CN110234570A - 一种含有燃料罐安装部的多轴飞行器 - Google Patents

一种含有燃料罐安装部的多轴飞行器 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种包括燃料罐安装部的多轴飞行器(100)。根据本发明实施例的一种多轴飞行器(100)，包括：多轴飞行器(100)配备了多个旋转叶片(121)，利用燃料产生电力并通过其驱动旋转叶片(121)，内侧装有燃料电池(140)，配备了可引入并固定燃料罐安装部(130)的收纳空间的主体部(110)；从上述主体部(110)的两侧开始呈平面对称状安装3个以上，每个端部装有旋转叶片的螺旋桨安装臂(120)；与燃料罐(131)呈铰链状并引入且固定于主体部收纳空间的燃料罐安装部(130)；以及安装于上述主体部内部，利用燃料罐(131)供给的燃料产生电力，为旋转叶片提供旋转驱动力的燃料电池(140)。本发明涉及的多轴飞行器，提供一种包括可安全简便地更换燃料罐、可轻松分解和组装结构组件、显著缩短飞行准备时间的燃料输送装置的多轴飞行器。

Description

一种含有燃料罐安装部的多轴飞行器
技术领域
本发明涉及一种多轴飞行器，具体来说是关于一种多轴飞行器，包括一种可安全简便地更换燃料罐、组件的拆卸和组装操作简便，可显著缩短飞行前准备时间的燃料输送装置。
背景技术
多轴飞行器一般是为了执行侦察、监视、精确攻击等军事任务而制造的(又称“无人机(Drone)”)，近来被用于灾害监测、物品运输、影像拍摄、救灾等，根据其使用目的和方法，在民需领域的需求和利用率也急剧上升。
尤其是近几年，在各种新技术博览会和展览会上成为最大话题，关注度剧增，应用领域无穷无尽，全球的航空先进国和IT界争先恐后，加快了投资和研发的步伐，以开发技术。
多轴飞行器可以观察山岳地带等人们不易接近的地区，尤其是低空飞行这一优秀的视认性而具有可进行周密观察的优势。此外，因为低空飞行可以避开雷达网，易于入侵，因此在军事用途上备受瞩目。
多轴飞行器的滞空时间和续航距离决定了其应用范围和使用目的，而滞空时间和续航距离取决于动力源。传统的多轴飞行器使用的主要是可充电的二次电池，有些情况下还使用内燃机。
但是，在使用二次电池作为动力源时，充电需要很长时间，即使充满电，也只能飞行几分钟至十多分钟，在续航距离和用途上存在局限性，虽然内燃机在确保滞空时间或续航距离方面是有利的，但很难满足轻量化要求，还存在噪音大的问题。
因此，近来使用能充分保证续航距离和滞空时间的低噪音燃料电池(Fuel cell)作为动力源的方案引起了热论。其促使氢气(H2)与空气中的氧气(O2)发生反应，产生飞行时所需的电能，供应至产生推力的旋转风轮电机。
被认为是多轴飞行器的替代动力源的燃料电池包括储存气体或液态氢燃料的燃料罐(Fuel Tank)；以及能够使燃料罐供应的氢与空气中的氧发生反应、产生电能的燃料电池堆(Fuel Cell Stack)。
图1是传统技术下搭载了燃料电池的多轴飞行器的示意图，图2是图1所示的燃料电池的示意图。
如图1所示，燃料电池主要安装在多轴飞行器中央部的机身10上。此时，燃料电池就如前所述，由储存氢燃料的燃料罐11、利用燃料罐11提供的氢气实际产生机体机动电力的燃料电池堆12配置而成。
考虑到机身的重量平衡，如图1所示，将燃料罐11和燃料电池堆12上下隔开放置在机身10的中央部，配置多轴飞行器；或是未图示的，考虑到确保空间或小型化等，将燃料罐和燃料电池堆配置成一体化的可拆卸式模块，安装在机身上，配置多轴飞行器。
燃料电池堆12如图2所示，上部是开放的，在与其相向的底部、部分呈开放状态的壳体15内部堆叠排列多个单元电池14，通过上面的开口形成空气极，以使空气流入上述单元电池内部。
