中的風(fēng)扇旋翼結(jié)構(gòu)上視圖；
[0022]圖11是圖2所示的飛行擔(dān)架中的風(fēng)扇旋翼結(jié)構(gòu)前視圖；
[0023]圖12是圖2所示的飛行擔(dān)架中的涵道防護(hù)罩結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖13是圖2所示的飛行擔(dān)架中的支撐腳輪結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖14是圖2所示的飛行擔(dān)架中的底倉(cāng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖15是圖2所不的飛彳丁擔(dān)架中的底倉(cāng)功能t旲塊結(jié)構(gòu)不意圖；
[0027]圖16是本實(shí)用新型的飛行擔(dān)架的運(yùn)動(dòng)描述示意圖；
[0028]圖17是本實(shí)用新型的飛行擔(dān)架的姿態(tài)定義示意圖。
[0029]其中:1.主升力涵道風(fēng)扇I 2.主升力涵道風(fēng)扇II 3.主升力涵道風(fēng)扇III 4.主升力涵道風(fēng)扇IV 5.傾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)涵道風(fēng)扇I 6.傾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)涵道風(fēng)扇II 7.載人裝置8.支撐腳輪I9.支撐腳輪II 10.支撐腳輪III 11.支撐腳輪IV 12.天線I 13.天線II 14.支架15.底倉(cāng)16.固定卡口 17.攝像頭I 18.攝像頭II 19.攝像頭III 20.高度傳感器21.距離傳感器I 22.距離傳感器II 23.涵道壁24.涵道支撐架25.上旋翼26.下旋翼27.電機(jī)28.防護(hù)網(wǎng)29.腳輪30.腳輪軸承31.液壓支撐桿32.視頻處理模塊I 33.視頻處理模塊II 34.視頻處理模塊III 35.姿態(tài)傳感器I 36.加速度傳感器I 37.加速度傳感器II 38.姿態(tài)傳感器II 39.電源模塊I 40.電源模塊II 41.高度傳感器處理模塊42.距離傳感器處理模塊43.飛行控制模塊44.定位模塊45.通信處理模塊46.音頻處理模塊47.音頻傳感器
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0031]如附圖所示的本實(shí)用新型的一種飛行擔(dān)架，它包括支架14，支架14可以采用圓形、橢圓形或正方形等形狀，它還包括至少兩個(gè)主升力涵道風(fēng)扇和兩個(gè)傾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)涵道風(fēng)扇，至少兩個(gè)主升力涵道風(fēng)扇在支架的重心四周對(duì)稱安裝，防止發(fā)生俯仰和翻滾。優(yōu)選方式:主升力涵道風(fēng)扇在穿過(guò)支架的重心的兩對(duì)角線的四角處對(duì)稱安裝，如圖所述，分別為主升力涵道風(fēng)扇I 1、主升力涵道風(fēng)扇II 2、主升力涵道風(fēng)扇III 3和主升力涵道風(fēng)扇IV 4，用于提供升力，控制飛行擔(dān)架的俯仰、滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)傾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)涵道風(fēng)扇沿飛行方向?qū)ΨQ安裝在支架重心的左右兩側(cè)，防止飛行過(guò)程中發(fā)生偏航。優(yōu)選方式:所述的支架為矩形，兩個(gè)傾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)涵道風(fēng)扇分別安裝在支架的兩長(zhǎng)邊的中間位置，如圖所述，分別為傾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)涵道風(fēng)扇I 5和傾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)涵道風(fēng)扇II 6，其可以傾轉(zhuǎn)一定的角度，用于控制飛行擔(dān)架的偏航運(yùn)動(dòng)，以及平飛時(shí)的速度。涵道風(fēng)扇是主升力涵道風(fēng)扇和傾轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)涵道風(fēng)扇的基本形式，所述的主