CN109131857A - 汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，属于特种飞行器领域，本发明提供一种承载能力强续航时间长的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，该飞行器携带驾驶舱，舱内安装弹射座椅，操纵杆，显示屏，在弹射座椅背后安装有弹射降落伞，该飞行器为有人驾驶飞行器以及遥控飞行器；该飞行器为多功能飞行器，携带电动葫芦，遥控钢索推进装置以及救生衣或者篮式救生担架可实施高楼或野外救生作业；携带灭火火箭发射器和灭火火箭弹可实施高楼灭火作业；携带载货舱可实施运输货物，搭载特殊的仪器和设备，该飞行器可用于高楼灭火与救生，野外搜寻与救生，货物空运与投送，空中巡逻与监视，喷洒农药等特殊任务。

Description

汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器

技术领域

本发明涉及一种汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，属于特种飞行器领域。

背景技术

目前，多旋翼飞行器因其具有良好的机动性和操纵性，应用越来越广泛。但是大部分多旋翼飞行器采用电机作为主动力系统，其载重量较小，飞行时间较短，目前国内已成功的电池驱动多旋翼载人飞行器最大有效载荷102公斤，续航时间23分钟。国外现有技术为一种飞行喷射包，属于单人飞行器，采用200匹马力的汽油发动机驱动两台直径800毫米的涵道式风扇提供升力，可搭载有效载荷120公斤，起飞总重达到320公斤，飞行距离30-50千米，在海拔1000米高空以每小时35公里的速度前进，可连续飞行30分钟，个人飞行喷射包在灭火和救生上的作用上具有很大的局限性，30分钟的连续飞行时间过短，飞行喷射包如果执行灭火和救生任务时需要经常终断执行任务，频繁去加油补充燃料，然而对于执行灭火救生等人命关天的特殊任务时，足够的有效载荷和足够的续航时间至关重要缺一不可。在现有技术中最成功的汽油发动机作为动力驱动多旋翼飞行器为俄罗斯ARDN Technology研发的一款能提起180公斤有效载荷的巨型无人机SKYF，该飞行器采用混合动力，由两台汽油发动机驱动两个主螺旋桨产生升力，由四个电动马达驱动的辅助螺旋桨控制方向，由于该飞行器外形尺寸较大，卡车运输到现场之后需要花一定时间重新组装才能飞行，两个主旋翼的直径较大并且旋翼裸露，旋翼一旦碰到物体将会发生严重事故，由于现有技术受载重量少以及续航时间短的限制，或者受到外形尺寸过大，需要现场组装以及旋翼外露等原因，这些飞行器用于实施高楼灭火，高楼救生，海面搜寻救生等特殊任务时存在一定的局限性。国内研发的″祥云320″油动四旋翼载人无人机，据报道该飞行器采用100匹马力功率ROTAX912航空发动机作为动力，驱动四台直径1400毫米的变距螺旋桨提供升力，总起飞重量320公斤，空重185公斤，油箱容量48升，可搭载100公斤有效载荷，航时3小时，该无人机的中间装有蓝式救生担架，可在该无人机降落情况下，将伤员抬到蓝式救生担架上用安全带固定，然后通过遥控该无人机，将伤员送到目的地降落，从专利文件中以及实物展示中还没有看到用于高楼灭火发射灭火火箭弹，高楼的阳台或窗口救生，野外不需要降落实施救生以及在有人驾驶状态下实施上述特殊任务的实施例和详细的解决方案，显然飞行器要实施上述特殊任务需要更大发动机功率，更大的有效载荷，更大的油箱容量，更长的续航时间，能携带更多功能的装备，实现更智能化飞行控制以及对于飞行员的安全防护。在城市高楼灭火方法上，目前最新的技术是利用消防导弹发射车，在地面向高楼着火部位发射消防导弹，效果非常好，但是消防导弹的成本过高，据报道每一枚消防导弹价值3万元，消防导弹发射车只能面对高楼发射导弹，如果高楼的四周窗户都冒火，消防导弹发射车只能重新寻找合适的位置发射消防导弹，或者需要多部消防导弹车从高楼不同的方向发射消防导弹。在城市高楼火灾的救生方面，目前还没有好的办法将遇难者从超高楼窗户内将遇难者救出，采用直升机救生风险极大，由于直升机的螺旋桨过大，受到复杂气流的影响容易失控，一旦螺旋桨撞到建筑物，后果不堪设想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，本发明提供一种承载能力强续航时间长的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，该飞行器可遥控或者有人驾驶并可作为多功能飞行平台，安装电动葫芦，遥控钢索推进装置，携带救生衣或者篮式救生担架后可成为高楼或野外救生飞行器；安装灭火火箭发射器和灭火火箭弹后可成为高楼灭火飞行器；安装驾驶舱，舱内安装弹射座椅，操纵杆，显示屏，弹射座椅背后连接弹射降落伞后可成为有人驾驶的飞行器；安装载货舱后可以用于运输货物，搭载特殊的仪器和设备，搭载农药以及喷洒设备等；汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器可用于高楼灭火与救生，野外搜寻与救生，货物空运与投送，空中巡逻与监视，喷洒农药等特殊任务。

