CN206050081U - 高层灭火四旋翼消防无人飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高层灭火四旋翼消防无人飞行器，包括机身、灭火剂存放装置、起落架、旋翼单元、飞控板和载荷设备；机身的底部固定安装灭火剂存放装置；灭火剂存放装置具有中空的腔体，腔体用于放置灭火剂和爆炸装置；灭火剂存放装置的底部固定安装起落架；上机身、下机身、灭火剂存放装置以及起落架均采用泡沫一体成型结构。优点为：消防人员使用手持飞行遥控器控制飞行器从地面起飞，飞到指定高度的楼房并进入房间后爆炸，灭火剂随爆炸喷洒到指定位置，进而实现灭火。因此，实现了对于消防人员无法进入的高危区域的灭火，减少火灾带来的灾害。还具有结构简单、成本低的优点，可广泛推广使用。

Description

高层灭火四旋翼消防无人飞行器

技术领域

本实用新型属于飞机机械结构设计技术领域，具体涉及一种高层灭火四旋翼消防无人飞行器。

背景技术

在消防领域中，高层灭火一直是一个世界难题，高层建筑的火灾危险性与灭火难度远远大于一般低层建筑。在高层灭火过程中，最主要的难题为：难以向高处运送灭火剂。

目前，在我国，高层建筑灭火的主要方法为：消防队采用登高消防车攀登到一定高度，再使用消防枪灭火。然而，消防队的攀登高度一般只有25米，而消防枪一般能打到60米左右。即，现在的消防车灭火极限为100米左右。因此，对于100米以上的高楼火灾，只能采取预防和自救。

可见，如何有效提高高层建筑灭火能力，从而减少火灾带来的灾害，具有重要现实意义。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种高层灭火四旋翼消防无人飞行器，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种高层灭火四旋翼消防无人飞行器，包括机身、灭火剂存放装置(4)、起落架(5)、旋翼单元(11)、飞控板和载荷设备；

所述机身包括上机身(2)和下机身(3)；所述上机身(2)和所述下机身(3)分别为中心板、机臂和电机座的一体化结构，所述上机身(2)和所述下机身(3)在对应位置预留有载荷设备安装空位，然后，所述载荷设备置于对应的安装空位后，所述上机身(2)和所述下机身(3)上下扣合夹紧固定；所述上机身(2)和所述下机身(3)扣合夹紧固定后，其具有呈X布置的四个机臂，每个所述机臂的末端设置有电机座，所述电机座用于安装所述旋翼单元(11)；

所述机身的底部固定安装所述灭火剂存放装置(4)；所述灭火剂存放装置(4)具有中空的腔体，所述腔体用于放置灭火剂和爆炸装置；所述灭火剂存放装置(4)的底部固定安装所述起落架(5)；

其中，所述上机身(2)、所述下机身(3)、所述灭火剂存放装置(4)以及所述起落架(5)均采用泡沫一体成型结构。

优选的，所述上机身(2)和所述下机身(3)之间、所述下机身(3)和所述灭火剂存放装置(4)之间、所述灭火剂存放装置(4)和所述起落架(5)之间，均采用胶合的方式连接固定。

优选的，所述上机身(2)的顶部开设有机身盖安装槽；所述机身盖安装槽的四周布置有若干个定位孔；机身盖(1)通过所述定位孔与所述上机身(2)可拆卸安装。

优选的，所述上机身(2)的顶部还设置有飞控板安装凸台；所述飞控板通过所述飞控板安装凸台安装于所述上机身(2)的顶部。

优选的，所述载荷设备包括电池、传感器、摄像机(6)以及图传及其天线(8)；

所述电池和所述传感器设置于对应的载荷设备安装空位；

所述上机身(2)的侧面开设有水平的摄像机安装孔；所述摄像机(6)的镜头一端位于所述上机身(2)的外部；所述摄像机(6)的另一端穿过所述摄像机安装孔，而夹持固定于对应的载荷设备安装空位；