氢燃料通过形成于壳体侧面的氢气供应端口13供应至壳体15内部，在部分有开口形成的壳体15的底面，为通过装置冷却和上述空气极与氢气发生反应的外部空气的强制流入，安装有风扇(fan)或吹风机(blower)等送风装置16。
传统技术的飞行器，如图1所示，机身10的上部或一侧装有燃料罐11。另外，利用燃料罐11中存储的氢气产生电力的燃料电池堆12也安装在机身的一侧。
这种结构需要一定的手段来固定燃料罐和燃料电池堆，为了准备飞行还需要很长时间才能稳固地组装多个结构组件。
此外还有一个问题是，为了再次注入氢燃料，需要先将燃料罐卸下，然后再安装充满氢燃料的新的燃料罐，还必须重新组装多个结构组件。
因此，现实十分需要能够解决上述传统技术中存在弊端的一种飞行器技术。
发明内容
技术课题
本发明旨在提供一种飞行器，包括能够安全简便地更换燃料罐、结构组件拆装简单、能明显缩短飞行准备时间的移送装置。
课题解决手段
为了达到这一目的的本发明的一方面所涉及的飞行器，是一种配备了多个旋转叶片，利用燃料产生电力并驱动旋转叶片的飞行器，包括：内侧安装了燃料电池，并具备可引入并固定燃料罐安装部的收纳空间的主体部；从上述主体部的两侧开始呈平面对称状安装3个以上、每个端部安装有旋转叶片的螺旋桨安装臂；与燃料罐铰链结合并引入且固定于主体部收纳空间的燃料罐安装部；以及安装于上述主体部内部，利用燃料罐供给的燃料产生电力，为旋转叶片提供旋转驱动力的燃料电池。
在本发明的一个实施例中，上述主体部的配置可以包括：与底部收纳部一侧形成铰链结构，利用铰链结构并通过打开或关闭的操作开放或封闭主体部内部的顶盖；以及在内侧底部形成燃料罐安装部固定部和燃料电池固定部，在朝向铰链结构形成部位的另一侧形成与顶盖的铰链结构的固定部的底部收纳部。
在本发明的一个实施例中，上述主体部的配置可以包括：主体部的一个侧面向外开放，以将燃料罐安装部引入主体部内部，与主体部的一侧铰链结合安装的前盖，
另外，在上述顶盖的内侧面上可形成油罐固定突起部，其突出预设的长度且具有与外部面形状相匹配形状的燃料罐接触部。
此外，所述顶盖上可形成多个通风口。
在本发明的一个实施例中，所述主体部的底面形成与燃料罐安装部具有匹配结构的滑轨，上述滑轨的一个端部上可形成与燃料罐安装部的一个端部形成铰链结构、固定燃料罐安装部的输送部固定突起。
在本发明的一个实施例中，所述燃料罐安装部的配置包括：具有与燃料罐外周面的部分面接触、与燃料罐的外周面相匹配的结构，形成与燃料罐的延伸长度相匹配长度的油罐安装部；在所述油罐安装部的底面突出预设的长度，在油罐安装部的延伸方向上延伸预设长度而形成的，在主体部的收纳空间中铰链结合的滑动突起；沿着与油罐安装部的延伸方向垂直的方向安装在油罐安装部的一侧，与燃料罐的一个侧面接触且固定燃料罐的一侧固定面；以及在所述一侧固定面的一个侧面上突出预设长度而形成的把手。
另外，在所述油罐安装部的另一侧上可形成突出预设长度的油罐固定突起。
另外，在所述油罐安装部的一侧，可形成预设一定长度和宽度的狭缝结构的贯通口。
在本发明的一个实施例中，所述主体部还可能包括燃料适配器，安装在收纳空间的一侧，具有与燃料罐的一侧相匹配的结构，内置将燃料从燃料罐输送到燃料电池的供应线。
在本发明的一个实施例中，在所述主体部的两侧安装能输送燃料电池所提供电力的电力供给终端，所述螺旋桨安装臂可以呈拆卸结构安装于形成电力供给终端的主体部的两侧。
在本发明的一个实施例中，所述多轴飞行器还可包括呈拆卸结构安装于主体部底部的起落架。
附图说明
图1是传统技术涉及的搭载了燃料电池的多轴飞行器的示意图。
图2是图1所示燃料电池的示意图。
图3是本发明的一个实施例涉及的多轴飞行器的示意图。
图4是仅摘取了图3所示多轴飞行器中主体部的示意图。