为了解决上述技术问题，本发明提供的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，包括在机架的两端分别悬挂有两组独立的动力单元，独立的动力单元包括带有转轴的构架，通过该构架将动力单元上的一台汽油发动机，一个变速箱，两套齿形皮带传动装置以及两台涵道式旋翼连接在一起，机架的两端通过转轴与两个独立动力单元构架相连，两个独立动力单元可绕机架两端的转轴转动，在独立单元的构架的中间有一台汽油发动机与一台变速箱连接，独立单元的构架的两侧对称连接两个涵道式旋翼，汽油发动机的动力通过变速箱内部齿轮转换成两个旋转方向相反的水平输出轴，两个水平输出轴分别安装有齿形皮带轮，通过齿形皮带传动装置将动力传递给位于变速箱两侧的涵道式旋翼的螺旋桨上，这两个螺旋桨的转速相同旋转方向相反，这两个螺旋桨产生的旋转力矩是平衡的，两台涵道式旋翼与构架相连，该飞行器的两个独立动力单元共有四台涵道式旋翼，其产生的总的旋转力矩也是平衡的。

为了解决上述技术问题，本发明提供的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，包括所述的汽油发动机采用市场上可买到的功率级别为200匹马力左右，自重小于65公斤的V4摩托车汽油发动机或者功率级别为100匹马力功率ROTAX912ULS航空发动机作为动力，采用2个汽油发动机提供从200匹马力到400匹马力的动力驱动4个涵道式旋翼，涵道式旋翼的直径可从800毫米到1500毫米，其动力比现有实施例要大2到4倍，足够的动力可提供更大的有效载荷，更大的油箱容量，更长的续航时间，能携带更多功能的装备。

为了解决上述技术问题，本发明提供的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，包括每个涵道式旋翼的下方有两个方向舵支架用于支撑方向舵轴，在方向舵轴上安装有方向舵板，方向舵板的上方有长孔，方向舵板上的长孔穿过轴使方向舵板悬挂在涵道式旋翼的下方，每个独立动力单元两侧涵道式旋翼下方的两个方向舵板是相互平行的并且与机架长度方向也是平行的，每个独立动力单元两侧涵道式旋翼下方的两个方向舵板中间被一根连接杆相连，连接杆的中间装有双轴直线步进电机，双轴直线步进电机可驱动连接杆做直线运动，带动两个方向舵板的下端朝相同的方向摆动，双轴直线步进电机安装在双轴直线步进电机固定座上，双轴直线步进电机固定座安装在独立动力单元构架的下方，双轴直线步进电机采用电气控制联动，两个独立动力单元上的方向舵板产生相同偏转时，四个同向偏转的螺旋桨产生的气流通过方向舵板偏转作用可使飞行器产生横向飞行推力，两个独立动力单元上的方向舵板产生逆向偏转时，可使飞行器产生绕轴转动推力可改变飞行器的方向，每个独立动力单元构架的下方被一根独立动力单元偏转连接杆相连，独立动力单元偏转连接杆的中间装有双轴直线步进电机可驱动独立动力单元偏转连接杆做直线运动，带动两个独立动力单元的下端相对于机架朝相同的方向摆动，双轴直线步进电机安装在双轴直线步进电机固定座上，双轴直线步进电机固定座安装在载货舱的下方，载货舱安装在机架的下方正中间，双轴直线步进电机采用电气控制，两个独立动力单元产生相同偏转时，螺旋桨产生的气流可使飞行器产生纵向飞行推力，驱动该飞行器向前或者向后飞行，通过控制摆动角度可控制该飞行器的飞行速度，配合两个独立动力单元上的方向舵板产生逆向偏转时，可使飞行器产生绕轴转动推力可改变飞行器的方向。

