CN103935509A - 一种倾转四旋翼飞行器协调吊装运输装置 - Google Patents

Abstract

一种倾转四旋翼飞行器协调吊装运输装置，包括货仓、起落架、吊钩和环扣和若干个用作动力源的倾转四旋翼飞行器，用作动力源的倾转四旋翼飞行器底部设置吊钩，货仓上安装环扣，吊钩和环扣相连。由于本发明采用倾转四旋翼飞行器，所以使得协调吊装运输装置具有两种起飞模式，一是通过几个倾转四旋翼飞行器的协调起吊，实现本吊装运输装置的垂直起飞；二是倾转四旋翼飞行器带动货仓进行高速滑翔起飞。本发明采用倾转四旋翼飞行器作为吊装设备的动力源，克服了高空吊装的困难，并利用多个飞行器协同起吊，这样可以增大起吊重量，且可根据起吊重量的变化增加或减少飞行器的数量，具有一定的灵活性；此外，具有起吊重量大、飞行速度快等优点。

Description

一种倾转四旋翼飞行器协调吊装运输装置

技术领域

本发明属于航空技术领域，具体涉及一种倾转四旋翼飞行器协调吊装运输装置。

背景技术

改革开放30年以来，尽管我国的经济取得了飞速的发展，但是现代工程设备的装吊和快速运输仍是一个比较突出的问题，目前主要还是依靠笨重的起吊机械进行作业，但是起吊机械的操作复杂，作业半径有限，并且事故发生的频率较高，在一些山区的设备、物资运输，高压线的架线等情况下使用就不可行了。

近年来，随着航空工业的快速发展，无人飞行器技术得到了很大的发展，已经成为了当前的研究热点。不管是军事上还是民用上，其展现了无限的潜力。倾转四旋翼飞行器可轻松实现垂直起降、自稳悬停、水平高速飞行等功能，工作时与地面无支撑点等特点使得其作为吊装设备的动力源具有非常明显的优势，

发明内容

本发明在于提供一种倾转四旋翼飞行器协调吊装运输装置，其使用范围广，操作简单，实现吊装过程的平稳，显著提高物资运送效率。

为实现上述目的，本发明采取如下技术方案予以实现：包括货仓、起落架、吊钩和环扣和若干个用作动力源的倾转四旋翼飞行器，其中，用作动力源的倾转四旋翼飞行器底部设置吊钩，货仓上安装环扣，吊钩和环扣相连。

所述货仓具有空气动力学外形。

所述货仓底部安装有起落架。

所述用作动力源的倾转四旋翼飞行器包括机身，所述机身上设置有前机翼和后机翼，前机翼的两端、后机翼的两端各设置有一组旋翼系统，每组旋翼系统包括直流无刷电机和设置于直流无刷电机上的旋翼，前机翼和后机翼内部安装有用于带动旋翼倾转的倾转轴，直流无刷电机设置在倾转轴的端部。

每组旋翼系统还包括设置在倾转轴端部的电机安装座，直流无刷电机安装在电机安装座上。

所述倾转轴由设置在机身上的步进电机驱动。

所述前机翼的水平位置低于后机翼的水平位置。

相对于现有技术，本发明具有的有益效果：

（1）由于本发明采用倾转四旋翼飞行器，所以使得协调吊装运输装置具有两种起飞模式，一方面，通过几个倾转四旋翼飞行器的协调起吊，实现本吊装运输装置的垂直起飞；另一方面，倾转四旋翼飞行器带动货仓进行高速滑翔起飞。

（2）本发明采用倾转四旋翼飞行器作为吊装设备的动力源，克服了高空吊装的困难，并利用多个飞行器协同起吊，这样可以增大起吊重量，且可根据起吊重量的变化增加或减少飞行器的数量，具有一定的灵活性；

（3）本发明具有起吊重量大、飞行速度快、物资运送效率高等优点。

进一步的，货仓具有良好的气动力外形设计，在空中高速飞行时，其可以自行产生垂直升力，减轻了飞行器的负荷，这时可以相应减少飞行器的数量。到达目的地时，可通过滑翔的方式进行降落，或者相应增加飞行器的数量实现垂直降落。

本发明中的倾转四旋翼飞行器通过采用两副机翼，每副机翼的端部设置旋翼系统，具有很好的对称性，其安全性和可靠性更高；且四旋翼具有更大的升力，从有效载荷、飞行半径以及飞行稳定性上来说，都有了很大的提高。因此本发明特别适合于大批量装备运输、战斗搜寻和救援、后勤医疗、反潜等任务。本发明可以实现三种飞行模式，即直升机模式、过渡模式和水平推进模式，具有结构简单、强度高，功能实现可靠等特点。

本发明中的倾转四旋翼飞行器是在传统的四旋翼飞行器的基础上增加了旋翼可倾转的功能，从而既可以实现传统四旋翼飞行器的垂直起降功能，又可以将旋翼倾转到水平位置即水平推进模式下来实现飞行器的高速巡航功能。