图5是本发明的一个实施例涉及的多轴飞行器的分解图。
图6是本发明的一个实施例涉及的主体部上安装螺旋桨安装臂、燃料罐安装部和起落架的分解装配图。
图7是本发明的一个实施例涉及的燃料罐安装部中燃料罐铰链结合后，将燃料罐安装部引入主体部内部收纳空间的示意图。
图8是图7所示的燃料罐安装部的示意图。
图中示出：
10:机身
11:燃料罐
12:燃料电池堆(Fuel Cell Stack)
13:氢气供应端口
14:单元电池
15:壳体
16:送风装置
100:多轴飞行器
110:主体部
111:顶盖
111-1:通风口
111-2:通风扇(fan)
112:底盖
113:前盖
114:铰链结构
115:燃料罐安装部固定部
116:燃料电池固定部
117:固定部
118:铰链结构
119:油罐固定突起部
120:螺旋桨安装臂
121:旋转叶片
122:电力供应终端
130:燃料罐安装部
131:燃料罐
132:滑轨
133:输送部固定突起
134:油罐安装部
135:滑动突起
136:一侧固定面
137:把手
138:油罐固定突起
139:贯通口
140:燃料电池
150:燃料适配器
160:起落架
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明理想的实施例进行具体说明。在此之前，本说明书和权利请求范围中使用的术语或词语不能仅用通常的或词典上的含义进行解释，而应该用符合本发明技术思想的含义和概念进行解释。
在本说明书的整体内容中，当提到某一组件位于另一组件的“上面”时，是指某一组件不仅与另一组件接触，还包括两个组件之间存在其他组件的情况。在本说明书的整体内容中，当提到某一部分“包含”某一个构成要素时，是指还可以包含其他构成要素，除非特别记载相反的要素，并不排除其他构成要素。
图3是本发明的一个实施例涉及的多轴飞行器的示意图。图4是仅摘取了图3所示多轴飞行器主体部的示意图。图5是本发明的一个实施例涉及的多轴飞行器的分解图。
参考这些附图，本实施例涉及的多轴飞行器100可以提供一种多轴飞行器，具备多个旋转叶片，是一种利用燃料产生电力并通过这种电力驱动旋转叶片的多轴飞行器，其具有特定结构的主体部110、螺旋桨安装臂120、燃料罐安装部130和燃料电池140，因此包括一种可以安全简便地更换燃料罐、结构组件拆装操作简易，可明显缩短飞行准备时间的燃料输送装置。
以下将参考附图对构成本实施例涉及的多轴飞行器的每一配置进行具体说明。
本实施例涉及的主体部110的内侧安装燃料电池140，并具备可引入并固定燃料罐安装部130的收纳空间。
具体而言，主体部110可以是包括顶盖111和底部收纳部112的一种配置。顶盖111与底部收纳部112的一侧成铰链结构114安装，利用铰链结构114并在打开或关闭的操作下可使主体部110内部开放或封闭。底部收纳部112，其内侧底面形成燃料罐安装部固定部115和燃料电池固定部116，与铰链结构114形成部位相向的另一侧可形成与顶盖111呈铰链状固定的固定部117。
本实施例涉及的燃料电池140安装在主体部110内部，可利用燃料罐131提供的燃料产生电力，向旋转叶片121提供旋转驱动力。
本实施例涉及的燃料罐安装部130与燃料罐131呈铰链状，可引入并固定于主体部110的收纳空间。
上述燃料罐131内部可能会填充液化氢燃料或气化氢燃料。
另外，螺旋桨安装臂120，从主体部110的两侧开始在一个平面上安装3个以上并呈对称状态，每一个的端部均可安装旋转叶片121。
因此，包括这种结构的本实施例涉及的多轴飞行器100，如图6所示，主体部110的内部可轻易地朝外开放，各组件可轻松组装或拆卸。另外，与铰链结构114形成部位相向的另一侧形成与顶盖111呈铰链状固定的固定部117，可使顶盖111和底部收纳部112稳固结合。
