CN205707277U - 一种具有旋翼和气囊复合动力无人飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有旋翼和气囊复合动力无人飞行器，是为解决无人机有效载荷小、续航时间较短、抗干扰能力弱等问题和航空物探技术在航空设备和飞行员上的不足而设计的。它主要包括气囊、四个旋翼机构、共轴双桨机构和吊舱。气囊为无人机提供主要升力、克服无人机有效载荷小的缺点。共轴双桨为飞行器提供上升时部分升力，亦可反向旋转提供下降压力，用于改变飞行的高度和升降控制。通过改变不同方位的四旋翼转速，可以及时调整飞行器的飞行方向，并为飞行器提供前飞动力，提高抗风性能。该飞行器不仅适用于航空物探领域，而且还能够航拍观察、农林作业、物质运输及抗震救灾等方面，具有重载、高效、稳定、安全、方便、低廉等优点。

Description

一种具有旋翼和气囊复合动力无人飞行器

技术领域

本实用新型涉及一种适用于大型航空物探领域的无人飞行器，具体涉及一种具有旋翼和气囊复合动力无人飞行器。

背景技术

目前，我国航空物探领域主要是使用装有专门探测仪器的航空器（如：固定翼、直升机等），从空中测量地球各种物理场的变化，从而了解地下地质和矿藏分布情况。吊舱式时间域航空电磁系统实验勘查在我国已获得成功，其主要是借助于直升机，通过一根几十米长的电缆，把一套直径几米至十几米的圆形发射接收设备拉上天空，直升机保持百米左右的低空飞行。此项技术具有广阔前景，但受到直升机和飞行员的限制很难推广。一方面，设备重量大，对直升飞机要求很高，而且在某些地区很难保证其所需的低飞高度；另一方面，因为飞行高度低、密度大，对飞行员的飞行技术要求很高。该领域迫切需要一种无人飞行器来解决目前探测技术中存在的困难。

系留气球、高空飞艇都是充分利用空气静升力来提供升力的浮空飞行器，它们具有留空时间长、造价低廉、能源消耗极小的优点，可以利用自身内部氦气的浮力将其升至空中，不需要额外的动力，但是系留气球的机动性能非常差，高空飞艇由于体积大，在侧面没有很好的动力装置，因此受侧风的影响很大，难以操纵。若是某种飞行器能将旋翼技术与空气浮升力的优势相结合，则该设计方案便能符合航空物探领域对飞行器的技术要求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有旋翼和气囊复合动力无人飞行器，解决无人机有效载荷小、续航时间较短、抗干扰能力弱等问题和航空物探技术在航空设备和飞行员上的不足而设计的；该无人飞行器结合旋翼技术和气球原理，为无人飞行器提供高效、重载的复合动力。

本实用新型的技术方案为：一种具有旋翼和气囊复合动力无人飞行器，包括气囊、吊舱、控制系统、共轴双桨机构和旋翼机构；共轴双桨机构包括共轴双桨和共轴双桨用无刷电机组成，共轴双桨用无刷电机与共轴双桨固定连接，旋翼机构包括旋翼和四旋翼用无刷电机组成；四旋翼用无刷电机与旋翼固定连接，所述控制系统包括接收机、电子调速器、飞行控制板、锂电池、导线、充电器以及遥控器；其特征在于：吊舱位于气囊下端，共轴双桨机构位于气囊上端，与共轴双桨机构对称安置，气囊上设有球形底座，共轴双桨机构及四个旋翼机构通过球形底座与气囊之间连接，四个旋翼机构位于气囊中心轴线四周，对称分布在机体的前后、左右四个方向，吊舱内部固定安装有飞行控制板，所述飞行控制板与接收机相连接；飞行控制板的上端安装有锂电池，所述接收机、飞行控制版、锂电池和电子调速器均位于吊舱的内部；所述共轴双桨用无刷电机通过一号导线与电子调速器相连接，所述一号导线沿气囊进入到吊舱内，且一号导线的另一端接在飞行控制板上；所述四旋翼用无刷电机通过二号导线与电子调速器相连接，所述二号导线沿气囊进入到吊舱内，且二号导线的另一端接在飞行控制板上；所述的电子调速器通过导线与接收机连接。

