CN107298165A - 一种消防涵道无人直升机 - Google Patents

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张伟
范德鹏
刘顺安
于力钧
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Zhejiang Grand Technology Co Ltd
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
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    • B64D35/00—Transmitting power from power plant to propellers or rotors; Arrangements of transmissions

Abstract

本发明公开了一种消防涵道无人直升机，涉及消防设备领域。所述无人机包括无人机本体、主涵道总成、尾推涵道总成、起落架、发动机和变速箱；所述主涵道总成位于所述无人机本体中间；所述尾推涵道总成位于所述无人机本体尾部；所述起落架位于所述无人机本体底部；所述发动机位于所述无人机主体内部并通过齿轮与变速箱连接，并驱动所述主涵道总成和尾推涵道总成；本发明主要用于各种场合的火灾救援，灾情控制；搭载救援设备，代替消防员进行危险的救援工作，并迅速控制和减小灾情，及时挽救火灾受害者的生命财产。

Description

一种消防涵道无人直升机
技术领域
本发明涉及消防设备领域，尤其涉及一种消防涵道无人直升机。
背景技术
随着城镇化推进，高楼建设速度加快，但应对高楼消防的设备发展相对滞后。同时，随着化工行业的迅速发展，各类容易爆炸不适合人类靠近处理的消防事件呈上升趋势。近年来，消防官兵因高楼消防设备滞后、消防过程中近距离处理易爆案件导致伤亡人数不断增多，这一消防上的难题一直未得到解决。目前多是采用云梯消防车来解决高楼消防问题，普通的云梯消防车的有效作业高度为30～50m，再高的可达60～70m，当遇到超过云梯消防车的有效作业高度的高楼消防灭火作业时，就无能为力了，为了解决上述问题
如中国发明专利CN 105667797 A公开了一种高楼消防无人机，包括无人机主体、摄像头和水枪，所述无人机主体的底部设有水枪，所述无人机主体上设有摄像头，所述摄像头的朝向与水枪的朝向一致；
又如中国发明专利CN 105775101 A公开了一种高楼消防多旋翼无人机，其特征在于：包括机械臂、螺旋桨、机架、支撑脚、监视器、温湿度与烟雾探测器、灭火器、连接软管、附着在机械臂上的喷头，温湿度与烟雾探测器安装在机械臂的前端，监视器和灭火器安装在无人机机架上侧，螺旋桨位于机架下侧，螺旋轴向下延伸出支撑脚，便于着陆并保护螺旋桨，机械臂可以实现基本的抓取操作，无人机进入高楼通过机械臂前端的温湿度与烟雾探测器搜寻着火点，地面指挥人员通过无人机上的监视器判断火灾种类，遥控机械臂上的机械手选择使用合适的灭火器，从而进行高楼消防；
但上述现有技术中都存在上述涵道直升机装载能力小，不适合于装载机载设备。前飞方向的瞬时加速度不足，反应迟钝，不能适应复杂多变的灾难现场。
发明内容
一、要解决的技术问题
本发明的目的是针对现有技术所存在的上述问题，特提供一种消防涵道无人直升机，以克服现有技术中无人直升机前飞方向的瞬时加速度慢，反应迟钝的问题。
二、技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种消防涵道无人直升机，其特征在于，无人直升机包括：无人机本体、主涵道总成、尾推涵道总成、起落架、发动机和变速箱；主涵道总成位于无人机本体中间；尾推涵道总成位于无人机本体尾部；起落架位于所述无人机本体底部；发动机位于无人机主体内部并通过齿轮连接变速箱，发动机通过变速箱驱动主涵道总成和尾推涵道总成。
其中，主涵道总成包括：无人机本体主涵道、上旋翼头组件、下旋翼头组件和主涵道传动系统组成；无人机本体主涵道设于无人机本体中间；上旋翼头组件安装于无人机本体主涵道上方；下旋翼头组件安装于无人机本体主涵道下方；主涵道传动系统连接上旋翼头组件和下旋翼头组件。
其中，主涵道传动系统包括：膜片联轴器、主涵道传动轴、主涵道旋翼传动机构；主涵道传动轴的一端通过膜片联轴器与变速箱连接；主涵道传动轴的另一端连接主涵道旋翼传动机构。
其中，无人机本体主涵道为无人机本体中心的空腔，空腔内设有三根拉筋，拉筋一段固定于所述无人机本体，另一端互相连接；主涵道传动轴从其中一根拉筋中穿过。