为了解决上述技术问题，本发明提供的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，包括两个油箱分别安装在汽油发动机上方的机架的两端，在机架的中心部位安装有驾驶舱，驾驶舱的前方安装有驾驶舱盖，驾驶舱盖可通过转轴结构向前打开，在驾驶舱内安装有驾驶员座椅，在驾驶员座椅下安装有仪器舱，仪器舱内安装有飞行控制系统，电子变速器，陀螺仪，加速度仪，电池组，在驾驶员座椅的扶手端部安装有驾驶操纵杆和紧急手柄以及飞行状态以及GPS导航显示屏，驾驶员座椅的背部安装有喷射式降落伞包，驾驶舱的上端安装有360度激光搜索雷达，闪烁的警示灯以及360度摄像头，在机架的中心部位安装有载货舱，载货舱内可存放货物或者安装灭火火箭弹发射器以及灭火火箭弹，在储物箱的中间上方安装有瞄准镜用于灭火火箭弹发射前的瞄准，该飞行器能实现有人驾驶或无人驾驶，具有自动避障飞行，飞行姿态自动控制，摄像以及传输功能，能进行地面遥控飞行或半智能半遥控飞行，能自动判断油料以及剩余续航时间并控制飞行器提前自动返回到加油车的附近空地上，加满油后能自动飞向着火的高楼继续执行灭火或救生任务，该飞行器能自动与高楼保持一定距离或绕高楼飞行搜索功能。

为了解决上述技术问题，本发明提供的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，在实施高楼灭火作业时，可将安装在该飞行器下方的载货舱内安装灭火火箭弹发射器和灭火火箭弹，打开载货舱前后的盖板可发射灭火火箭弹，当接到某高楼失火的警情后启动该飞行器，将高楼位置信息传入该飞行器，该飞行器在GPS导航以及360度激光探测雷达以及智能飞行控制软件和模块的支持下直接飞向失火的高楼并绕楼飞行搜索火情，将火情信息传送给赶往现场的地勤支援的卡车，遥控人员随卡车赶到现场，遥控实施灭火作业，在360度激光搜索雷达的控制下，该飞行器与着火高楼自动保持安全距离，并使该飞行器的正面始终面对高楼，在遥控操作下该飞行器可进行悬停，上升运动，下降运动，横向运动以及围着着火高楼绕飞进行搜寻求着火部位，通过安装在机架下方的瞄准镜对准着火部位发射灭火火箭弹，该飞行器具有油料监测功能，当油料快用完时报警，遥控人员启动自主返航功能，该飞行器会自动找到地勤卡车附近的空地降落，地勤卡车为该飞行器补充油料以及灭火火箭弹。

为了解决上述技术问题，本发明提供的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，在实施高楼救生作业时，可启用该飞行器下方的能承受200公斤的小型电动葫芦，小型电动葫芦上的钢索直径4.2毫米以上，长度大于20米，钢索的下端有一个救生衣，在救生衣的上端有一个遥控钢索推进装置，当接到某高楼失火的警情后，启动该飞行器，将高楼位置信息传入该救生飞行器，该救生飞行器在GPS导航以及360度探测雷达以及智能飞行控制软件和模块的支持下，直接飞向失火的高楼并绕楼飞行搜索火情寻找求救者，并将火情以及求救者信息实时传送给赶往现场的地勤支援卡车上的遥控人员，遥控人员随卡车赶到现场后遥控实施救生作业，在360度搜索雷达的控制下，该救生飞行器与着火高楼自动保持安全距离，并使该救生飞行器的前面始终面对高楼，在遥控操作下该救生飞行器可进行悬停，上升运动，下降运动，横向运动以及围着着火高楼绕飞进行搜寻求救者，通过安装在机架上方的电视摄像头找到求助者所在的窗口，然后升高该救生飞行器，放出电动葫芦上的钢索，使钢索长度超过20米，在钢索下端安装有钢索遥控推进装置，启动遥控器让钢索遥控推进装置飞向有求助者窗口，方便求助者拿到钢索以及钢索下端的安全带，求助者穿好安全带后，可站在窗口等待，此时该救生飞行器上升，将求助者带离窗口然后降落，对于野外救生，如果该飞行器能降落，打开载货舱盖板呈水平支撑状态，将载有伤员或病人的篮式救生担架直接放入载物舱内并进行必要的固定和系好安全带，然后该飞行器通过有人驾驶或者无人驾驶将伤员送到目的地。该飞行器能用专用车辆载运到现场执行任务，专用车辆可为飞行器补充燃料。

为了解决上述技术问题，本发明提供的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，在实施有人驾驶飞行时，驾驶员座椅与仪器舱为锁扣连接，紧急情况下可迅速将驾驶员座椅与该飞行器分离，驾驶员座椅背后有弹射式降落伞与座椅相连，驾驶员通过安全带与座椅相连，座椅扶手端部为飞行控制操纵杆以及飞行状态和GPS显示屏，扶手座椅上有紧急手柄，搬动紧急手柄后会打开座椅锁扣并启动喷射器，座椅连同驾驶员被弹射出去并打开降落伞，该载人飞行器在GPS导航以及360度探测雷达以及智能飞行控制软件和模块的支持下，将使驾驶操作简化。

