專利名稱:一種具有旋翼和氣囊復(fù)合動力無人飛行器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有旋翼和氣囊復(fù)合動力無人飛行器，是為解決無人機(jī)有效載荷小、續(xù)航時間較短、抗干擾能力弱等問題和航空物探技術(shù)在航空設(shè)備和飛行員上的不足而設(shè)計(jì)的。它主要包括氣囊、四個旋翼機(jī)構(gòu)、共軸雙槳機(jī)構(gòu)和吊艙。氣囊為無人機(jī)提供主要升力、克服無人機(jī)有效載荷小的缺點(diǎn)。共軸雙槳為飛行器提供上升時部分升力，亦可反向旋轉(zhuǎn)提供下降壓力，用于改變飛行的高度和升降控制。通過改變不同方位的四旋翼轉(zhuǎn)速，可以及時調(diào)整飛行器的飛行方向，并為飛行器提供前飛動力，提高抗風(fēng)性能。該飛行器不僅適用于航空物探領(lǐng)域，而且還能夠航拍觀察、農(nóng)林作業(yè)、物質(zhì)運(yùn)輸及抗震救災(zāi)等方面，具有重載、高效、穩(wěn)定、安全、方便、低廉等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種具有旋翼和氣囊復(fù)合動力無人飛行器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種適用于大型航空物探領(lǐng)域的無人飛行器，具體涉及一種具有旋翼和氣囊復(fù)合動力無人飛行器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，我國航空物探領(lǐng)域主要是使用裝有專門探測儀器的航空器(如:固定翼、直升機(jī)等)，從空中測量地球各種物理場的變化，從而了解地下地質(zhì)和礦藏分布情況。吊艙式時間域航空電磁系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)勘查在我國已獲得成功，其主要是借助于直升機(jī)，通過一根幾十米長的電纜，把一套直徑幾米至十幾米的圓形發(fā)射接收設(shè)備拉上天空，直升機(jī)保持百米左右的低空飛行。此項(xiàng)技術(shù)具有廣闊前景，但受到直升機(jī)和飛行員的限制很難推廣。一方面， 設(shè)備重量大，對直升飛機(jī)要求很高，而且在某些地區(qū)很難保證其所需的低飛高度；另一方面，因?yàn)轱w行高度低、密度大，對飛行員的飛行技術(shù)要求很高。該領(lǐng)域迫切需要一種無人飛行器來解決目前探測技術(shù)中存在的困難。
[0003]系留氣球、高空飛艇都是充分利用空氣靜升力來提供升力的浮空飛行器，它們具有留空時間長、造價低廉、能源消耗極小的優(yōu)點(diǎn)，可以利用自身內(nèi)部氦氣的浮力將其升至空中，不需要額外的動力，但是系留氣球的機(jī)動性能非常差，高空飛艇由于體積大，在側(cè)面沒有很好的動力裝置，因此受側(cè)風(fēng)的影響很大，難以操縱。若是某種飛行器能將旋翼技術(shù)與空氣浮升力的優(yōu)勢相結(jié)合，則該設(shè)計(jì)方案便能符合航空物探領(lǐng)域?qū)︼w行器的技術(shù)要求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有旋翼和氣囊復(fù)合動力無人飛行器，解決無人機(jī)有效載荷小、續(xù)航時間較短、抗干擾能力弱等問題和航空物探技術(shù)在航空設(shè)備和飛行員上的不足而設(shè)計(jì)的；該無人飛行器結(jié)合旋翼技術(shù)和氣球原理，為無人飛行器提供高效、重載的復(fù)合動力。