所述上机身(2)的顶部开设有天线安装槽；所述图传及其天线(8)竖直设置于所述上机身(2)的顶部，图传的天线的底部穿过所述天线安装槽，而图传夹持固定于对应的载荷设备安装空位；

所述上机身(2)的侧面开设有电池充电接口(10)；所述电池充电接口(10)与所述电池连接；

所述电池、所述传感器、所述摄像机(6)以及所述图传及其天线(8)分别通过线缆连接到所述飞控板。

优选的，所述灭火剂存放装置(4)包括左右对称的左壳体和右壳体；所述左壳体和所述右壳体通过胶合连接固定。

优选的，每个所述旋翼单元(11)均包括：电机(11-1)、旋翼桨(11-2)以及锁紧螺母(11-3)；所述电机(11-1)安装于所述电机座；所述电机(11-1)的一端与所述飞控板通过线缆连接；所述电机(11-1)的另一端可转动安装所述旋翼桨(11-2)后，在所述电机(11-1)的另一端安装所述锁紧螺母(11-3)。

优选的，所述机身和所述起落架(5)的外表面涂覆有耐腐蚀和耐高温的涂层。

本实用新型提供的高层灭火四旋翼消防无人飞行器具有以下优点：

消防人员使用手持飞行遥控器控制飞行器从地面起飞，飞到指定高度的楼房并进入房间后爆炸，灭火剂随爆炸喷洒到指定位置，进而实现灭火。因此，实现了对于消防人员无法进入的高危区域的灭火，减少火灾带来的灾害。还具有结构简单、成本低的优点，可广泛推广使用。

附图说明

图1为本实用新型提供的高层灭火四旋翼消防无人飞行器的立体结构示意图；

图2为本实用新型提供的高层灭火四旋翼消防无人飞行器的主视图；

图3为本实用新型提供的高层灭火四旋翼消防无人飞行器的俯视图；

图4为本实用新型提供的下机身的结构示意图；

图5为本实用新型提供的上机身的结构示意图；

图6为本实用新型提供的灭火剂存放装置的结构示意图；

图7为本实用新型提供的起落架的结构示意图；

图8为本实用新型提供的旋翼单元的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为解决现有高楼等高危区域的灭火困难问题，从利于现实应用的角度出发，本实用新型提供一种高层灭火四旋翼消防无人飞行器，具有以下优点：(1)为高楼灭火提供一种解决方案。消防人员可操控飞行器携带干粉灭火剂，快速从地面飞抵300米以内的楼层，并从破裂的窗户进入着火区域，控制爆炸后投放携带的灭火剂，从而实现高层灭火。(2)为高危的着火区域提供一种灭火方案：对于消防人员无法进入的高危区域，例如有毒区域、存在极易燃烧和爆炸物品的区域，消防人员可操控本实用新型携带灭火剂进入并进行灭火工作，这样可以大大的增加消防人员安全性，防止消防人员的伤亡。

参考图1-图3，高层灭火四旋翼消防无人飞行器包括机身、灭火剂存放装置4、起落架5、旋翼单元11、飞控板和载荷设备。下面对各主要器件详细说明：

(一)机身

机身包括上机身2和下机身3。参考图4和图5，分别为上机身和下机身的结构示意图。上机身2和下机身3分别为中心板、机臂和电机座的一体化结构，上机身2和下机身3自身为实心结构，上机身2和下机身3仅在对应位置预留有载荷设备安装空位以及电缆穿过孔，然后，载荷设备置于对应的安装空位后，上机身2和下机身3上下扣合夹紧固定；上机身2和下机身3扣合夹紧固定后，其具有呈X布置的四个机臂，每个机臂的末端设置有电机座，电机座用于安装旋翼单元11；

上机身2的顶部开设有机身盖安装槽；机身盖安装槽的四周布置有若干个定位孔；身盖同样使用泡沫一体成型，为薄壳结构，机身盖1通过定位孔与上机身2可拆卸安装，由此实现机身盖的反复拆卸。