其中，尾推涵道总成包括：370旋翼头组件、尾推涵道主体、整流罩和尾推涵道传动系统；370旋翼头组件设于尾推涵道主体前侧中心位置；尾推涵道传动系统位于尾推涵道主体后侧并传动连接370旋翼头组件；整流罩安装于尾推涵道传动系统外侧。
其中，当无人机为两个尾推涵道总成时，尾推涵道传动系统包括：尾推涵道变速箱、输出同步带轮、输入同步带轮、同步带、尾推传动轴；输入同步带轮套设于尾推传动轴的一端；输出同步带轮套设于变速箱的输出轴上；输出同步带轮和输入同步带轮之间用同步带连接；尾推传动轴另一端连接所述370旋翼头组件。
其中，当无人机为一个尾推涵道总成时，尾推涵道传动系统包括：尾推涵道变速箱、联轴器、连接盘、尾推传动轴；连接盘套设于变速箱输的出轴上；尾推传动轴的一端通过联轴器与连接盘连接；尾推传动轴的另一端连接370旋翼头组件。
其中，发动机为THOR Polini 250发动机。
三、本发明的有益效果
与现有技术相比，本发明的一种具消防无人机有如下诸多优点：
(1)通过垂直起降，受地形限制小；
(2)通过涵道推进，瞬时加速快；
(3)通过油料驱动，续航能力强，可长时间作业；
(4)起重能力较大，可搭载其他消防设备；
附图说明
图1为本发明无人直升机为两个尾推涵道总时的成整体结构示意图；
图2为本发明的主涵道总成的结构示意图；
图3为本发明无人直升机为两个尾推涵道总时的尾推涵道总成内部结构图；
图4为本发明无人直升机的主涵传动系统结构图；
图5为本发明无人直升机为一个尾推涵道总时的尾推涵道总成内部结构图；
图6为本发明无人直升机为一个尾推涵道总时的成整体结构示意图；
图中：1为无人机本体；2为主涵道总成；3为尾推涵道总成；4为起落架；5为发动机；6为变速箱；23为无人机本体主涵道；24为上旋翼头组件；22为下旋翼头组件；21为主涵道传动系统；31为370旋翼头组件；32为尾推涵道主体；33为整流罩；34为尾推涵道传动系统；212为膜片联轴器；213为主涵道传动轴；214为主涵道旋翼传动机构；231为拉筋；342为输出同步带轮；343为输入同步带轮；341为同步带；345为尾推传动轴；347为联轴器；348为连接盘；349为尾推传动轴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
实施例1：
本发明实施例的一种具消防无人机的结构如图1至图6所示，包括：无人机本体1、主涵道总成2、尾推涵道总成3、起落架4、发动机5和变速箱6；主涵道总成2位于无人机本体1中间；尾推涵道总成3位于无人机本体1尾部；起落架4位于无人机本体1底部；发动机5位于无人机主体1内部并通过齿轮连接变速箱6，并驱动主涵道总成2和尾推涵道总成3，完成无人机的起降和前进。
其中，主涵道总成2包括：无人机本体主涵道23、上旋翼头组件24、下旋翼头组件22和主涵道传动系统21；无人机本体主涵道23设于无人机本体1中间；上旋翼头组件24安装于无人机本体主涵道23上方；下旋翼头组件22安装于无人机本体主涵道23下方；主涵道传动系统21连接上旋翼头组件24和下旋翼头组件22并驱动上旋翼头组件24和下旋翼头组件22做互为反方向旋转。
其中，主涵道传动系统包括21：膜片联轴器212、主涵道传动轴213、主涵道旋翼传动机构214；主涵道传动轴213的一端通过膜片联轴器212与变速箱6连接，另一端连接主涵道旋翼传动机构214，并实现驱动主涵道旋翼传动机构214。
其中，无人机本体主涵道23为无人机本体1中心的空腔，空腔内设有三根拉筋231，拉筋231一段固定于所述无人机本体，另一端互相连接；主涵道传动轴213从其中一根拉筋231中穿过。
其中，尾推涵道总成3包括：370旋翼头组件、31尾推涵道主体32、整流罩33和尾推涵道传动系统34；370旋翼头组件31设于尾推涵道主体32中心位置；尾推涵道传动系统34用于连接370旋翼头组件31和发动机5，并实施传动；整流罩33设于尾推涵道传动系统34外侧，起保护罩的作用。
其中，无人机设有两个尾推涵道总成3时，尾推涵道传动系统34包括：输出同步带轮342、输入同步带轮343、同步带341、尾推传动轴345；输入同步带轮343套设于尾推传动轴345的一端；输出同步带轮342套设于变速箱6的输出轴上；输出同步带轮342和输入同步带轮343之间用同步带341连接；尾推传动轴345另一端连接370旋翼头组件31；通过尾推涵道传动系统34驱动370旋翼头组件；