为了解决上述技术问题，本发明提供的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，汽油发动机，机架，涵道式风扇，方向舵板，油箱等构件采用铝合金材料，钛合金材料，乙烯基酯树脂，碳纤维材料，凯芙拉耐油性环氧树脂等材料制造。

为了解决上述技术问题，本发明提供的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，钢索推进装置具有遥控飞行功能，多个小型涵道式风扇分布在钢索的两侧推动钢索运动，遥控钢索两侧的涵道式风扇的转速，可以控制飞行的方向，当加大钢索一侧风扇的转速并减小钢索另一侧风扇的转速，将会产生旋转力矩，改变飞行的方向，当钢索两例的风扇转速相同时，将朝一个方向飞行。通过智能控制，使涵道式风扇推进装置自动调节姿态，如终面向飞行器的正面，也就是说始终对着着火的高楼，人工遥控只需发出飞向高楼的指令。

为了解决上述技术问题，本发明提供的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，载货舱可以用于运输货物，搭载特殊的仪器和设备，搭载武器装备，搭载农药以及喷洒设备，伤员的运输等。

本发明的有益效果在于：(1)、提供了一种汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，包括汽油发动机采用市场上可买到的功率级别为200匹马力左右，自重小于65公斤的V4摩托车汽油发动机或者功率级别为100匹马力功率ROTAX912ULS航空发动机作为动力，采用2个汽油发动机提供从200匹马力到400匹马力的动力驱动4个涵道式旋翼，涵道式旋翼的直径可从800毫米到1500毫米，其动力比现有实施例要大2到4倍，足够的动力可提供更大的有效载荷，更大的油箱容量，更长的续航时间，能携带更多功能的装备，可以选择有人驾驶和无人驾驶模式，可广泛应用于可用于高楼灭火与救生，野外搜寻与救生，货物空运与投送，空中巡逻与监视，喷洒农药等特殊任务。(2)、提供了一种汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，包括四个涵道式旋翼可产生相同偏转，螺旋桨产生的气流可使飞行器产生纵向飞行推力，驱动该飞行器向前或者向后飞行，通过控制摆动角度可控制该飞行器的飞行速度，配合两个独立动力单元上的方向舵板产生逆向偏转时，可使飞行器产生绕轴转动推力可改变飞行器的方向。(3)本发明提供了如何使用汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器实施高楼救生的技术方法，特别是从高楼的楼顶和窗户救生方案，为解决超高楼火灾救生这一世界难题提供了有效的解决方案。(4)、本发明提供了如何使用汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器实施高楼灭火的技术方法，特别是利用搭载有灭火火箭发射器的飞行器飞到高楼着火部位，瞄准着火部位连续发射灭火火箭弹，可以绕着高楼四周发射灭火火箭弹，灭火火箭弹的成本远低于灭火导弹的成本，为解决超高楼火灾灭火这一世界难题提供了有效的解决方案。(5)、本发明提供了如何使用汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器实施有人驾驶的技术方法以及驾驶员安全逃逸方法。(6)、本发明提供了部分智能控制汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器技术方法，该方法能简化遥控操作难度，提高飞行器的安全性，具有自动避障飞行功能，围绕高楼等距离绕飞功能。(7)、本发明采用涵道式旋翼，可以防止在城市救援或者山区救援发生横向意外碰撞带来的危险，涵道式旋翼有利于减小入流阻力，提高飞行效率，降低飞行噪音。

附图说明

图中：1-汽油发动机，2-油箱，3-涵道式旋翼，4-螺旋桨，5-机架，6-方向舵板，7-方向舵板连接杆，8-双轴直线步进电机，9-双轴直线步进电机固定座，10-360度激光探测雷达，11-仪器舱(飞行控制系统，电子变速器，陀螺仪，加速度仪，电池组)，12-360度摄像头，13-探照灯，14-起落架，15-小型电动葫芦，16-钢索遥控推进装置，17-救生衣，18-喷射式降落伞包，19-飞行状态以及GPS导航显示屏，20-灭火火箭弹发射器，21-灭火火箭弹，22-瞄准镜，23-驾驶员座椅，24-驾驶操纵杆和紧急手柄，25-导流锥体，26-方向舵支架，27-方向舵轴，28-警示灯，29-变速箱，30-齿形皮带传动装置，31-转轴，32-驾驶舱，33-驾驶舱盖，34-篮式救生担架，35-载货舱，36-构架，37-载货舱盖板，38-独立动力单元偏转连接杆。

图1图2图3图4图5为本发明一种汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器三视图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步明。