本发明中前机翼的水平位置低于后机翼的水平位置，即前机翼和后机翼采用上下错位的方式进行设置，能够避免飞行器在水平推进模式下，前后旋翼之间产生气动干扰。

附图说明

图1是本发明的原理示意图。

图2为倾转四旋翼飞行器的结构示意图

其中，1-后机翼；2-直流无刷电机；3-前机翼；4-机身；5-旋翼；6-电机安装座；7-货仓；8-倾转四旋翼飞行器；9-起落架；10-吊钩；11-环扣。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

参见图1和图2，本发明包括货仓7、吊钩10、环扣11和若干个倾转四旋翼飞行器8；所述倾转四旋翼飞行器8作为吊装运输装置的动力源，可带动货仓7飞行；货仓7设计为空气动力学外形，在高速飞行时，其可以自主产生垂直升力，并且其底部安装有起落架9。环扣11安装在货仓7上面，倾转四旋翼飞行器8底部谁知吊钩10，旋翼飞行器8通过吊钩10与环扣11相连，带动货仓7飞行。

所述倾转四旋翼飞行器8包括机身4，所述机身4上设置有两副机翼，具体为前机翼3和后机翼1，前机翼3的两端、后机翼的两端各设置一组旋翼系统，共四组旋翼系统，前机翼3和后机翼1内部均设置有用于带动旋翼系统进行倾转运动的倾转轴，倾转轴穿过机身4，并且安装在前机翼3和后机翼1内部，起到一定的支撑作用，倾转轴由设置在机身4上的步进电机驱动；其中每组旋翼系统包括直流无刷电机2、旋翼5和电机安装座6，电机安装座6设置在倾转轴的端部，电机安装座6上安装直流无刷电机2，直流无刷电机2上设置旋翼5，直流无刷电机2带动旋翼5旋转产生飞行器飞行的升力。

所述旋翼系统具有倾转功能，其既可以象传统直升机一样能够实现垂直起降，也可以将旋翼倾转到水平位置实现水平高速飞行。

通过前机翼3和后机翼1内部的倾转轴的同时倾转就实现了倾转四旋翼飞行器飞行模式的转换。如图2所示，为了避免飞行器在水平推进模式下，前后旋翼之间产生气动干扰，所以前机翼3的水平位置低于后机翼1的水平位置，即前机翼3和后机翼1采用上下错位的方式进行设置。

本发明的工作过程：本发明具有两种起飞模式，一方面，通过几个倾转四旋翼飞行器的直升机模式进行协调起吊，实现吊装运输装置的垂直起吊；当倾转四旋翼飞行器带动货仓悬浮起来后再逐渐进入飞行模式转换阶段并向前飞行，当飞行速度足够快之后，货仓自身就会形成升力，减轻了飞行器的负荷，保证高速飞行时整个吊装运输装置具有足够的升力从而飞行器旋翼可以倾转到水平位置进入固定翼高速巡航模式，带动货仓进行高速飞行。这时可以相应减少飞行器的数量。

另一方面，货仓底部安装有起落架，飞行器进入水平高速飞行模式带动货仓实现地面高速滑翔起飞即跟固定翼飞机的起飞方式相同。

当吊装运输装置到达目的地时，可通过滑翔的方式进行降落，或者相应增加飞行器的数量使得各个倾转四旋翼飞行器进入直升机模式从而实现飞吊装置的垂直降落。

Claims (7)

1.一种倾转四旋翼飞行器协调吊装运输装置，其特征在于，包括货仓（7）、起落架（3）、吊钩（10）和环扣（11）和若干个用作动力源的倾转四旋翼飞行器（8），其中，用作动力源的倾转四旋翼飞行器（8）底部设置吊钩（10），货仓（7）上安装环扣（11），吊钩（10）和环扣（11）相连。

2.根据权利要求1所述的一种倾转四旋翼飞行器协调吊装运输装置，其特征在于，所述货仓（7）具有空气动力学外形。

3.根据权利要求1或2所述的一种倾转四旋翼飞行器协调吊装运输装置，其特征在于，所述货仓（7）底部安装有起落架（9）。

4.根据权利要求1所述的一种倾转四旋翼飞行器协调吊装运输装置，其特征在于，所述用作动力源的倾转四旋翼飞行器（8）包括机身（4），所述机身（4）上设置有前机翼（3）和后机翼（1），前机翼（3）的两端、后机翼(1)的两端各设置有一组旋翼系统，每组旋翼系统包括直流无刷电机（2）和设置于直流无刷电机（2）上的旋翼（5），前机翼（3）和后机翼（1）内部安装有用于带动旋翼倾转的倾转轴，直流无刷电机（2）设置在倾转轴的端部。

5.根据权利要求4所述的一种倾转四旋翼飞行器协调吊装运输装置，其特征在于，每组旋翼系统还包括设置在倾转轴端部的电机安装座（6），直流无刷电机（2）安装在电机安装座（6）上。

6.根据权利要求4所述的一种倾转四旋翼飞行器协调吊装运输装置，其特征在于，所述倾转轴由设置在机身（4）上的步进电机驱动。

7.根据权利要求4-6中任意一项所述的一种倾转四旋翼飞行器协调吊装运输装置，其特征在于，所述前机翼（3）的水平位置低于后机翼（1）的水平位置。