因此根据情况，如图5和图6所示，主体部110前方的一个侧面上还可安装一个前盖113。
本实施例涉及的前盖113是为了将燃料罐安装部130引入主体部110内部，主体部110的一个侧面向外开放，与主体部110的一侧以铰链结构118进行安装较为理想。
本实施例涉及的顶盖113的内侧面上，如图6所示，形成突出预设长度的燃料罐固定突起部119，其具备与燃料罐131外周面形状相匹配形状的接触部，可以更稳固地固定燃料罐131。
此时，油罐固定突起部119的形成长度最好是设置为与燃料罐131的长度相匹配的长度，当然也可以按照设计者或运用者的意图适当更改。
根据情况，油罐固定突起部119上可形成多个贯通口(未图示)与外部连通，可防止燃料罐131过热。
此外，在主体部110内部装有利用燃料罐131提供的氢气产生电力的燃料电池140，相对于燃料电池140的主体部110的上部，即顶盖111上可形成多个通风孔111-1。
此时，主体部110收纳空间的一侧装有燃料适配器150，燃料罐131提供的氢气可稳定地输送到燃料电池140。具体而言，本实施例涉及的燃料适配器150是与燃料罐131的一侧相对的结构，将燃料从燃料罐131输送至燃料电池140的供给线内置的结构较为理想。
另一方面，本实施例涉及的多轴飞行器100包括可轻松拆卸的螺旋桨安装臂120，装有螺旋桨安装臂120的主体部110的两侧可安装能输送燃料电池140提供电力的电力供给终端122。
此时，可通过电力供给终端122为安装于各螺旋桨安装臂(120)端部的旋转叶片121提供旋转驱动力。
另外，本实施例涉及的多轴飞行器100还可包括安装于主体部110底部且具有可拆卸结构的起落架160。
图6所示的起落架160的形状和结构不仅仅限于一个示例，当然还可以根据多轴飞行器的应用环境、设计者的意图或应用者的意图更改成各种形状和结构。
图7所示的是本发明的一个实施例涉及的，在燃料罐安装部上铰链结合燃料罐后，将燃料罐安装部引入主体部内部收纳空间的示意图，图8所示的是图7所示的燃料罐安装部的示意图。
参考这些附图，本实施例涉及的主体部110的底部可形成与燃料罐安装部130的底部形状有着相匹配结构的滑轨132。此时，在燃料罐安装部130的底部形成具有与滑轨132有着相匹配结构的滑动突起135，可稳固地固定液氢输送部130。
根据情况，滑轨132和滑动突起135形成和燃料罐安装部130的延伸长度相匹配的长度，能更稳定轻易地拆装燃料罐安装部130。
另外，滑轨132的一端与燃料罐安装部130的一端接合，装有固定燃料罐安装部130的移送部固定突起133，可稳固地固定住被拆卸的燃料罐安装部130。
本实施例涉及的燃料罐安装部130，具有特定结构的油箱安装部134、滑动突起135、一侧固定面136和把手137，可以使燃料罐131稳定地收纳于主体部110内部，能更方便地更换燃料罐131，从而显著缩短飞行准备时间。
构成燃料罐安装部130的油罐安装部134，与燃料罐131外周面的一部分接触，结构与燃料罐131的外周面相匹配，可形成与燃料罐131的延伸长度相匹配的长度。
根据情况，如图8所示，油罐安装部134的另一侧形成突出预设高度的油罐固定突起138，可以更稳定地固定油罐131。
另外，油罐安装部134的一个侧面形成具有预设的宽度和长度的狭缝结构的贯通口139，可以更轻松地拆卸或安装燃料罐131。在这种情况下，当狭缝结构的贯通口139的形成宽度能够塞入应用者的手指时，这一宽度较为理想。
另外，一侧固定面136可以沿垂直于油罐安装部134延伸方向的方向安装在油罐安装部134的一侧，与燃料罐131的一个侧面接触，固定燃料罐131。
根据情况，一侧固定面136的一个侧面上可突出预设的高度，形成把手137。