本实用新型所述共轴双桨机构通过球形底座与气囊之间连接采用的是强力胶搭扣连接。

本实用新型所述四个旋翼机构通过球形底座与气囊之间连接采用的是强力胶搭扣连接。

本实用新型所述气囊形状可根据使用要求设计成圆形、锥形、纺锤形等类球状。

本实用新型的优点是：本实用新型与单纯多旋翼无人机相比，可以大大降低旋翼的动力消耗，在相同的能源下，无人机能飞行更长时间，同时增大飞行器的有效载重，提高抗干扰能力。与传统航空物探所使用的航空器相比，该飞行器具有结构简单、制造成本低，飞行高度低、探测精确度和安全性高，环境污染小，应用广泛的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构主视图。

图2为本实用新型的结构俯视图。

图3为本实用新型的原理流程图。

在图中，共轴双桨1、气囊2、旋翼4、四旋翼用无刷电机3、吊舱5、接收机6、电子调速器7、飞行控制板8、锂电池9、导线10、共轴双桨用无刷电机11、共轴双桨机构12、旋翼机构13。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细说明。

本实用新型是这样来工作和实施的，参照附图1-3，本实用新型由包括共轴双桨1、气囊2、旋翼4、四旋翼用无刷电机3、吊舱5、接收机6、电子调速器7、飞行控制板8、锂电池9、导线10、共轴双桨用无刷电机11、共轴双桨机构12、旋翼机构13。所述吊舱5位于类球状气囊2下端，与共轴双桨1对称安置，其与主要部件形成统一体。所述吊舱5内部固定安装有飞行控制板8，所述飞行控制板8与接收机6相连接；所述飞行控制板8的上端安装有锂电池9，所述接收机6、飞行控制版8、锂电池9均位于吊舱5的内部；所述的共轴双桨机构12及四个旋翼机构13通过球形底座1与气囊2之间分别用强力胶和尼龙搭扣连接。所述的共轴双桨机构12是由共轴双桨用无刷电机11与共轴双桨1固定连接组成，位于气囊2的顶端。所述共轴双桨用无刷电机11通过一号导线与电子调速器7相连接，所述一号导线沿气囊2进入到吊舱5内，且一号导线的另一端接在飞行控制板8上；所述的四个旋翼机构13是由四旋翼用无刷电机3与旋翼4固定连接组成的，位于气囊2中心轴线四周，对称分布在机体的前后、左右四个方向。所述四旋翼用无刷电机3通过二号导线与电子调速器7相连接，所述二号导线沿气囊2进入到吊舱5内，且二号导线的另一端接在飞行控制板8上；所述的电子调速器7通过导线与接收机6连接。所述气囊提供主升力，共轴双桨提供起飞时的辅助升力和降落时的下压力；四个旋翼主要控制飞行姿态和飞行方向。

Claims (4)

1.一种具有旋翼和气囊复合动力无人飞行器，包括气囊、吊舱、控制系统、共轴双桨机构和旋翼机构；共轴双桨机构包括共轴双桨和共轴双桨用无刷电机组成，共轴双桨用无刷电机与共轴双桨固定连接，旋翼机构包括旋翼和四旋翼用无刷电机组成；四旋翼用无刷电机与旋翼固定连接，所述控制系统包括接收机、电子调速器、飞行控制板、锂电池、导线、充电器以及遥控器；其特征在于：吊舱位于气囊下端，共轴双桨机构位于气囊上端，与共轴双桨机构对称安置，气囊上设有球形底座，共轴双桨机构及四个旋翼机构通过球形底座与气囊之间连接，四个旋翼机构位于气囊中心轴线四周，对称分布在机体的前后、左右四个方向，吊舱内部固定安装有飞行控制板，所述飞行控制板与接收机相连接；飞行控制板的上端安装有锂电池，所述接收机、飞行控制版、锂电池和电子调速器均位于吊舱的内部；所述共轴双桨用无刷电机通过一号导线与电子调速器相连接，所述一号导线沿气囊进入到吊舱内，且一号导线的另一端接在飞行控制板上；所述四旋翼用无刷电机通过二号导线与电子调速器相连接，所述二号导线沿气囊进入到吊舱内，且二号导线的另一端接在飞行控制板上；所述的电子调速器通过导线与接收机连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有旋翼和气囊复合动力无人飞行器，其特征在于：所述共轴双桨机构通过球形底座与气囊之间连接采用的是强力胶搭扣连接。

3.根据权利要求1所述的一种具有旋翼和气囊复合动力无人飞行器，其特征在于：所述四个旋翼机构通过球形底座与气囊之间连接采用的是强力胶搭扣连接。

4.根据权利要求1所述的一种具有旋翼和气囊复合动力无人飞行器，其特征在于：所述气囊形状为圆形、锥形、纺锤形中的一种。