如图1图2图3图4图5所示，本发明汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，其构成包括油箱2，构架36，汽油发动机1，变速箱29，齿形皮带传动装置30，涵道式旋翼3，螺旋桨4，导流锥体25，方向舵支架26，方向舵轴27，方向舵板6，方向舵板连接杆7，双轴直线步进电机8，双轴直线步进电机固定座9，独立动力单元偏转连接杆38，机架5，仪器舱(飞行控制系统，电子变速器，陀螺仪，加速度仪，电池组)11，驾驶舱32，驾驶舱盖33，驾驶员座椅23，驾驶操纵杆和紧急手柄24，飞行状态以及GPS导航显示屏19，喷射式降落伞包18，360度激光探测雷达10，360度摄像头12，探照灯13，起落架14，小型电动葫芦15，钢索遥控推进装置16，救生衣17，载货舱35，载货舱盖板37，灭火火箭弹发射器20，灭火火箭弹21，瞄准镜22，警示灯28，转轴31，篮式救生担架34，在机架5的两端分别悬挂有两组独立的动力单元，独立的动力单元包括带有转轴31的构架36，通过该构架36将动力单元上的一台汽油发动机1，一个变速箱29，两套齿形皮带传动装置30以及两台涵道式旋翼3连接在一起，机架5的两端通过转轴31与两个独立动力单元的构架36相连，两个独立动力单元可绕机架5两端的转轴31转动，在独立单元的构架31的中间有一台汽油发动机1与一台变速箱连接29，独立单元的构架31的两侧对称连接两个涵道式旋翼3，汽油发动机1的动力通过变速箱29内部齿轮转换成两个旋转方向相反的水平方向输出轴，两个水平输出轴分别安装有齿形皮带轮，通过齿形皮带传动装置30将动力传递给位于变速箱29两侧的涵道式旋翼3的螺旋桨4上，这两个螺旋桨4的转速相同旋转方向相反，这两个螺旋桨4产生的旋转力矩是平衡的，两台涵道式旋3与构架36相连，该飞行器的两个独立动力单元共有四台涵道式旋翼3，其产生的总的旋转力矩也是平衡的，每个涵道式旋翼3的下方有两个方向舵支架26用于支撑方向舵轴27，在方向舵轴27上安装有方向舵板6，方向舵板6的上方有长孔，方向舵板6上的长孔穿过方向舵轴27，使方向舵板6悬挂在涵道式旋翼3的下方，每个独立动力单元两侧涵道式旋翼3下方的两个方向舵板6是相互平行的并且与机架5长度方向也是平行的，每个独立动力单元两侧涵道式旋翼3下方的两个方向舵板6被一根方向舵板连接杆7相连，方向舵板连接杆7的中间装有双轴直线步进电机8，双轴直线步进电机8可驱动方向舵板连接杆7做直线运动，带动两个方向舵板6的下端朝相同的方向摆动双轴直线步进电机8安装在双轴直线步进电机固定座9上，双轴直线步进电机固定座9安装在独立动力单元构架36的下方，双轴直线步进电机8采用电气控制联动，两个独立动力单元上的方向舵板6产生相同偏转时，螺旋桨4产生的气流通过方向舵板6偏转作用可使飞行器产生横向飞行推力，两个独立动力单元上的方向舵板6产生逆向偏转时，可使飞行器产生绕轴转动推力可改变飞行器的方向，每个独立动力单元构架36的下方被一根独立动力单元偏转连接杆38相连，独立动力单元偏转连接杆38的中间装有双轴直线步进电机8可驱动独立动力单元偏转连接杆38做直线运动，带动两个独立动力单元的下端相对于机架5朝相同的方向摆动，双轴直线步进电机8安装在双轴直线步进电机固定座9上，双轴直线步进电机固定座9安装在载货舱35的下方，载货舱35安装在机架5的下方正中间，双轴直线步进电机8采用电气控制，两个独立动力单元产生相同偏转时，螺旋桨4产生的气流可使飞行器产生纵向飞行推力，驱动该飞行器向前或者向后飞行，通过控制摆动角度可控制该飞行器的飞行速度，配合两个独立动力单元上的方向舵板6产生逆向偏转时，可使飞行器产生绕轴转动推力可改变飞行器的方向，两个油箱2分别安装在汽油发动机1上方的机架5的两端，在机架5的中心部位安装有驾驶舱32，驾驶舱32的前方安装有驾驶舱盖33，驾驶舱盖33可通过转轴结构向前打开，在驾驶舱32内安装有驾驶员座椅23，在驾驶员座椅23下安装有仪器舱11，仪器舱11内安装有飞行控制系统，电子变速器，陀螺仪，加速度仪，电池组，在驾驶员座椅23的扶手端部安装有驾驶操纵杆和紧急手柄24以及飞行状态以及GPS导航显示屏19，驾驶员座椅23的背部安装有喷射式降落伞包18，驾驶舱32的上端安装有360度激光搜索雷达10，闪烁的警示灯28以及360度摄像头12，在机架5的中心部位安装有载货舱35，载货舱35内可存放货物或者安装灭火火箭弹发射器20以及灭火火箭弹21，在载货舱35的中间上方安装有瞄准镜22用于灭火火箭弹21发射前的瞄准，在载货舱35的中间下方，安装有小型电动葫芦15，电动葫芦15的钢索能承受200公斤重量，电动葫芦15的钢索最大长度30米，在油箱2上方安装有探照灯13，机架5的下方安装有起落架14，用卡车装载该飞行器到高楼着火现场或者输入着火高楼的GPS定位信息让给飞行器自动飞到着火现场，地面人员用操纵杆或遥控合控制该飞行器飞向着火的高楼，在360度激光探测雷达10的控制下，该飞行器与着火高楼自动保持安全距离并始终面对高楼，在遥控操作下该飞行器可进行悬停，上升运动，下降运动，横向运动以及围着着火高楼绕飞进行搜寻求救者，通过360度摄像头12找到求助者所在的窗口，然后使升高该飞行器约20米以上，放下电动葫芦15上的钢索，在钢索下端安装有钢索遥控推进装置16，启动遥控器让钢索遥控推进装置16飞向有求助者的窗口，求助者拿到钢索以及钢索下端的安全带17，求助者穿好安全带后，可站在窗口等待此时遥控该飞行器上升，将求助者带离窗口然后降落，对于野外救生，如果该飞行器能降落，打开载货舱盖板37呈水平支撑状态，将载有伤员或病人的篮式救生担架34直接放入载物舱35内并进行必要的固定和系好安全带，然后该飞行器通过有人驾驶或者无人驾驶将伤员送到目的地，如果需要进行高楼灭火，载货舱35内安装有灭火火箭弹发射器20和灭火火箭弹21，预先打开载货舱盖板37，通过安装在灭火火箭弹发射器20下方的瞄准镜22瞄准着火部位发射灭火火箭弹21，打完所有灭火火箭弹21之后或者该飞行器汽油快用完前，该灭火飞行器可智能飞行并降落到地勤卡车附近的指定空地上，由地勤卡车为其补充汽油和火火箭弹21，如有必要，该飞行器也可以采用有人驾驶方式执行各种任务，为了考虑驾驶员的安全，该飞行器采用了紧急逃逸系统，驾驶员通过安全带与驾驶员座椅23连接，驾驶员座椅23与仪器舱11为锁扣连接，紧急情况下可迅速将驾驶员座椅23与该飞行器的驾驶舱分离，驾驶员座椅23背后有弹射式降落伞包18与驾驶员座椅23相连，驾驶员通过安全带与驾驶员座椅23相连，搬动紧急手柄24后会打开驾驶员座椅23的锁扣并启动喷射式降落伞包18内的火箭，驾驶员座椅23连同驾驶员被弹射出去并打开降落伞，该载人飞行器在GPS导航以及360度激光探测雷达10以及智能飞行控制软件和模块的支持下，将使驾驶操作简化，该飞行器的载货舱35可以用于运输货物，搭载特殊的仪器和设备，搭载农药以及喷洒设备等。