因此，根据包括这些配置的本实施例涉及的多轴飞行器100，具备特定结构的燃料罐安装部130，因此可以稳定轻松地引入和引出燃料罐安装部，可安全简便地更换燃料罐131，从而显著缩短飞行准备时间。
上述本发明的具体说明中仅记载了所涉及的特殊的实施例。但本发明应当被理解为不仅仅限于具体说明中提及的特殊形式，而是可理解为包括依据所附的权利请求范围定义的本发明的精神和范围内的所有变更物和替代物。
也就是说，本发明不仅限于上述特定的实施例和说明，而是在不脱离权利请求范围中请求的本发明要旨的前提下，拥有本发明所属的技术领域中常规知识的人都可做各种改变，这种改变在本发明的保护范围内。
图9是图7所示燃料罐安装部的另一个实施例的示意图。
如图9所示，油罐安装部134的另一侧部上形成突出预设长度的燃料固定突起138，可以更稳定地固定燃料罐131。
另外，油罐安装部134的一个侧面上形成具有预设幅度和长度的狭缝结构的贯通口139，可以更方便地安装和拆卸燃料罐131。狭缝结构的贯通口139形成的幅度大小按照使用者手指插入程度的幅度较为理想。
另外，一侧固定面136沿着垂直于油罐安装部134延伸方向的方向安装在油罐安装部134的一个侧部，与燃料罐131的一个侧面实现面接触，可固定燃料罐131。
根据具体情况，一侧固定面136的一个侧面上突出预设长度的把手137。
因此，包括这种结构的本实施例所涉及的多轴飞行器100具有特定结构的燃料罐安装部130，故可以稳定且方便地完成燃料罐安装部的引入和导出，可安全且简便地进行燃料罐131的更换，从而可显著缩短飞行准备时间。
产业上的可用性
如上所述，本发明涉及的多轴飞行器，可以提供一种多轴飞行器，配备特定结构的主体部、螺旋桨安装臂、燃料罐安装部和燃料电池，包括可以安全简便地更换燃料罐、可轻松地分解和组装结构组件，从而可显著缩短飞行准备时间的燃料输送装置。
另外，本发明涉及的多轴飞行器，具备和底部收纳部的一侧铰链状结合的顶盖，利用铰链结构、随着打开或关闭的动作使主体部内部开放或封闭，结构组件的分解组装简易，从而显著缩短飞行准备时间。
另外，本发明涉及的多轴飞行器，具备与主体部的一侧铰链状安装的前盖，使主体部的一个侧面朝外开放，以将燃料罐安装部的一侧引入到燃料罐安装部的内部，结构组件的分解和组装简易，从而显著缩短飞行准备时间。
另外，本发明涉及的多轴飞行器，在顶盖内侧形成油罐固定突起部，突出预设长度并有着与燃料罐的外周面形状相匹配形状的接触部，因此可将燃料罐稳固地固定于主体部内部。
另外，本发明涉及的多轴飞行器，主体部底面上形成滑轨，在滑轨的一端形成输送固定突起，固定燃料罐的燃料罐安装部可以轻松地安装和拆卸，从而可以安全简便地更换燃料罐。
另外，本发明涉及的多轴飞行器具备燃料罐安装部，包括特定结构的油箱安装部、滑动突起、一侧固定面和把手，可以使燃料罐稳固地收纳于主体部内部，能更方便地更换燃料罐，从而显著缩短飞行准备时间。
另外，本发明涉及的多轴飞行器，具备形成油罐固定突起和狭缝结构的贯通口的油罐安装部，因此可以更稳定地安装燃料罐，拆卸轻松。
另外，本发明涉及的多轴飞行器，两侧安装能输送燃料电池所提供电力的电力供给终端，螺旋桨安装臂可以以拆卸结构安装于形成电力供给终端的主体部的两侧，可轻松组装构成多轴飞行器的各组件，从而显著缩短飞行准备时间。

Claims (12)

1.一种含有燃料罐安装部的多轴飞行器，具备多个旋转叶片，是一种利用燃料产生电力并通过这种电力驱动旋转叶片的多轴飞行器，其特征在于，包括内侧安装燃料电池(140)，并具备可引入并固定燃料罐安装部(130)的收纳空间的主体部(110)；
从所述主体部(110)的两侧开始在一个平面上安装并呈对称状态，每一个的端部均可安装2个以上旋转叶片121的螺旋桨安装臂(120)；
