CN109204850B - 一种无人机发动机进行气流整流机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无人机发动机进行气流整流机构，包括进气道、整流机构及控制电路，其中进气道为空心管状结构，整流机构嵌于进气道内，且整流机构包括承载底座、引流管、导流板、转台机构、风压传感器及角度传感器，控制电路嵌于进气道外表面并分别与整流机构的转台机构、风压传感器及角度传感器电气连接。本发明可根据无人机运行需要，灵活调整无人机引擎进气的气流量、气流流动方向、气流流速及气流压力，从而有效的改善无人机运行过程中不同飞行高度及飞行速度下引擎对空气的需要。
Description
技术领域
本发明涉及一种无人机进气机构，确切地说是一种无人机发动机进行气流整流机构。
背景技术
无人机设备在运行过程中，尤其时采用内燃机等设备为动力源的无人机设备，其在运行过程中，引擎需要大量的空气参与，以满足引擎工作的需要，于此同时，无人机在不同的飞行高度、飞行速度等条件下，引擎对空气的流速、流向、压力及进气量等要求也各不相同，当进气量不能满足引擎运行需要时，则极易导致引擎运行动力性能下降，引擎运行稳定性下降，严重时甚至出现引擎抖动和停机故障，严重影响了无人机设备运行的续航能力及飞行作业的灵活性和稳定性，而针对这一问题，当前众多无人机设备在为引擎提供气流的进气道位置往往均是通过增加辅助的空气压缩机、导流板等设备来实现对气流的调整，但这些调整气流的设备往往结构体积和自重均较大，严重占用了无人机设备的有效载荷，同时也存在控制精度差的现象，无法有效满足无人机设备实际使用的需要，尤其时对小型无人机设备，当前这类的调节设备均无法有效使用，从而导致当前无人机设备运行稳定性和可靠性均存在较大的缺陷，因此针对这一现状，迫切需要开发一种全新的无人机进气设备，以满足实际使用的需要。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种无人机发动机进行气流整流机构，该发明结构简单，使用灵活方便，通用性好，可根据无人机运行需要，灵活调整无人机引擎进气的气流量、气流流动方向、气流流速及气流压力，从而有效的改善无人机运行过程中不同飞行高度及飞行速度下引擎对空气的需要，提高无人机设备运行时的综合动力性能，改善无人机设备运行稳定性和可靠性。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种无人机发动机进行气流整流机构，包括进气道、整流机构及控制电路，其中进气道为空心管状结构，整流机构嵌于进气道内，且整流机构包括承载底座、引流管、导流板、转台机构、风压传感器及角度传感器，承载底座至少两个，环绕进气道轴线均布在进气道内表面，引流管与进气道同轴分布，并通过导流板与承载底座相互连接，导流板靠近进气道一面与承载底座远离进气道一面通过转台机构铰接，导流板远离进气道一面与引流管外表面通过转台机构铰接，且导流板与承载底座及引流管间铰接轴与进气道轴线垂直并相交，导流板轴线与进气道轴线平行分布，导流板长度为引流管长度的1.3—2.1倍，为进气道长度的1/3—2/3，导流板远离进气道一面与引流管上面边缘平齐分布，导流板包括主调节段和辅助调节段，其中主调节段位于导流板前半部，且主调节段后端超出引流管后端面10—30毫米，辅助调节段通过转台机构与主调节段后端面铰接，且辅助调节段与主调节段间的铰接轴与导流板轴线同轴分布，风压传感器若干，分别嵌于引流管内表面、引流管外表面及导流板的主调节段和辅助调节段侧表面，角度传感器与转台机构相互连接，控制电路嵌于进气道外表面并分别与整流机构的转台机构、风压传感器及角度传感器电气连接。
进一步的，所述的进气道和引流管横断面均为圆形、椭圆形、正多边形结构中的任意一种，且所述的引流管直径为进气道直径的1/8—1/2。
进一步的，所述的转台机构为步进电动机驱动的二维转台或三维转台中的任意一种。
进一步的，所述的导流板与承载底座、引流管接触面处均设导向滑轨，并通过导向滑轨与承载底座、引流管表面滑动连接。
进一步的，所述的导向滑轨为与转台机构同轴分布的闭合环状结构。
进一步的，所述的导流板的主调节段和辅助调节段间通过弹性连接板相互连接。
进一步的，所述的控制电路为基于单片机为基础的电路系统，且所述的控制电路中另设至少一个串口通讯端子。