以上所述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，在不脱离本发明原理的前提下还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，其特征在于：提供一种承载能力强续航时间长的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，该飞行器携带驾驶舱，弹射座椅，操纵杆，显示屏，在弹射座椅背后安装有弹射降落伞，该飞行器具备有人驾驶以及遥控飞行器两种飞行方式；该多功能飞行器携带电动葫芦，遥控钢索推进装置以及救生衣或者篮式救生担架可实施高楼或野外救生作业；携带灭火火箭发射器和灭火火箭弹可实施高楼灭火作业；携带载货舱可实施运输货物，搭载特殊的仪器和设备；该飞行器可用于高楼灭火与救生，野外搜寻与救生，货物空运与投送，空中巡逻与监视，喷洒农药等特殊任务。

2.根据权利要求1所述的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，其特征在于：包括在机架的两端分别悬挂有两组独立的动力单元，独立的动力单元包括带有转轴的构架，通过该构架将动力单元上的一台汽油发动机，一个变速箱，两套齿形皮带传动装置以及两台涵道式旋翼连接在一起，机架的两端通过转轴与两个独立动力单元构架相连，两个独立动力单元可绕机架两端的转轴转动；在独立动力单元的构架的中间有一台汽油发动机与一台变速箱连接，独立动力单元的构架的两侧对称连接两个涵道式旋翼，汽油发动机的动力通过变速箱内部齿轮转换成两个旋转方向相反的水平输出轴，两个水平输出轴分别安装有齿形皮带轮，通过齿形皮带传动装置将动力传递给位于变速箱两侧的涵道式旋翼的螺旋桨上，这两个螺旋桨的转速相同旋转方向相反，这两个螺旋桨产生的旋转力矩是平衡的，两台涵道式旋翼与构架相连，该飞行器的两个独立动力单元共有四台涵道式旋翼，其产生的总的旋转力矩也是平衡的。