与燃料罐(131)呈铰链状，可引入并固定于主体部(110)的收纳空间的燃料罐安装部(130)；以及
安装在主体部(110)内部，可利用燃料罐(131)提供的燃料产生电力，向旋转叶片(121)提供旋转驱动力的燃料电池(140)。
2.根据权利要求1所述的含有燃料罐安装部的多轴飞行器，其特征在于，所述主体部(110)包括：
顶盖(111)：与底部收纳部(112)的一侧成铰链结构(114)安装，利用铰链结构(114)并在打开或关闭的操作下可使主体部(110)内部开放或封闭；以及
底部收纳部(112)：其内侧底面形成燃料罐安装部固定部(115)和燃料电池固定部(116)，与铰链结构(114)形成部位相向的另一侧可形成与顶盖(111)呈铰链状固定的固定部(117)。
3.根据权利要求1所述的含有燃料罐安装部的多轴飞行器，其特征在于，所述主体部(110)包括前盖(113)，
是为了将燃料罐安装部(130)引入主体部(110)内部，主体部(110)的一个侧面向外开放，安装时与主体部(110)的一侧形成铰链结构(118)。
4.根据权利要求2所述的含有燃料罐安装部的多轴飞行器，其特征在于，所述顶盖(111)的内侧面上，形成突出预设长度的燃料罐固定突起部(119)，其具备与燃料罐(131)外周面形状相匹配形状的接触部。
5.根据权利要求2所述的含有燃料罐安装部的多轴飞行器，其特征在于，顶盖(111)上可形成多个通风孔(111-1)。
6.根据权利要求1所述的含有燃料罐安装部的多轴飞行器，其特征在于，主体部(110)的底部可形成与燃料罐安装部(130)的底部形状有着相匹配结构的滑轨(132)，滑轨(132)的一端与燃料罐安装部(130)的一端接合，装有固定燃料罐安装部(130)的移送部固定突起(133)。
7.根据权利要求1所述的含有燃料罐安装部的多轴飞行器，其特征在于，所述燃料罐安装部(130)包括：
油罐安装部(134)：与燃料罐(131)外周面的一部分接触，结构与燃料罐(131)的外周面相匹配，可形成与燃料罐(131)的延伸长度相匹配的长度；
滑动突起(135)：在所述油罐安装部(134)的底部，突出预设长度，在油罐安装部(134)的延伸方向上延伸预设的长度，与主体部(110)的收纳空间铰链结合；
一侧固定面136：沿垂直于油罐安装部(134)延伸方向的方向安装在油罐安装部(134)的一侧，与燃料罐(131)的一个侧面接触，固定燃料罐(131)；以及
在一侧固定面(136)的一个侧面上突出预设高度，形成把手(137)。
8.根据权利要求7所述的含有燃料罐安装部的多轴飞行器，其特征在于，所述油罐安装部(134)的另一侧形成突出预设高度的油罐固定突起(138)。
9.根据权利要求7所述的含有燃料罐安装部的多轴飞行器，其特征在于，所述油罐安装部(134)的一个侧面形成具有预设的宽度和长度的狭缝结构的贯通口(139)。
10.根据权利要求1所述的含有燃料罐安装部的多轴飞行器，其特征在于，所述主体部(110)还包括：
燃料适配器(150)，即安装于收纳空间的一侧，结构与燃料罐(131)的一侧相匹配，内置将燃料罐(131)的燃料输送到燃料电池(140)的燃料电池(140)的供给线。
11.根据权利要求1所述的含有燃料罐安装部的多轴飞行器，其特征在于，所述主体部(110)的两侧安装有能输送燃料电池(140)提供的电力的电力供给终端(122)，
所述螺旋桨安装臂(120)安装于形成电力供给终端(122)的主体部的两侧，具有可拆卸和组装的结构。
12.根据权利要求1所述的含有燃料罐安装部的多轴飞行器，其特征在于，所述多轴飞行器(100)还包括安装于主体部(110)底部且具有可拆卸结构的起落架(160)。
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