技术领域
[0001] 本
发明涉及多旋翼飞行器技术领域,更具体的说是涉及一种多旋翼载人飞行器。
背景技术
[0002] 人类很早就有在空中像
鸟类一样飞行的理想。长期以来,人类为能飞上天空想尽了各种办法。随着科学技术的不断发展,人类在空中飞行的梦想成为了现实。现有的大多数飞行器主要应用于科学研究,造价十分昂贵,并不适用于大众。随着飞行器的普及,操作简单、使用灵活的载人飞行器应运而生。但目前的载人飞行器飞行时间短,而且出现意外时安全防护措施较差。
[0003] 因此,提供一种续航能
力强,安全性能高的多旋翼载人飞行器是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
[0004] 有鉴于此,本发明提供了一种多旋翼载人飞行器,采用燃油
发动机与
电机为综合动力系统,分别为主旋翼和副旋翼提供动力,续航能力和承载能力得到了极大提升;同时还设置有气囊机构,当飞行器遇到意外情况时,气囊可以及时弹出,对
机体和人员提供了极高的安全保障。
[0005] 为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种多旋翼载人飞行器,其特征在于,包括:机座、
机舱、主
旋翼机构、副旋翼机构、气囊机构、
起落架、电源装置;其中:
所述机座的两侧均开设有收纳凹槽;
所述机舱固定安装在所述机座顶端;所述机舱内设置有座椅和显控系统;所述显控装置包括显示屏、操作面板和
控制器;所述显示屏和所述操作面板均与所述控制器电性连接;
所述主旋翼机构包括:主旋翼、燃油发动机、油箱;其中:所述燃油发动机、油箱固定安装在所述机舱内,所述主旋翼安装在所述机舱的外侧顶端;所述燃油发动机通过输油管与所述油箱连接;所述燃油发动机通过传动机构与所述主旋翼固定连接;
所述副旋翼机构包括:副旋翼、旋转装置、机臂、电机;其中:所述旋转装置转动连接在机座的外侧底端;所述机臂连接在所述旋转装置上;所述机臂的外端固定安装有所述电机;
所述电机的
输出轴固定安装有所述副旋翼;所述旋转装置和所述电机分别与所述控制器电性连接;
所述气囊机构设置在所述收纳凹槽内;所述气囊机构与所述控制器电性连接;
所述起落架设置有两个,并且对称安装在所述机座外侧底端;
所述电源装置安装在所述机舱内,所述电源装置与所述控制器电性连接。
[0006] 通过上述技术方案,本发明的技术效果:本发明同时设置了主旋翼机构和副旋翼机构为飞行器提供动力,有效保障了飞行器的快速平稳运行;而且燃油发动机为主旋翼提供动力,并作为主动力系统,弥补了单纯使用电机作为动力系统飞行时间短的
缺陷,极大提高了飞行器的续航能力和承载能力;副旋翼设置在机座底端可伸缩转动,不仅节省了存放空间,而且实现了飞行器在狭小空间内进行飞行;此外,本发明在机座的上方设置了机舱,可实现飞行器的载人航行;机舱内设置有座椅和显控装置,飞行员可以在机舱内实时操控飞行器的飞行状态。
[0007] 进一步的,本发明在机座的收纳凹槽内设置了气囊机构,当飞行器出现故障时,气囊会及时弹出,飞行器落地时,避免了飞行器与
接触物产生强烈碰撞,有效保护了飞行器的完整性以及搭载人员的安全,同时不会对地面人员和物体造成冲击碰撞,安全防护性能极佳。
[0008] 优选的,在上述一种多旋翼载人飞行器中,所述气囊机构包括:气囊、气
泵、存气瓶和感应触发器;其中所述气囊、气泵和存气瓶均设置在所述收纳凹槽内;所述感应触发器设置在所述机座上;所述存气瓶与所述气泵相连;所述气泵与所述气囊相连;所述气泵和所述感应触发器分别与所述控制器电性连接;其中存气瓶内存放有高压气体,并且所述高压气体为二
氧化
碳、氮气和氦气中的一种或多种组合。