本发明结构简单，使用灵活方便，通用性好，可根据无人机运行需要，灵活调整无人机引擎进气的气流量、气流流动方向、气流流速及气流压力，从而有效的改善无人机运行过程中不同飞行高度及飞行速度下引擎对空气的需要，提高无人机设备运行时的综合动力性能，改善无人机设备运行稳定性和可靠性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明。
图1为本发明结构示意图；
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1所述的一种无人机发动机进行气流整流机构，包括进气道1、整流机构2及控制电路3，其中进气道1为空心管状结构，整流机构2嵌于进气道1内，且整流机构2包括承载底座21、引流管22、导流板23、转台机构24、风压传感器25及角度传感器26，承载底座21至少两个，环绕进气道1轴线均布在进气道1内表面，引流管22与进气道1同轴分布，并通过导流板23与承载底座21相互连接，导流板23靠近进气道一面与承载底座21远离进气道一面通过转台机构24铰接，导流板23远离进气道一面与引流管22外表面通过转台机构24铰接，且导流板23与承载底座21及引流管22间铰接轴与进气道1轴线垂直并相交，导流板23轴线与进气道1轴线平行分布，导流板23长度为引流管22长度的1.3—2.1倍，为进气道1长度的1/3—2/3，导流板23远离进气道一面与引流管22上面边缘端面平齐分布。
本实施例中，所述的导流板23包括主调节段231和辅助调节段232，其中主调节段231位于导流板23前半部，且主调节段231后端超出引流管22后端面10—30毫米，辅助调节段232通过转台机构24与主调节段231后端面铰接，且辅助调节段232与主调节段232间的铰接轴与导流板23轴线同轴分布
本实施例中，所述的风压传感器25若干，分别嵌于引流管22内表面、引流管22外表面及导流板23的主调节段231和辅助调节段232侧表面，角度传感器26与转台机构24相互连接。
本实施例中，所述的控制电路3嵌于进气道1外表面并分别与整流机构2的转台机构24、风压传感器25及角度传感器26电气连接。
本实施例中，所述的进气道1和引流管22横断面均为圆形、椭圆形、正多边形结构中的任意一种，且所述的引流管22直径为进气道直径1的1/8—1/2。
本实施例中，所述的转台机构24为步进电动机驱动的二维转台或三维转台中的任意一种。
本实施例中，所述的导流板23与承载底座21、引流管22接触面处均设导向滑轨4，并通过导向滑轨4与承载底座21、引流管22表面滑动连接。
本实施例中，所述的导向滑轨4为与转台机构24同轴分布的闭合环状结构。
本实施例中，所述的导流板23的主调节段231和辅助调节段232间通过弹性连接板5相互连接。
本实施例中，所述的控制电路3为基于单片机为基础的电路系统，且所述的控制电路中另设至少一个串口通讯端子。
本发明在具体实施中，首先根据需要对进气道、整流机构及控制电路进行组装，并使进气道与无人机引擎的进气口同轴分布，然后将控制电路与无人机的主控电路电气连接，即可完成本发明的装配。
在对无人机引擎进气进行蒸馏调节过程中，一方面随无人机运行及无人机引擎运行时产生的低压区将外部的空气通过进气道导流并引入到引擎中，当气流经过进气道时，首先通过整流机构的引流管导流行程一股与引擎进气口同轴分布的稳定气流，然后由整流机构的风压传感器对气流的风压进行检测，并根据引擎当前运行对进气量、进气气流压力、进气气流流向等需要，通过控制电路驱动整流机构的各转台机构运行，通过转台机构一方面由导流板整体对流经进气道与引流管之间的气流的流动方向、气路的直径进行初步调整，实现对进入到进气道内的空气气流初步进行气流方向、压力、气流进气量调整，另一方面通过转台机构调整导流板的主调节段和辅助调节段之间的夹角，对通过初步调节气流方向、压力、气流进气量的空气进行二次流动方向、流动气路直径进行调整，在实现对气流的方向和压力进行二次调整的同时，另实现将有进气道与引流管之间位置引入的气流与直接通过引流管引入的气流间进行混合，通过两股方向、流量及压力不同的气流间混合达到最终调整进入引擎中气流方向、压力、气流进气量的参数调节的目的、