3.根据权利要求1和2所述的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，其特征在于：包括所述的汽油发动机采用市场上可买到的功率级别为200匹马力左右，自重小于65公斤的V4摩托车汽油发动机或者功率级别为100匹马力功率ROTAX912ULS航空发动机作为动力，采用2台汽油发动机提供从200匹马力到400匹马力的动力驱动4个涵道式旋翼，涵道式旋翼的直径可从800毫米到1500毫米，其动力比现有实施例要大2到4倍，足够的动力可提供更大的有效载荷，更大的油箱容量，更长的续航时间，能携带更多功能的装备。

4.根据权利要求1，2，3所述的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，其特征在于：包括每个涵道式旋翼的下方有两个方向舵支架用于支撑方向舵轴，在方向舵轴上安装有方向舵板，方向舵板的上方有长孔，方向舵板上的长孔穿过轴使方向舵板悬挂在涵道式旋翼的下方，每个独立动力单元两侧涵道式旋翼下方的两个方向舵板是相互平行的并且与机架长度方向也是平行的，每个独立动力单元两侧涵道式旋翼下方的两个方向舵板中间被一根连接杆相连，连接杆的中间装有双轴直线步进电机，双轴直线步进电机可驱动连接杆做直线运动，带动两个方向舵板的下端朝相同的方向摆动，双轴直线步进电机安装在双轴直线步进电机固定座上，双轴直线步进电机固定座安装在独立动力单元构架的下方，双轴直线步进电机采用电气控制联动，两个独立动力单元上的方向舵板产生相同偏转时，螺旋桨产生的气流通过方向舵板偏转作用可使飞行器产生横向飞行推力，两个独立动力单元上的方向舵板产生逆向偏转时，可使飞行器产生绕轴转动推力可改变飞行器的方向，每个独立动力单元构架的下方被一根独立动力单元偏转连接杆相连，独立动力单元偏转连接杆的中间装有双轴直线步进电机可驱动独立动力单元偏转连接杆做直线运动，带动两个独立动力单元的下端相对于机架朝相同的方向摆动，双轴直线步进电机安装在双轴直线步进电机固定座上，双轴直线步进电机固定座安装在载货舱的下方，载货舱安装在机架的下方正中间，双轴直线步进电机采用电气控制，两个独立动力单元产生相同偏转时，四个同向偏转的螺旋桨产生的气流可使飞行器产生纵向飞行推力，驱动该飞行器向前或者向后飞行，通过控制摆动角度可控制该飞行器的飞行速度，配合两个独立动力单元上的方向舵板产生逆向偏转时，可使飞行器产生绕轴转动推力可改变飞行器的方向。

5.根据权利要求1-4所述的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，其特征在于：包括两个油箱分别安装在汽油发动机上方的机架的两端，在机架的中心部位安装有驾驶舱，驾驶舱的前方安装有驾驶舱盖，驾驶舱盖可通过转轴结构向前打开，在驾驶舱内安装有驾驶员座椅，在驾驶员座椅下安装有仪器舱，仪器舱内安装有飞行控制系统，电子变速器，陀螺仪，加速度仪，电池组，在驾驶员座椅的扶手端部安装有驾驶操纵杆和紧急手柄以及飞行状态以及GPS导航显示屏，驾驶员座椅的背部安装有喷射式降落伞包，驾驶舱的上端安装有360度激光搜索雷达，闪烁的警示灯以及360度摄像头，在机架的中心部位安装有载货舱，载货舱内可存放货物或者安装灭火火箭弹发射器以及灭火火箭弹，在储物箱的中间上方安装有瞄准镜用于灭火火箭弹发射前的瞄准，该飞行器能实现有人驾驶或无人驾驶，具有自动避障飞行，飞行姿态自动控制，摄像以及传输功能，能进行地面遥控飞行或半智能半遥控飞行，能自动判断油料以及剩余续航时间并控制飞行器提前自动返回到加油车的附近空地上，加满油后能自动飞向着火的高楼继续执行灭火或救生任务，该飞行器能自动与高楼保持一定距离或绕高楼飞行搜索功能。

