CN207737486U - 一种刚性联接多体微型无人飞艇 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种飞行装置，提供一种刚性联接多体微型无人飞艇，包括主气囊体、多个辅助气囊体、碳纤维连接杆、尾翼、推进装置、吊舱；所述主气囊体和辅助气囊体体积均为0.9m³，所述主气囊体通过碳纤维连接杆与多个辅助气囊体刚性连接，可根据载荷确定辅助气囊体的个数及布置方式，例如有水平布置，三角形，四边形和六面体形布置等等。主气囊体的下方设有推进装置和吊舱。为了实现飞艇轻量化，选用粘附PU的薄膜玻纤复合材料作为蒙皮。经过估算，单个气囊体质量在200g左右。本实用新型刚性联接多体微型无人飞艇，克服了单体气囊体体积巨大的问题；且根据任务载荷来搭配辅助气囊体的个数，拆卸方便，易于存放。

Description

一种刚性联接多体微型无人飞艇

技术领域

本实用新型涉及一种飞行装置，具体地说是一种刚性联接多体微型无人飞艇。

背景技术

飞艇是一种可操纵的浮于空中的飞行器。在飞行中主要依靠内部充满氦气的气囊提供的浮力使其悬浮，将飞艇及其载荷悬于空中，发动机为其提供前进的动力，通过操纵尾翼上的升降舵和方向舵控制飞艇的俯仰和方向运动，如发动机能够转涵，则可直接改变动力方向，在无风状态下，使飞艇可以垂直起降、空中悬停，不需要有专用起降场地。使用氦气产生浮力、无毒、无害、不燃、不爆，由于飞行速度较慢，且无动力自然下降（指发动机熄火）速度为每秒0.5米左右，即使失控也会缓慢着地，因此被公认为最安全的飞行器。

但由于飞艇是用氦气或氢气产生浮力去抵消自身重量，1立方米的体积只能产生1公斤左右的浮力，因此，小体积的单体的飞艇不足以提供大的负载，大体积单体飞艇也会带来了一系列的问题：

（1）抗风能力差：由于飞艇体积大、动力较小导致抗风能力差、速度慢，过去的飞艇一般抗风能力在6米/秒大概全年有2/3以上天气都不能飞行，飞行变得十分困难。

（2）飞行姿态飘逸：体积大、动力较小，加上重量轻所带来的另一缺点是飞行状态飘逸，横滚及俯仰方向均存在晃动较大之缺点，作为广告飞行或无姿态稳定要求飞行应用可以实现，但无法应用于航拍、空中监控、测绘等对姿态有稳定要求的飞行；而大多数的应用飞行对姿态的稳定是有要求的。

（3）使用相对不方便：飞艇必须充氦气（或氢气）才能飞行；此外，体积大不便存放。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术的不足之处，而提供一种刚性联接多体微型无人飞艇，克服了单体气囊体体积巨大的问题；且根据任务载荷来搭配辅助气囊体的个数，拆卸方便，易于存放。

本实用新型的目的是通过如下技术措施来实现的：一种刚性联接多体微型无人飞艇，包括主气囊体、多个辅助气囊体、碳纤维连接杆、尾翼、推进装置、吊舱；所述主气囊体和辅助气囊体体积均为0.9m³，所述主气囊体通过碳纤维连接杆与多个辅助气囊体刚性连接，可根据载荷确定辅助气囊体的个数及布置方式，例如有水平布置，三角形，四边形和六面体形布置等等。主气囊体的下方设有推进装置和吊舱。为了实现飞艇轻量化，选用粘附PU的薄膜玻纤复合材料作为蒙皮。经过估算，单个气囊体质量在200g左右。

上述技术方案中，在飞艇任务载荷为3kg以下时，采用水平布置，两个辅助气囊体分别水平连接在主气囊体的左、右侧。

上述技术方案中，在飞艇任务载荷为3kg~4kg时，采用三角形布置，三个辅助气囊体分别连接在主气囊体的上方、左下方及右下方，相邻两个辅助气囊体之间的夹角为120度。

上述技术方案中，在飞艇任务载荷为4kg~5kg时，采用四边形布置, 四个辅助气囊体分别连接在主气囊体的右前方、左前方、右后方及左后方，相邻两个辅助气囊体之间的夹角为90度。

在上述技术方案中，所述吊舱内设有电源舱和设备舱，电源舱中设有提供全艇电子设备所需的电能的电池，设备舱中设有导航、通信和控制系统以及增稳控制器。

在上述技术方案中，采用锂电池供电。一块3s2500mah电池焊接在分电板上，然后由分电板给各个子系统供电。分电板给无人飞艇提供BEC电源，提供5V和12V的输出，可以直连到导航、通信和控制系统以及增稳控制器、旋翼组件，也可以给云台、图传、摄像头等供电。