[0009] 通过上述技术方案,本发明的技术效果:当飞行器出现故障不能正常飞行时,气囊机构运行,感应触发器
感知到异常
信号,并发送指令信号给控制器,控制器控制气泵打开,将存气瓶中的气体输送到气囊内;气囊在高压气体的冲击作用下,从收纳凹槽中弹出;并且气囊机构关于机座左右对称设置有两组,可以对飞行器起到极高的安全防护效果。
[0010] 优选的,在上述一种多旋翼载人飞行器中,所述感应触发器包括
加速度
传感器和
陀螺仪传感器;所述加速度传感器和陀螺仪传感器均设置在所述机座的外侧底端,所述加速度传感器与所述陀螺仪传感器均与所述控制器电性连接。
[0011] 通过上述技术方案,本发明的技术效果:加速度传感器用于测量飞行器垂直向下的加速度,陀螺仪传感器用于监测飞行器的飞行
角度;两个传感器将采集到的信号发送给控制器,控制器根据接收到的信号判断多旋翼是否处于安全状态,并向控制器发送指令,进而控气囊是否打开。其判断精准,信号响应速度极快,可对多旋翼载人飞行器进行全面有效的保护。
[0012] 优选的,在上述一种多旋翼载人飞行器中,所述副旋翼机构还包括:防护架和
连接杆,所述防护架将所述副旋翼周向包围住;所述防护架通过所述连接杆安装在所述机臂的端部。
[0013] 通过上述技术方案,本发明的技术效果:所述防护架的外围轮廓为圆周状,并且防护架将副旋翼完全收容在防护架的内部空间内,实现了对副旋翼的安全保护。
[0014] 优选的,在上述一种多旋翼载人飞行器中,所述旋转装置包括:安装板、旋转电机、旋转台;其中所述安装板安装在所述机座的外侧底端;所述旋转电机安装在所述安装板的底端,并且所述旋转电机与所述控制器电性连接;所述旋转台固定安装在所述旋转电机的输出轴上;所述机臂固定连接在所述旋转台上。
[0015] 通过上述技术方案,本发明的技术效果:本发明的旋转装置,结构简单,实现了副旋翼的伸缩转动;当需要调整飞行
姿态时,旋转电机运转,将副旋翼伸展出机座底部,副旋翼运转,为飞行器提供动力;为了节省存放空间,可以及时操控旋转电机运转将副旋翼收缩进机座底部,同时还为飞行器在狭小空间内飞行提供了可能。
[0016] 优选的,在上述一种多旋翼载人飞行器中,所述机臂上安装有
太阳能电池板,所述
太阳能电池板与所述电源装置电性连接。
[0017] 通过上述技术方案,本发明的技术效果:利用
太阳能电池板可为电池装装置补充
电能,大大提高了无人机的续航能力。
[0018] 优选的,在上述一种多旋翼载人飞行器中,所述副旋翼机构设置有四个或者四个以上的偶数个,且所述副旋翼关于所述机座
中轴线对称。
[0019] 通过上述技术方案,本发明的技术效果:机翼个数为四个或四个以上的偶数个,可以使飞行器飞行更加稳定。
[0020] 优选的,在上述一种多旋翼载人飞行器中,所述机座的外侧底端设置有摄像装置;并且所述摄像装置上设置有热红外探测器,其中所述热红外探测器与所述控制器电性连接。
[0021] 通过上述技术方案,本发明的技术效果:本发明设置有摄像装置,可对飞行地况进行实时勘察;当多旋翼载人飞行器用于救援工作时,利用热红外探测器可对地下情况进行探测,便于救灾人员及时探测地下遇难人员的
位置,以最快的速度对其实施救助工作。
[0022] 优选的,在上述一种多旋翼载人飞行器中,所述机座、主旋翼和副旋翼采用碳
纤维复合材料。
[0023] 通过上述技术方案,本发明的技术效果:采用
碳纤维复合材料,抗冲击性强,能够提高整个飞行器整体强度。
[0024] 优选的,在上述一种多旋翼载人飞行器中,所述起落架(6)采用ABS塑料材质,且所述起落架内部镶嵌有
弹簧元件。
[0025] 通过上述技术方案,本发明的技术效果:起落架为弹性结构,且其内部镶嵌有弹簧元件,能够保护设备在降落时缓冲对起落架的冲击力。
