一種對稱布局旋翼機上的留空氣球組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及飛行器控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種對稱布局旋翼機上的留空氣球組 件。
【背景技術(shù)】
[0002] 對稱布局電動旋翼機(如4/6/8軸電動旋翼機)因其良好的飛行品質(zhì)和簡便的安裝 方式，贏得了廣大應(yīng)用，如航拍，農(nóng)林噴灑，電力巡線等。相比傳統(tǒng)飛行器布局，該型旋翼機 最大的缺點就是續(xù)航時間短，有效載荷小。這是由于其結(jié)構(gòu)特點決定了空氣浮力小，是一個 固有劣勢，也是制約其發(fā)展的瓶頸。
[0003] 相比之下，留空氣球具有很大的浮力，滯空時間長，但是沒有動力做水平和高度控 制。如果能結(jié)合對稱布局旋翼機和留空氣球，則可以利用雙方的優(yōu)勢來彌補各自的不足。
[0004] 針對對稱布局電動旋翼機續(xù)航時間短，有效載荷小的問題，本發(fā)明提供了 一種對 稱布局旋翼機上的留空氣球組件。旨在結(jié)合對稱布局旋翼機和留空氣球的優(yōu)勢，通過飛行 控制系統(tǒng)控制留空氣球的充放氣，實現(xiàn)增加有效負荷，延長續(xù)航時間。
[0005] 飛行控制系統(tǒng)（flight control system)，是飛行器在飛行過程中，能夠?qū)︼w行器 的構(gòu)形、飛行姿態(tài)和運動參數(shù)實施控制的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可用來保證飛行器的穩(wěn)定性和操縱 性、提高完成任務(wù)的能力與飛行品質(zhì)、增強飛行的安全及減輕駕駛員負擔。
[0006] 飛行控制系統(tǒng)的分類從不同角度出發(fā)有不同的分類方法。根據(jù)控制指令由駕駛員 發(fā)出，另一類是自動飛行控制系統(tǒng)，其控制指令是系統(tǒng)本身自動產(chǎn)生的。飛機的俯仰、滾轉(zhuǎn) 和偏航控制，增升和增阻控制，人工配平，直接力控制以及其它改變飛機的構(gòu)形控制（如改 變機翼后掠角、水平安定面安裝角等)，飛機的一個組成部分，故也屬于飛行控制系統(tǒng)。自動 飛行控制系統(tǒng)是對飛機實施自動或半自動控制，協(xié)助駕駛員工作或自動控制飛機對抗的響 應(yīng)。如自動駕駛儀、發(fā)動機油門的自動控制、結(jié)構(gòu)模態(tài)抑制等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種安全穩(wěn)定，使用方便的對稱布局旋 翼機上的留空氣球組件。
[0008] 本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 一種對稱布局旋翼機上的留空氣球組件，其特征在于：包括留空氣球，充放氣栗和儲氣 罐，采用模塊化封裝，可快速安裝到各種對稱布局旋翼機上，所述儲氣罐與充放氣栗連接， 充放氣栗另一頭接留空氣球，由電磁閥動態(tài)控制充放氣。
[0009] 所述留空氣球是在氣象氣球充氣口縱軸內(nèi)置一根帶喇叭口的充氣管，以保證氣球 在沒充氣的狀態(tài)下不會向下塌陷，覆蓋飛行器旋翼，天線和其他部分。
[0010] 所述儲氣罐根據(jù)旋翼機重量配置，并加注氦氣，所述留空氣球控制與地面站之間 的通信協(xié)議，在靜止懸停階段，留空氣球充氣，提高浮力，降低旋翼持續(xù)功耗；在升降階段， 留空氣球放氣，降低空氣阻力，保持旋翼機的快速移動能力。
[0011] 所述充放氣栗的電動控制接入飛行控制系統(tǒng)，飛行控制系統(tǒng)中增加一條控制指 令，即充放氣栗控制通信協(xié)議。
[0012] 所述充放氣栗控制通信協(xié)議為頭碼[1字節(jié)]，設(shè)備碼[1字節(jié)]，命令碼[1字節(jié)]， 數(shù)據(jù)[2字節(jié)]，校驗和[1字節(jié)];頭碼統(tǒng)一為OxFA，設(shè)備碼為OxDA，命令碼OxEA表示放氣， OxEB表不充氣。數(shù)據(jù)值分高低位，統(tǒng)一米用16進制表不，全0表不氣球全部放空，全1表不 充滿氣。校驗和為其他所有字節(jié)和的低位字節(jié)。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是：該對稱布局旋翼機上的留空氣球組件，模塊化設(shè)計，可快速 安裝到各種對稱布局旋翼機上，還能夠重復(fù)利用，多次充放氣，動態(tài)控制飛行器的浮力，通 過手動/自動調(diào)節(jié)氣球大小，顯著增加了飛行器的滯空時間和有效載荷，有很高的應(yīng)用價 值。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明對稱布局旋翼機上的留空氣球組件結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明留空氣球結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖中，1飛行控制器，2充放氣栗，3留空氣球，4儲氣罐，5喇叭口，6氣象氣球，7充氣 管。