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種具有旋翼和氣囊復(fù)合動力無人飛行器，包括氣囊、 吊艙、控制系統(tǒng)、共軸雙槳機(jī)構(gòu)和旋翼機(jī)構(gòu);共軸雙槳機(jī)構(gòu)包括共軸雙槳和共軸雙槳用無刷電機(jī)組成，共軸雙槳用無刷電機(jī)與共軸雙槳固定連接，旋翼機(jī)構(gòu)包括旋翼和四旋翼用無刷電機(jī)組成；四旋翼用無刷電機(jī)與旋翼固定連接，所述控制系統(tǒng)包括接收機(jī)、電子調(diào)速器、飛行控制板、鋰電池、導(dǎo)線、充電器以及遙控器;其特征在于:吊艙位于氣囊下端，共軸雙槳機(jī)構(gòu)位于氣囊上端，與共軸雙槳機(jī)構(gòu)對稱安置，氣囊上設(shè)有球形底座，共軸雙槳機(jī)構(gòu)及四個旋翼機(jī)構(gòu)通過球形底座與氣囊之間連接，四個旋翼機(jī)構(gòu)位于氣囊中心軸線四周，對稱分布在機(jī)體的前后、左右四個方向，吊艙內(nèi)部固定安裝有飛行控制板，所述飛行控制板與接收機(jī)相連接;飛行控制板的上端安裝有鋰電池，所述接收機(jī)、飛行控制版、鋰電池和電子調(diào)速器均位于吊艙的內(nèi)部;所述共軸雙槳用無刷電機(jī)通過一號導(dǎo)線與電子調(diào)速器相連接，所述一號導(dǎo)線沿氣囊進(jìn)入到吊艙內(nèi)，且一號導(dǎo)線的另一端接在飛行控制板上;所述四旋翼用無刷電機(jī)通過二號導(dǎo)線與電子調(diào)速器相連接，所述二號導(dǎo)線沿氣囊進(jìn)入到吊艙內(nèi)，且二號導(dǎo)線的另一端接在飛行控制板上;所述的電子調(diào)速器通過導(dǎo)線與接收機(jī)連接。
[0006]本實(shí)用新型所述共軸雙槳機(jī)構(gòu)通過球形底座與氣囊之間連接采用的是強(qiáng)力膠搭扣連接。
[0007]本實(shí)用新型所述四個旋翼機(jī)構(gòu)通過球形底座與氣囊之間連接采用的是強(qiáng)力膠搭扣連接。
[0008]本實(shí)用新型所述氣囊形狀可根據(jù)使用要求設(shè)計(jì)成圓形、錐形、紡錘形等類球狀。
[0009]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:本實(shí)用新型與單純多旋翼無人機(jī)相比，可以大大降低旋翼的動力消耗，在相同的能源下，無人機(jī)能飛行更長時間，同時增大飛行器的有效載重，提高抗干擾能力。與傳統(tǒng)航空物探所使用的航空器相比，該飛行器具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低， 飛行高度低、探測精確度和安全性高，環(huán)境污染小，應(yīng)用廣泛的優(yōu)點(diǎn)。【附圖說明】

[0010]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主視圖。
[0011]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0012]圖3為本實(shí)用新型的原理流程圖。
[0013]在圖中，共軸雙槳1、氣囊2、旋翼4、四旋翼用無刷電機(jī)3、吊艙5、接收機(jī)6、電子調(diào)速器7、飛行控制板8、鋰電池9、導(dǎo)線10、共軸雙槳用無刷電機(jī)11、共軸雙槳機(jī)構(gòu)12、旋翼機(jī)構(gòu) 13?！揪唧w實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0015]本實(shí)用新型是這樣來工作和實(shí)施的，參照附圖1-3,本實(shí)用新型由包括共軸雙槳1、 氣囊2、旋翼4、四旋翼用無刷電機(jī)3、吊艙5、接收機(jī)6、電子調(diào)速器7、飛行控制板8、鋰電池9、 導(dǎo)線10、共軸雙槳用無刷電機(jī)11、共軸雙槳機(jī)構(gòu)12、旋翼機(jī)構(gòu)13。所述吊艙5位于類球狀氣囊 2下端，與共軸雙槳1對稱安置，其與主要部件形成統(tǒng)一體。所述吊艙5內(nèi)部固定安裝有飛行控制板8,所述飛行控制板8與接收機(jī)6相連接;所述飛行控制板8的上端安裝有鋰電池9,所述接收機(jī)6、飛行控制版8、鋰電池9均位于吊艙5的內(nèi)部;所述的共軸雙槳機(jī)構(gòu)12及四個旋翼機(jī)構(gòu)13通過球形底座1與氣囊2之間分別用強(qiáng)力膠和尼龍搭扣連接。