[0026] 经由上述的技术方案可知,与
现有技术相比,本发明公开提供了一种多旋翼载人飞行器,采用燃油发动机与电机为综合动力系统,分别为主旋翼和副旋翼提供动力,续航能力和承载能力得到了极大提升;同时还设置有气囊机构,当飞行器遇到意外情况时,气囊可以及时弹出,对机体和人员提供了极高的安全保障。
附图说明
[0027] 为了更清楚地说明本发明
实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0029] 图2附图为本发明的结构示意图。
[0030] 图3附图为本发明气囊弹出状态的结构示意图。
[0031] 图4附图为办发明主旋翼机构的结构示意图。
[0032] 图5附图为本发明副旋翼机构的结构示意图。
[0033] 图6附图为本发明气囊机构的结构示意图。
[0034] 其中:1为机座、2为机舱、3为主旋翼机构、31为主旋翼、32为燃油发动机、33为油箱、4为副旋翼机构、41为副旋翼、42为旋转装置、421为安装板、422为旋转电机、423为旋转台、43为机臂、44为电机、45为防护架、46为连接杆、5为气囊机构、51为气囊、52为气泵、53为存气瓶、6为起落架、7为电源装置。
具体实施方式
[0035] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0036] 本发明实施例公开了种多旋翼载人飞行器,采用燃油发动机与电机为综合动力系统,分别为主旋翼和副旋翼提供动力,续航能力和承载能力得到了极大提升;同时还设置有气囊机构,当飞行器遇到意外情况时,气囊可以及时弹出,对机体和人员提供了极高的安全保障。
[0037] 一种多旋翼载人飞行器,包括:机座1、机舱2、主旋翼机构3、副旋翼机构4、气囊机构5、起落架6、电源装置7;其中:机座1的两侧均开设有收纳凹槽;
机舱2固定安装在机座1的外侧顶端;机舱2的内侧底端设置有座椅和显控系统;显控装置包括显示屏、操作面板和控制器;显示屏和操作面板均与控制器电性连接;机舱2的外形为
流线型;
主旋翼机构3包括:主旋翼31、燃油发动机32、油箱33;其中:燃油发动机32、油箱33固定安装在机舱2的内侧底端,主旋翼31安装在机舱2的外侧顶端;燃油发动机32通过输油管与油箱33连接;燃油发动机32通过传动机构与主旋翼31固定连接;
副旋翼机构4包括:副旋翼41、旋转装置42、机臂43、电机44;其中:旋转装置42转动连接在机座1的外侧底端;机臂43连接在旋转装置42上;机臂43的外端固定安装有电机44;电机
44的输出轴固定安装有副旋翼41;旋转装置42和电机44分别与控制器电性连接;
气囊机构5设置在收纳凹槽内;气囊机构5与控制器电性连接;
起落架6设置有两个,对称安装在机座1外侧底端;
电源装置7安装在机舱2内,电源装置7与控制器电性连接。
[0038] 为了进一步优以上技术方案,气囊机构5包括:气囊51、气泵52、存气瓶53和感应触发器;其中气囊51、气泵52和存气瓶53均设置在收纳凹槽内;感应触发器设置在机座1上;存气瓶53与气泵52相连;气泵52与气囊51相连;气泵52、感应触发器分别与控制器电性连接。
[0039] 为了进一步优以上技术方案,感应触发器包括加速度传感器和陀螺仪传感器;加速度传感器和陀螺仪传感器均设置在机座的外侧底端,加速度传感器与陀螺仪传感器均与控制器电性连接。
[0040] 为了进一步优以上技术方案,副旋翼机构4还包括:防护架45和连接杆46,防护架45将副旋翼41周向包围住;防护架45通过连接杆46安装在机臂43的端部。