上机身2的顶部还设置有飞控板安装凸台；飞控板通过飞控板安装凸台安装于上机身2的顶部。

载荷设备包括电池、传感器、摄像机6以及图传及其天线8；电池和传感器设置于对应的载荷设备安装空位；上机身2的侧面开设有水平的摄像机安装孔；摄像机6的镜头一端位于上机身2的外部；摄像机6的另一端穿过摄像机安装孔，而夹持固定于对应的载荷设备安装空位；上机身2的顶部开设有天线安装槽；图传及其天线8竖直设置于上机身2的顶部，图传的天线的底部穿过天线安装槽，而图传夹持固定于对应的载荷设备安装空位；上机身2的侧面开设有电池充电接口10；电池充电接口10与电池连接；电池、传感器、摄像机6以及图传及其天线8分别通过线缆连接到飞控板。

由此可见，本实用新型中，将原本分离的中心板、机臂和电机座一体化成型为上机身和下机身。下机身和上机身均采用高强度泡沫进行一体成型，将传统的中心板、机臂、电机座结构融合于一体，省去了许多不必要的连接结构，简化了飞行器整体结构的复杂度，易加工成型。

(二)灭火剂存放装置

如图6所示，为灭火剂存放装置的结构示意图，灭火剂存放装置4固定安装于机身的底部。实际应用中，灭火剂存放装置采用泡沫一体成型，为近圆形的壳状结构，包括左右对称的两部分，内部腔体用于存放灭火剂和爆炸装置，内壁进行特殊处理以用于保存灭火剂。灭火剂存放装置顶部的一圈圆环与下机身的底部通过胶合的方式连接，底部与起落架胶接。

(三)起落架

如图7所示，为起落架的结构示意图，起落架固定安装于灭火剂存放装置4的底部。起落架采用高强度泡沫一体成型，上部形状与灭火剂存放装置底部形状相合，并与灭火剂存放装置底部通过胶合的方式连接。

(四)旋翼单元

如图8所示，为旋翼单元的结构示意图，每个旋翼单元11均包括：电机11-1、旋翼桨11-2以及锁紧螺母11-3；电机11-1安装于电机座；电机11-1的一端与飞控板通过线缆连接；电机11-1的另一端可转动安装旋翼桨11-2后，在电机11-1的另一端安装锁紧螺母11-3。在飞控板的控制下，通过控制各个旋翼桨的转动，实现起飞和降落的功能。

本实用新型提供的高层灭火四旋翼消防无人飞行器，其工作原理为：

高层灭火四旋翼消防无人飞行器的灭火剂存放装置的腔体中已放置灭火剂和爆炸装置，例如，放置1千克干粉灭火剂。当某个高楼发生火灾时，消防人员使用手持飞行遥控器对飞行器进行操控，使飞行器快速从地面飞抵300米以内的楼层，并从破裂的窗户进入着火区域；然后，消防人员通过手持飞行遥控器引爆爆炸装置，灭火剂随爆炸喷洒到指定位置，从而实现高层灭火。

本实用新型设计的一种高层灭火四旋翼无人飞行器，能够有效解决高楼灭火和危险区域灭火的难题。与一般旋翼无人机相比，本实用新型具有以下特点：

(1)一次性使用：本实用新型属于单程飞行，由消防人员使用手持飞行遥控器控制飞行器从地面起飞，飞到指定高度的楼房，进入房间后爆炸，灭火剂随爆炸喷洒到指定位置，从而实现灭火；

(2)飞行时间短：由于是一次性使用，对于电池的要求大大减小，可采用2块2200mah电池；

(3)一体化结构：去除了许多的连接装置，大大减少了结构重量；

(4)轴距小：只有360mm，体积小；

(5)全机采用泡沫材料：加强的泡沫材料加上实心结构，一方面能满足结构的强度和刚度，另一方面又极大程度的减小了结构的重量；

(6)耐腐蚀和高温：良好的耐腐蚀和耐高温涂层，可以保证飞行器安全飞抵目的地，并成功爆炸。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种高层灭火四旋翼消防无人飞行器，其特征在于，包括机身、灭火剂存放装置(4)、起落架(5)、旋翼单元(11)、飞控板和载荷设备；