所述的共軸雙槳機(jī)構(gòu)12 是由共軸雙槳用無刷電機(jī)11與共軸雙槳1固定連接組成，位于氣囊2的頂端。所述共軸雙槳用無刷電機(jī)11通過一號導(dǎo)線與電子調(diào)速器7相連接，所述一號導(dǎo)線沿氣囊2進(jìn)入到吊艙5內(nèi)， 且一號導(dǎo)線的另一端接在飛行控制板8上;所述的四個旋翼機(jī)構(gòu)13是由四旋翼用無刷電機(jī)3 與旋翼4固定連接組成的，位于氣囊2中心軸線四周，對稱分布在機(jī)體的前后、左右四個方向。所述四旋翼用無刷電機(jī)3通過二號導(dǎo)線與電子調(diào)速器7相連接，所述二號導(dǎo)線沿氣囊2進(jìn)入到吊艙5內(nèi)，且二號導(dǎo)線的另一端接在飛行控制板8上;所述的電子調(diào)速器7通過導(dǎo)線與接收機(jī)6連接。所述氣囊提供主升力，共軸雙槳提供起飛時的輔助升力和降落時的下壓力；四個旋翼主要控制飛行姿態(tài)和飛行方向。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有旋翼和氣囊復(fù)合動力無人飛行器，包括氣囊、吊艙、控制系統(tǒng)、共軸雙槳機(jī) 構(gòu)和旋翼機(jī)構(gòu);共軸雙槳機(jī)構(gòu)包括共軸雙槳和共軸雙槳用無刷電機(jī)組成，共軸雙槳用無刷 電機(jī)與共軸雙槳固定連接，旋翼機(jī)構(gòu)包括旋翼和四旋翼用無刷電機(jī)組成；四旋翼用無刷電 機(jī)與旋翼固定連接，所述控制系統(tǒng)包括接收機(jī)、電子調(diào)速器、飛行控制板、鋰電池、導(dǎo)線、充 電器以及遙控器;其特征在于:吊艙位于氣囊下端，共軸雙槳機(jī)構(gòu)位于氣囊上端，與共軸雙 槳機(jī)構(gòu)對稱安置，氣囊上設(shè)有球形底座，共軸雙槳機(jī)構(gòu)及四個旋翼機(jī)構(gòu)通過球形底座與氣 囊之間連接，四個旋翼機(jī)構(gòu)位于氣囊中心軸線四周，對稱分布在機(jī)體的前后、左右四個方 向，吊艙內(nèi)部固定安裝有飛行控制板，所述飛行控制板與接收機(jī)相連接;飛行控制板的上端 安裝有鋰電池，所述接收機(jī)、飛行控制版、鋰電池和電子調(diào)速器均位于吊艙的內(nèi)部;所述共 軸雙槳用無刷電機(jī)通過一號導(dǎo)線與電子調(diào)速器相連接，所述一號導(dǎo)線沿氣囊進(jìn)入到吊艙 內(nèi)，且一號導(dǎo)線的另一端接在飛行控制板上;所述四旋翼用無刷電機(jī)通過二號導(dǎo)線與電子 調(diào)速器相連接，所述二號導(dǎo)線沿氣囊進(jìn)入到吊艙內(nèi)，且二號導(dǎo)線的另一端接在飛行控制板 上;所述的電子調(diào)速器通過導(dǎo)線與接收機(jī)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有旋翼和氣囊復(fù)合動力無人飛行器，其特征在于:所述 共軸雙槳機(jī)構(gòu)通過球形底座與氣囊之間連接采用的是強(qiáng)力膠搭扣連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有旋翼和氣囊復(fù)合動力無人飛行器，其特征在于:所述 四個旋翼機(jī)構(gòu)通過球形底座與氣囊之間連接采用的是強(qiáng)力膠搭扣連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有旋翼和氣囊復(fù)合動力無人飛行器，其特征在于:所述 氣囊形狀為圓形、錐形、紡錘形中的一種。
【文檔編號】B64B1/58GK205707277SQ201620309015
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月14日
【發(fā)明人】王云, 王璐
【申請人】南昌航空大學(xué)