[0041] 为了进一步优以上技术方案,旋转装置42包括:安装板421、旋转电机422、旋转台423;其中安装板421安装在机座1的外侧底端;旋转电机422安装在安装板421的底端,并且旋转电机422与控制器电性连接;旋转台423固定安装在旋转电机422的输出轴上;机臂43固定连接在旋转台423上。
[0042] 为了进一步优以上技术方案,机臂43上安装有太阳能电池板,太阳能电池板与电源装置电性连接。
[0043] 为了进一步优以上技术方案,副旋翼机构4设置有四个或者四个以上的偶数个,且副旋翼关于机座中轴线对称。
[0044] 为了进一步优以上技术方案,机座1的外侧底端设置有摄像装置;并且摄像装置上设置有热红外探测器,热红外探测器与控制器电性连接。
[0045] 为了进一步优以上技术方案,机座1、主旋翼31和副旋翼41采用碳纤维复合材料。
[0046] 为了进一步优以上技术方案,起落架6采用ABS塑料材质,且起落架内部镶嵌有弹簧元件。
[0047] 本发明同时设置主旋翼机构和副旋翼机构为飞行器提供动力,有效保障了飞行器的快速平稳运行;而且燃油发动机为主旋翼提供动力,并作为主动力系统,弥补了单纯使用电机作为动力系统飞行时间短的缺陷,极大提高了飞行器的续航能力和承载能力;副旋翼设置在机座底端可伸缩转动,不仅节省了存放空间,而且实现了飞行器在狭小空间内进行飞行;此外,本发明在机座的上方设置了机舱,可实现飞行器的载人航行;机舱内设置有座椅和显控装置,飞行员可以在机舱内实时操控飞行器的飞行状态;
本发明设置有摄像装置,可对飞行地况进行实时勘察;当飞行器用于救援工作时,利用热红外探测器可对地下情况进行探测,便于救灾人员及时探测地下遇难人员的位置,以最快的速度对其实施救助工作;
进一步的,本发明在机座的收纳凹槽内设置了气囊机构,当飞行器出现故障时,气囊会及时弹出,飞行器落地时,避免了飞行器与接触物产生强烈碰撞,有效保护了飞行器的完整性以及搭载人员的安全,同时不会对地面人员和物体造成冲击碰撞,安全防护性能极佳。
[0048] 工作原理:在使用本多旋翼载人飞行器时,先给电源装置充满电,油箱加满油;飞行人员乘坐在机舱内的座椅上;通过操纵操作面板给控制器传输指令,进而操纵多旋翼载人飞行器的飞行状态;在控制器的作用下,燃油发动机和电机开始工作,带动主旋翼和副旋翼不断旋转,从而飞行器开始
起飞;在控制器的作用下,旋转电机开始工作,进而实现副旋翼收进、展出机座底端的状态转换;在控制器的作用下,摄像装置开始工作,对地面状况信息进行采集,热红外探测器对地下情况进行探测,同时在机舱内的显示屏显示搜索到的画面;
加速度传感器用于测量飞行器垂直向下的加速度,陀螺仪传感器用于监测飞行器的飞行角度;两个传感器将采集到的信号发送给控制器,控制器根据接收到的信号判断多旋翼载人飞行器是否处于安全状态,并且分别向燃油发动机、旋转电机和电机发送指令,及时调整主旋翼和副旋翼的飞行姿态,使飞行器处于安全状态;同时控制器向气泵发送指令,控制气泵运转,气泵将存气瓶内的气体输送到气囊内,这时气囊从收纳凹槽内弹出,并且扩展开来,可对多旋翼载人飞行器起到安全缓冲作用。
[0049] 本发明的多旋翼载人飞行器,采用燃油发动机与电机为综合动力系统,分别为主旋翼和副旋翼提供动力,续航能力和承载能力得到了极大提升;同时还设置有气囊机构,当飞行器遇到意外情况时,气囊可以及时弹出,对机体和人员提供了极高的安全保障。
[0050] 本
说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
[0051] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种
修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。