所述机身包括上机身(2)和下机身(3)；所述上机身(2)和所述下机身(3)分别为中心板、机臂和电机座的一体化结构，所述上机身(2)和所述下机身(3)在对应位置预留有载荷设备安装空位，然后，所述载荷设备置于对应的安装空位后，所述上机身(2)和所述下机身(3)上下扣合夹紧固定；所述上机身(2)和所述下机身(3)扣合夹紧固定后，其具有呈X布置的四个机臂，每个所述机臂的末端设置有电机座，所述电机座用于安装所述旋翼单元(11)；

所述机身的底部固定安装所述灭火剂存放装置(4)；所述灭火剂存放装置(4)具有中空的腔体，所述腔体用于放置灭火剂和爆炸装置；所述灭火剂存放装置(4)的底部固定安装所述起落架(5)；

其中，所述上机身(2)、所述下机身(3)、所述灭火剂存放装置(4)以及所述起落架(5)均采用泡沫一体成型结构。

2.根据权利要求1所述的高层灭火四旋翼消防无人飞行器，其特征在于，所述上机身(2)和所述下机身(3)之间、所述下机身(3)和所述灭火剂存放装置(4)之间、所述灭火剂存放装置(4)和所述起落架(5)之间，均采用胶合的方式连接固定。

3.根据权利要求1所述的高层灭火四旋翼消防无人飞行器，其特征在于，所述上机身(2)的顶部开设有机身盖安装槽；所述机身盖安装槽的四周布置有若干个定位孔；机身盖(1)通过所述定位孔与所述上机身(2)可拆卸安装。

4.根据权利要求1所述的高层灭火四旋翼消防无人飞行器，其特征在于，所述上机身(2)的顶部还设置有飞控板安装凸台；所述飞控板通过所述飞控板安装凸台安装于所述上机身(2)的顶部。

5.根据权利要求3所述的高层灭火四旋翼消防无人飞行器，其特征在于，所述载荷设备包括电池、传感器、摄像机(6)以及图传及其天线(8)；

所述电池和所述传感器设置于对应的载荷设备安装空位；

所述上机身(2)的侧面开设有水平的摄像机安装孔；所述摄像机(6)的镜头一端位于所述上机身(2)的外部；所述摄像机(6)的另一端穿过所述摄像机安装孔，而夹持固定于对应的载荷设备安装空位；

所述上机身(2)的顶部开设有天线安装槽；所述图传及其天线(8)竖直设置于所述上机身(2)的顶部，图传的天线的底部穿过所述天线安装槽，而图传夹持固定于对应的载荷设备安装空位；

所述上机身(2)的侧面开设有电池充电接口(10)；所述电池充电接口(10)与所述电池连接；

所述电池、所述传感器、所述摄像机(6)以及所述图传及其天线(8)分别通过线缆连接到所述飞控板。

6.根据权利要求1所述的高层灭火四旋翼消防无人飞行器，其特征在于，所述灭火剂存放装置(4)包括左右对称的左壳体和右壳体；所述左壳体和所述右壳体通过胶合连接固定。

7.根据权利要求1所述的高层灭火四旋翼消防无人飞行器，其特征在于，每个所述旋翼单元(11)均包括：电机(11-1)、旋翼桨(11-2)以及锁紧螺母(11-3)；所述电机(11-1)安装于所述电机座；所述电机(11-1)的一端与所述飞控板通过线缆连接；所述电机(11-1)的另一端可转动安装所述旋翼桨(11-2)后，在所述电机(11-1)的另一端安装所述锁紧螺母(11-3)。

8.根据权利要求1所述的高层灭火四旋翼消防无人飞行器，其特征在于，所述机身和所述起落架(5)的外表面涂覆有耐腐蚀和耐高温的涂层。