其工作过程为：发动机5启动并驱动变速箱6，经过主涵道传动系统21驱动旋翼头组件24、下旋翼头组件22，使无人机垂直起飞，而后经过尾推涵道传动系统34驱动370旋翼头组件使无人机前进，当无人机需要改变方向时，通过控制两边370旋翼头组件的速度，形成速度差来控制无人机的方向调整。
实施例2：
如图4、6所示，无人机设有一个尾推涵道总成3时，尾推涵道传动系统34包括：联轴器347、连接盘348、尾推传动轴349；连接盘348套设于变速箱6的输出轴上；尾推传动轴349的一端通过联轴器347与连接盘348连接；尾推传动轴349的另一端连接370旋翼头组件31；通过尾推涵道传动系统34驱动370旋翼头组件；
其工作过程为：无人机经上述步骤起飞后，并通尾推涵道传动系统34驱动370旋翼头组件使无人机前进，当无人机需要改变方向时，通过改变370旋翼头组件的倾斜角，使370旋翼头组件发生偏向，产生一个偏向力，从而调整无人机的方向。
其中，上述两款无人机的发动机5都采用THOR Polini 250发动机。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种消防涵道无人直升机，其特征在于，所述无人直升机包括：无人机本体(1)、主涵道总成(2)、尾推涵道总成(3)、起落架(4)、发动机(5)和变速箱(6)；所述主涵道总成(2)位于所述无人机本体(1)中间；所述尾推涵道总成(3)位于所述无人机本体(1)尾部；所述起落架(4)位于所述无人机本体(1)底部；所述发动机(5)位于所述无人机主体(1)内部并通过齿轮与所述变速箱(6)连接，所述发动机(5)通过所述变速箱(6)驱动所述主涵道总成(2)和尾推涵道总成(3)。
2.如权利要求1所述的无人直升机，其特征在于，所述主涵道总成(2)包括：无人机本体主涵道(23)、上旋翼头组件(24)、下旋翼头组件(22)和主涵道传动系统(21)；所述无人机本体主涵道(23)设于所述无人机本体(1)中间；所述上旋翼头组件(24)安装于所述无人机本体主涵道(23)上方；所述下旋翼头组件(22)安装于所述无人机本体主涵道(23)下方；所述主涵道传动系统(21)连接所述上旋翼头组件(24)和所述下旋翼头组件(22)。
3.如权利要求2所述的无人直升机，其特征在于，所述主涵道传动系统(21)包括：膜片联轴器(212)、主涵道传动轴(213)、主涵道旋翼传动机构(214)；所述主涵道传动轴(213)的一端通过所述膜片联轴器(212)与所述变速箱(6)连接；所述主涵道传动轴(213)的另一端连接所述主涵道旋翼传动机构(214)。
4.如权利要求3所述的无人直升机，其特征在于，所述无人机本体主涵道(23)为无人机本体(1)中心的空腔，所述空腔内设有三根拉筋(231)，所述拉筋(231)一端固定于所述无人机本体，另一端互相连接；所述主涵道传动轴(213)从其中一根拉筋(231)中穿过。
5.如权利要求1所述的无人直升机，其特征在于，所述尾推涵道总成(3)包括：370旋翼头组件(31)、尾推涵道主体(32)、整流罩(33)和尾推涵道传动系统(34)；所述370旋翼头组件(31)设于所述尾推涵道主体(32)中心位置；所述尾推涵道传动系统(34)用于连接所述370旋翼头组件(31)和发动机(5)并实施传动；所述整流罩(33)设于所述尾推涵道传动系统(34)外侧。
6.如权利要求5所述的无人直升机，其特征在于，所述尾推涵道传动系统(34)包括：输出同步带轮(342)、输入同步带轮(343)、同步带(341)、尾推传动轴(345)；所述输入同步带轮(343)套设于所述尾推传动轴(345)的一端；所述输出同步带轮(342)套设于所述变速箱(6)的输出轴上；所述输出同步带轮(342)和所述输入同步带轮(343)之间用所述同步带(341)连接；所述尾推传动轴(345)另一端连接所述370旋翼头组件(31)。
7.如权利要求6所述的无人直升机，其特征在于，所述无人机设有两个尾推涵道总成(3)。
8.如权利要求5所述的无人直升机，其特征在于，所述尾推涵道传动系统(34)包括：联轴器(347)、连接盘(348)、尾推传动轴(349)；所述连接盘(348)套设于所述变速箱(6)的输出轴上；所述尾推传动轴(349)的一端通过所述联轴器(347)与所述连接盘(348)连接；所述尾推传动轴(349)的另一端连接所述370旋翼头组件(31)。
9.如权利要求8所述的无人直升机，其特征在于，所述无人机设有一个尾推涵道总成(3)。
10.如权利要求1所述的无人直升机，其特征在于，所述发动机(5)为THOR Polini 250发动机。
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