承载机架、导流管、导流板及控制电路进行组装，然后将组装好的本发明安装到无人机进气道内，并使导流管与无人机引擎进气口同轴分布，最后将控制电路与无人机设备的主控电路连接即可完成本发明的装配。
在无人机运行中，当需要对引擎的进气量进行调整时，有控制电路驱动各导流板上的直线电动机、风压传感器、角度传感器、行程传感器同时运行，首先由风压传感器对当前进入发动机内的气流的压力进行持续检测，然后由直线电动机驱动与前挡板、后挡板铰接的滑块进行运行，一方面调整前挡板、后挡板在导流管内的分布位置，另一方面使前挡板、后挡板前端面升起，在对导流管管径进行缩小提高风压的同时，另使前挡板、后挡板外表面与导流管轴线呈一定夹角，从而达到调整气流流入到引擎中的流量、流速、流向和压力的目的，同时，另通过角度传感器、行程传感器对滑块运行位置及前挡板、后挡板的工作角度进行持续监控，在提高对导流板调整控制精度的同时，另可随气流变化及时调整导流板的工作状态，提高无人机引擎进气的稳定性，从而达到提高无人机设备运行时的综合动力性能，改善无人机设备运行稳定性和可靠性的目的。
本发明结构简单，使用灵活方便，通用性好，可根据无人机运行需要，灵活调整无人机引擎进气的气流量、气流流动方向、气流流速及气流压力，从而有效的改善无人机运行过程中不同飞行高度及飞行速度下引擎对空气的需要，提高无人机设备运行时的综合动力性能，改善无人机设备运行稳定性和可靠性。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理。在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种无人机发动机进行气流整流机构，其特征在于：所述的无人机发动机进行气流整流机构包括进气道、整流机构及控制电路，其中所述的进气道为空心管状结构，所述的整流机构嵌于进气道内，且整流机构包括承载底座、引流管、导流板、转台机构、风压传感器及角度传感器，所述的承载底座至少两个，环绕进气道轴线均布在进气道内表面，所述的引流管与进气道同轴分布，并通过导流板与承载底座相互连接，所述的导流板靠近进气道一面与承载底座远离进气道一面通过转台机构铰接，导流板远离进气道一面与引流管外表面通过转台机构铰接，且导流板与承载底座及引流管间铰接轴与进气道轴线垂直并相交，所述的导流板轴线与进气道轴线平行分布，所述的导流板长度为引流管长度的1.3—2.1倍，为进气道长度的1/3—2/3，导流板远离进气道一面与引流管上面边缘平齐分布，所述的导流板包括主调节段和辅助调节段，其中所述主调节段位于导流板前半部，且主调节段后端超出引流管后端面10—30毫米，所述的辅助调节段通过转台机构与主调节段后端面铰接，且辅助调节段与主调节段间的铰接轴与导流板轴线同轴分布，所述的风压传感器若干，分别嵌于引流管内表面、引流管外表面及导流板的主调节段和辅助调节段侧表面，所述的角度传感器与转台机构相互连接，所述的控制电路嵌于进气道外表面并分别与整流机构的转台机构、风压传感器及角度传感器电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种无人机发动机进行气流整流机构，其特征在于：所述的进气道和引流管横断面均为圆形、椭圆形、正多边形结构中的任意一种，且所述的引流管直径为进气道直径的1/8—1/2。
3.根据权利要求1所述的一种无人机发动机进行气流整流机构，其特征在于：所述的转台机构为步进电动机驱动的二维转台或三维转台中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种无人机发动机进行气流整流机构，其特征在于：所述的导流板与承载底座、引流管接触面处均设导向滑轨，并通过导向滑轨与承载底座、引流管表面滑动连接。
5.根据权利要求4所述的一种无人机发动机进行气流整流机构，其特征在于：所述的导向滑轨为与转台机构同轴分布的闭合环状结构。
6.根据权利要求1所述的一种无人机发动机进行气流整流机构，其特征在于：所述的导流板的主调节段和辅助调节段间通过弹性连接板相互连接。
7.根据权利要求1所述的一种无人机发动机进行气流整流机构，其特征在于：所述的控制电路为基于单片机为基础的电路系统，且所述的控制电路中另设至少一个串口通讯端子。
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