【具體實施方式】
[0015] 附圖為本發(fā)明的一種具體實施例，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
[0016] 該對稱布局旋翼機上的留空氣球組件，包括留空氣球3,充放氣栗2和儲氣罐4,采 用模塊化封裝，可快速安裝到各種對稱布局旋翼機上，所述儲氣罐4與充放氣栗2連接，充 放氣栗2另一頭接留空氣球3,由電磁閥動態(tài)控制充放氣。
[0017] 所述留空氣球3是在氣象氣球6充氣口縱軸內(nèi)置一根帶喇叭口 5的充氣管7,以保 證氣球在沒充氣的狀態(tài)下不會向下塌陷，覆蓋飛行器旋翼，天線和其他部分。
[0018] 所述儲氣罐4根據(jù)旋翼機重量配置，并加注氦氣，所述留空氣球3控制與地面站之 間的通信協(xié)議，在靜止懸停階段，留空氣球3充氣，提高浮力，降低旋翼持續(xù)功耗；在升降階 段，留空氣球3放氣，降低空氣阻力，保持旋翼機的快速移動能力。
[0019] 所述充放氣栗2的電動控制接入飛行控制系統(tǒng)1，飛行控制系統(tǒng)1中增加一條控制 指令，即充放氣栗控制通信協(xié)議。
[0020] 所述充放氣栗控制通信協(xié)議為頭碼[1字節(jié)]，設(shè)備碼[1字節(jié)]，命令碼[1字節(jié)]， 數(shù)據(jù)[2字節(jié)]，校驗和[1字節(jié)];頭碼統(tǒng)一為OxFA，設(shè)備碼為OxDA，命令碼OxEA表示放氣， OxEB表不充氣。數(shù)據(jù)值分高低位，統(tǒng)一米用16進制表不，全0表不氣球全部放空，全1表不 充滿氣。校驗和為其他所有字節(jié)和的低位字節(jié)。具體充放氣栗控制通信協(xié)議如表1所示。
[0021] 表1充放氣栗控制通信協(xié)議
【主權(quán)項】
1. 一種對稱布局旋翼機上的留空氣球組件，其特征在于：包括留空氣球（3)，充放氣栗 (2)和儲氣罐（4)，采用模塊化封裝，可快速安裝到各種對稱布局旋翼機上，所述儲氣罐（4) 與充放氣栗（2)連接，充放氣栗（2)另一頭接留空氣球（3)，由電磁閥動態(tài)控制充放氣。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對稱布局旋翼機上的留空氣球組件，其特征在于：所述留空 氣球（3 )是在氣象氣球（6 )充氣口縱軸內(nèi)置一根帶喇叭口（ 5 )的充氣管（7 )，以保證氣球在 沒充氣的狀態(tài)下不會向下塌陷，覆蓋飛行器旋翼，天線和其他部分。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對稱布局旋翼機上的留空氣球組件，其特征在于：所述儲氣 罐（4)根據(jù)旋翼機重量配置，并加注氦氣，所述留空氣球（3)控制與地面站之間的通信協(xié) 議，在靜止懸停階段，留空氣球（3)充氣，提高浮力，降低旋翼持續(xù)功耗；在升降階段，留空 氣球（3)放氣，降低空氣阻力，保持旋翼機的快速移動能力。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對稱布局旋翼機上的留空氣球組件，其特征在于：所述充放 氣栗（2)的電動控制接入飛行控制系統(tǒng)，飛行控制系統(tǒng)中增加一條控制指令；所述充放氣 栗（2)的電動控制接入飛行控制系統(tǒng)（1)，飛行控制系統(tǒng)（1)中增加一條控制指令，即充放 氣栗控制通信協(xié)議。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的對稱布局旋翼機上的留空氣球組件，其特征在于：所述充放 氣栗控制通信協(xié)議為頭碼[1字節(jié)]，設(shè)備碼[1字節(jié)]，命令碼[1字節(jié)]，數(shù)據(jù)[2字節(jié)]，校 驗和[1字節(jié)];頭碼統(tǒng)一為OxFA，設(shè)備碼為OxDA，命令碼OxEA表示放氣，OxEB表示充氣；數(shù) 據(jù)值分高低位，統(tǒng)一米用16進制表不，全0表不氣球全部放空，全1表不充滿氣；校驗和為 其他所有字節(jié)和的低位字節(jié)。
【專利摘要】本發(fā)明特別涉及一種對稱布局旋翼機上的留空氣球組件。該對稱布局旋翼機上的留空氣球組件，包括留空氣球，充放氣泵和儲氣罐，采用模塊化封裝，可快速安裝到各種對稱布局旋翼機上，所述儲氣罐與充放氣泵連接，充放氣泵另一頭接留空氣球，由電磁閥動態(tài)控制充放氣。該對稱布局旋翼機上的留空氣球組件，模塊化設(shè)計，可快速安裝到各種對稱布局旋翼機上，還能夠重復(fù)利用，多次充放氣，動態(tài)控制飛行器的浮力，通過手動/自動調(diào)節(jié)氣球大小，顯著增加了飛行器的滯空時間和有效載荷，有很高的應(yīng)用價值。
【IPC分類】B64B1/50
【公開號】CN105151270
【申請?zhí)枴緾N201510538088
【發(fā)明人】聶品, 于治樓, 陳永強
【申請人】浪潮集團有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月28日