在上述技术方案中，所述控制系统选用3DR公司生产的APM飞行控制系统。本实用新型将APM飞控系统首次应用于飞艇控制方案中，利用系统提供的开放接口，调节姿态、灵敏度、PID等参数，保证无人飞艇的平稳飞行，保证无人飞艇的灵活。

飞艇的推进装置采用电源舱中的电池提供能量供给旋转电机和螺旋桨产生驱动力。

本实用新型刚性联接多体微型无人飞艇，结构简单、使用方便，具有以下优点：

1、拥有多个小型气囊体，并通过连接杆，组成多体结构，共同提供升力，克服了单体气囊体体积巨大，难以在室内悬浮和运行的缺点。

2、由于每个气囊体体积小于1m³，可以根据任务需要灵活组合，搭载多种任务载荷，安全可靠、操作简单。

3、留空时间长，适用于博物馆、体育馆、剧场等大型场馆，在安防监视、电视转播等方向有着广阔的应用前景。

附图说明

图1为水平布置的多体微型无人飞艇的结构示意图。

图2为三角形布置的多体微型无人飞艇的结构示意图。

图3为四边形布置的多体微型无人飞艇的结构示意图。

图4是水平布置的多体微型无人飞艇的俯视图。

图5是水平布置的多体微型无人飞艇的仰视图。

其中：1.左侧辅助囊体，2.主气囊体，3.右侧辅助囊体，4.碳纤维连接杆，5.尾翼，6.推进装置，7.吊舱。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的描述。

本实用新型实施例提供一种刚性联接多体微型无人飞艇，包括主气囊体、多个辅助气囊体、碳纤维连接杆、尾翼、推进装置、吊舱；所述主气囊体和辅助气囊体均为雪茄状，体积为0.9m³,所述主气囊体通过碳纤维连接杆与多个辅助气囊体刚性连接，主气囊体的下方设有推进装置和吊舱。

如图1所示，在飞艇任务载荷为3kg以下时，采用水平布置，两个辅助气囊体分别水平连接在主气囊体的左、右侧。

如图2所示，在飞艇任务载荷为3kg~4kg时，采用三角形布置，三个辅助气囊体分别连接在主气囊体的上方、左下方及右下方，相邻两个辅助气囊体之间的夹角为120度。

如图3所示，在飞艇任务载荷为4kg~5kg时，采用四边形布置, 四个辅助气囊体分别连接在主气囊体的右前方、左前方、右后方及左后方，相邻两个辅助气囊体之间的夹角为90度。

以水平三气囊平行布置为例。在图4中，主气囊体2与左侧辅助气囊体1和右侧辅助气囊体3共同提供飞艇的升力，辅助气囊通过炭纤维管连接杆4与主气囊体2连接，推进装置6提供飞艇的起飞和下落动力，以及飞艇在横向的移动。尾翼5调控飞艇的水平转动方向以及上下运动。吊舱7内设有电源舱和设备舱，电源舱中的电池提供全艇电子设备所需的电能，设备舱提供导航、通信和控制系统；设备舱中还设有增稳控制器，用以提高飞艇的稳定性。

本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种刚性联接多体微型无人飞艇，其特征是：包括主气囊体、多个辅助气囊体、碳纤维连接杆、尾翼、推进装置、吊舱；所述主气囊体和辅助气囊体体积均为0.9m³，所述主气囊体通过碳纤维连接杆与多个辅助气囊体刚性连接，主气囊体的下方设有推进装置和吊舱，所述吊舱内设有电源舱和设备舱，电源舱中设有提供全艇电子设备所需的电能的电池，设备舱中设有导航、通信和控制系统以及增稳控制器。

2.根据权利要求1所述的刚性联接多体微型无人飞艇，其特征是：在飞艇任务载荷为3kg以下时，采用水平布置，两个辅助气囊体分别水平连接在主气囊体的左、右侧。

3.根据权利要求1所述的刚性联接多体微型无人飞艇，其特征是：在飞艇任务载荷为3kg~4kg时，采用三角形布置，三个辅助气囊体分别连接在主气囊体的上方、左下方及右下方，相邻两个辅助气囊体之间的夹角为120度。

4.根据权利要求1所述的刚性联接多体微型无人飞艇，其特征是：在飞艇任务载荷为4kg~5kg时，采用四边形布置, 四个辅助气囊体分别连接在主气囊体的右前方、左前方、右后方及左后方，相邻两个辅助气囊体之间的夹角为90度。