CN105151270A - 一种对称布局旋翼机上的留空气球组件 - Google Patents
一种对称布局旋翼机上的留空气球组件 Download PDFInfo
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Abstract
本发明特别涉及一种对称布局旋翼机上的留空气球组件。该对称布局旋翼机上的留空气球组件,包括留空气球,充放气泵和储气罐,采用模块化封装,可快速安装到各种对称布局旋翼机上,所述储气罐与充放气泵连接,充放气泵另一头接留空气球,由电磁阀动态控制充放气。该对称布局旋翼机上的留空气球组件,模块化设计,可快速安装到各种对称布局旋翼机上,还能够重复利用,多次充放气,动态控制飞行器的浮力,通过手动/自动调节气球大小,显著增加了飞行器的滞空时间和有效载荷,有很高的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器控制技术领域,特别涉及一种对称布局旋翼机上的留空气球组件。
背景技术
对称布局电动旋翼机(如4/6/8轴电动旋翼机)因其良好的飞行品质和简便的安装方式,赢得了广大应用,如航拍,农林喷洒,电力巡线等。相比传统飞行器布局,该型旋翼机最大的缺点就是续航时间短,有效载荷小。这是由于其结构特点决定了空气浮力小,是一个固有劣势,也是制约其发展的瓶颈。
相比之下,留空气球具有很大的浮力,滞空时间长,但是没有动力做水平和高度控制。如果能结合对称布局旋翼机和留空气球,则可以利用双方的优势来弥补各自的不足。
针对对称布局电动旋翼机续航时间短,有效载荷小的问题,本发明提供了一种对称布局旋翼机上的留空气球组件。旨在结合对称布局旋翼机和留空气球的优势,通过飞行控制系统控制留空气球的充放气,实现增加有效负荷,延长续航时间。
飞行控制系统(flightcontrolsystem),是飞行器在飞行过程中,能够对飞行器的构形、飞行姿态和运动参数实施控制的系统。该系统可用来保证飞行器的稳定性和操纵性、提高完成任务的能力与飞行品质、增强飞行的安全及减轻驾驶员负担。
飞行控制系统的分类从不同角度出发有不同的分类方法。根据控制指令由驾驶员发出,另一类是自动飞行控制系统,其控制指令是系统本身自动产生的。飞机的俯仰、滚转和偏航控制,增升和增阻控制,人工配平,直接力控制以及其它改变飞机的构形控制(如改变机翼后掠角、水平安定面安装角等),飞机的一个组成部分,故也属于飞行控制系统。自动飞行控制系统是对飞机实施自动或半自动控制,协助驾驶员工作或自动控制飞机对抗的响应。如自动驾驶仪、发动机油门的自动控制、结构模态抑制等。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的缺陷,提供了一种安全稳定,使用方便的对称布局旋翼机上的留空气球组件。
本发明是通过如下技术方案实现的:
一种对称布局旋翼机上的留空气球组件,其特征在于:包括留空气球,充放气泵和储气罐,采用模块化封装,可快速安装到各种对称布局旋翼机上,所述储气罐与充放气泵连接,充放气泵另一头接留空气球,由电磁阀动态控制充放气。
所述留空气球是在气象气球充气口纵轴内置一根带喇叭口的充气管,以保证气球在没充气的状态下不会向下塌陷,覆盖飞行器旋翼,天线和其他部分。
所述储气罐根据旋翼机重量配置,并加注氦气,所述留空气球控制与地面站之间的通信协议,在静止悬停阶段,留空气球充气,提高浮力,降低旋翼持续功耗;在升降阶段,留空气球放气,降低空气阻力,保持旋翼机的快速移动能力。
所述充放气泵的电动控制接入飞行控制系统,飞行控制系统中增加一条控制指令,即充放气泵控制通信协议。
所述充放气泵控制通信协议为头码[1字节],设备码[1字节],命令码[1字节],数据[2字节],校验和[1字节];头码统一为0xFA,设备码为0xDA,命令码0xEA表示放气,0xEB表示充气。数据值分高低位,统一采用16进制表示,全0表示气球全部放空,全1表示充满气。校验和为其他所有字节和的低位字节。