6.根据权利要求1所述的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，其特征在于：在实施高楼灭火作业时，可将安装在该飞行器下方的载货舱内安装灭火火箭弹发射器和灭火火箭弹，打开载货舱前后的盖板可发射灭火火箭弹，当接到某高楼失火的警情后启动该飞行器，将高楼位置信息传入该飞行器，该飞行器在GPS导航以及360度激光探测雷达以及智能飞行控制软件和模块的支持下直接飞向失火的高楼并绕楼飞行搜索火情，将火情信息传送给赶往现场的地勤支援的卡车，遥控人员随卡车赶到现场，遥控实施灭火作业，在360度激光搜索雷达的控制下，该飞行器与着火高楼自动保持安全距离，并使该飞行器的正面始终面对高楼，在遥控操作下该飞行器可进行悬停，上升运动，下降运动，横向运动以及围着着火高楼绕飞进行搜寻求着火部位，通过安装在机架下方的瞄准镜对准着火部位发射灭火火箭弹，该飞行器具有油料监测功能，当油料快用完时报警，遥控人员启动自主返航功能，该飞行器会自动找到地勤卡车附近的空地降落，地勤卡车为该飞行器补充油料以及灭火火箭弹。

7.根据权利要求1所述的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，其特征在于：在实施高楼救生作业时，可启用该飞行器下方的能承受200公斤的小型电动葫芦，小型电动葫芦上的钢索直径4.2毫米以上，长度大于20米，钢索的下端有一个救生衣，在救生衣的上端有一个遥控钢索推进装置，当接到某高楼失火的警情后，启动该飞行器，将高楼位置信息传入该救生飞行器，该救生飞行器在GPS导航以及360度探测雷达以及智能飞行控制软件和模块的支持下，直接飞向失火的高楼并绕楼飞行搜索火情寻找求救者，并将火情以及求救者信息实时传送给赶往现场的地勤支援卡车上的遥控人员，遥控人员随卡车赶到现场后遥控实施救生作业，在360度搜索雷达的控制下，该救生飞行器与着火高楼自动保持安全距离，并使该救生飞行器的前面始终面对高楼，在遥控操作下该救生飞行器可进行悬停，上升运动，下降运动，横向运动以及围着着火高楼绕飞进行搜寻求救者，通过安装在机架上方的电视摄像头找到求助者所在的窗口，然后升高该救生飞行器，放出电动葫芦上的钢索，使钢索长度超过20米，在钢索下端安装有钢索遥控推进装置，启动遥控器让钢索遥控推进装置飞向有求助者窗口，方便求助者拿到钢索以及钢索下端的安全带，求助者穿好安全带后，可站在窗口等待，此时该救生飞行器上升，将求助者带离窗口然后降落，对于野外救生，如果该飞行器能降落，打开载货舱盖板呈水平支撑状态，将载有伤员或病人的篮式救生担架直接放入载物舱内并进行必要的固定和系好安全带，然后该飞行器通过有人驾驶或者无人驾驶将伤员送到目的地。该飞行器能用专用车辆载运到现场执行任务，专用车辆可为飞行器补充燃料。

8.根据权利要求1所述的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，其特征在于：在实施有人驾驶飞行时，驾驶员座椅与仪器舱为锁扣连接，紧急情况下可迅速将驾驶员座椅与该飞行器分离，驾驶员座椅背后有弹射式降落伞与座椅相连，驾驶员通过安全带与座椅相连，座椅扶手端部为飞行控制操纵杆以及飞行状态和GPS显示屏，扶手座椅上有紧急手柄，搬动紧急手柄后会打开座椅锁扣并启动喷射器，座椅连同驾驶员被弹射出去并打开降落伞，该载人飞行器在GPS导航以及360度探测雷达以及智能飞行控制软件和模块的支持下，将使驾驶操作简化。

9.根据权利要求1和7所述的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，其特征在于：钢索推进装置具有遥控飞行功能，多个小型涵道式风扇分布在钢索的两侧，多个小型涵道式风扇为侧向布置可直接产生水平推力推动钢索横向运动，遥控钢索两侧的涵道式风扇的转速，可以控制飞行的方向，当加大钢索一侧风扇的转速并减小钢索另一侧风扇的转速，将会产生旋转力矩改变飞行的方向，当钢索两侧的风扇转速相同时，钢索推进装置将朝一个方向飞行。通过智能控制，使涵道式风扇推进装置自动调节姿态，如终面向飞行器的正面，也就是说始终对着着火的高楼，人工遥控只需发出飞向高楼的指令。

10.根据权利要求1-6所述的汽油发动机驱动多旋翼灭火救生载人飞行器，其特征在于：汽油发动机，机架，构架，涵道式风扇，方向舵板，油箱，驾驶舱，载货舱，仪器舱，连接杆等构件采用铝合金材料，钛合金材料，乙烯基酯树脂，碳纤维材料，凯芙拉耐油性环氧树脂等材料制造。