本发明的有益效果是:该对称布局旋翼机上的留空气球组件,模块化设计,可快速安装到各种对称布局旋翼机上,还能够重复利用,多次充放气,动态控制飞行器的浮力,通过手动/自动调节气球大小,显著增加了飞行器的滞空时间和有效载荷,有很高的应用价值。
附图说明
图1为本发明对称布局旋翼机上的留空气球组件结构示意图;
图2为本发明留空气球结构示意图;
附图中,1飞行控制器,2充放气泵,3留空气球,4储气罐,5喇叭口,6气象气球,7充气管。
具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例,下面结合附图对本发明进行详细说明。
该对称布局旋翼机上的留空气球组件,包括留空气球3,充放气泵2和储气罐4,采用模块化封装,可快速安装到各种对称布局旋翼机上,所述储气罐4与充放气泵2连接,充放气泵2另一头接留空气球3,由电磁阀动态控制充放气。
所述留空气球3是在气象气球6充气口纵轴内置一根带喇叭口5的充气管7,以保证气球在没充气的状态下不会向下塌陷,覆盖飞行器旋翼,天线和其他部分。
所述储气罐4根据旋翼机重量配置,并加注氦气,所述留空气球3控制与地面站之间的通信协议,在静止悬停阶段,留空气球3充气,提高浮力,降低旋翼持续功耗;在升降阶段,留空气球3放气,降低空气阻力,保持旋翼机的快速移动能力。
所述充放气泵2的电动控制接入飞行控制系统1,飞行控制系统1中增加一条控制指令,即充放气泵控制通信协议。
所述充放气泵控制通信协议为头码[1字节],设备码[1字节],命令码[1字节],数据[2字节],校验和[1字节];头码统一为0xFA,设备码为0xDA,命令码0xEA表示放气,0xEB表示充气。数据值分高低位,统一采用16进制表示,全0表示气球全部放空,全1表示充满气。校验和为其他所有字节和的低位字节。具体充放气泵控制通信协议如表1所示。
表1充放气泵控制通信协议
Claims (5)
1.一种对称布局旋翼机上的留空气球组件,其特征在于:包括留空气球(3),充放气泵(2)和储气罐(4),采用模块化封装,可快速安装到各种对称布局旋翼机上,所述储气罐(4)与充放气泵(2)连接,充放气泵(2)另一头接留空气球(3),由电磁阀动态控制充放气。
2.根据权利要求1所述的对称布局旋翼机上的留空气球组件,其特征在于:所述留空气球(3)是在气象气球(6)充气口纵轴内置一根带喇叭口(5)的充气管(7),以保证气球在没充气的状态下不会向下塌陷,覆盖飞行器旋翼,天线和其他部分。
3.根据权利要求1所述的对称布局旋翼机上的留空气球组件,其特征在于:所述储气罐(4)根据旋翼机重量配置,并加注氦气,所述留空气球(3)控制与地面站之间的通信协议,在静止悬停阶段,留空气球(3)充气,提高浮力,降低旋翼持续功耗;在升降阶段,留空气球(3)放气,降低空气阻力,保持旋翼机的快速移动能力。
4.根据权利要求1所述的对称布局旋翼机上的留空气球组件,其特征在于:所述充放气泵(2)的电动控制接入飞行控制系统,飞行控制系统中增加一条控制指令;所述充放气泵(2)的电动控制接入飞行控制系统(1),飞行控制系统(1)中增加一条控制指令,即充放气泵控制通信协议。
5.根据权利要求4所述的对称布局旋翼机上的留空气球组件,其特征在于:所述充放气泵控制通信协议为头码[1字节],设备码[1字节],命令码[1字节],数据[2字节],校验和[1字节];头码统一为0xFA,设备码为0xDA,命令码0xEA表示放气,0xEB表示充气;数据值分高低位,统一采用16进制表示,全0表示气球全部放空,全1表示充满气;校验和为其他所有字节和的低位字节。
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