[發(fā)明專利]一種多用途動力懸浮飛行器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310167765.X
• 申請日: 2013-05-09
• 公開（公告）號: CN104139853A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭文學(xué)
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭文學(xué)
• 主分類號: B64C27/20
• 分類號: B64C27/20
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人智能飛行器領(lǐng)域，是一種多用途動力懸浮飛行器，特別是涉及一種涵道式動力飛行器。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)認知，飛機等飛行器都是以強大動力產(chǎn)生速度通過機翼獲得升力的，迄今為止，還沒有一種以懸浮為主要工況的飛行器，而在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、消防安全、畜牧、服務(wù)、救援救難等工作中又迫切需要，因此根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)、國外資訊，設(shè)計并提出了本懸浮器，本發(fā)明屬于懸浮器領(lǐng)域，以使用動力懸浮為主能長時間工作并根據(jù)需要在懸浮狀態(tài)下移動位置，根本不同于也不屬于傳統(tǒng)意義上的航空飛行器，從工作原理、高度、速度、用途、工況等方面與飛機等飛行器都有本質(zhì)的不同。與旋翼式直升機懸停狀態(tài)類似，但直升機不主要為懸停而設(shè)計的，它是以機動飛行為主，因此在氣動效率，工況、結(jié)構(gòu)、原理上也有很大的不同。本發(fā)明綜合應(yīng)用了機械、涵道式空氣動力、電控、數(shù)據(jù)傳輸及圖像處理等有關(guān)技術(shù)，有效解決動力升力、平衡、控制、信號傳輸?shù)葐栴}。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明創(chuàng)新出一種使用發(fā)動機動力能長時間懸浮并可移動的小型平臺載體，有效解決克服了困難地形、高空作業(yè)、交通不便的邊遠地區(qū)和山區(qū)的阻隔問題，配合使用多種應(yīng)用模塊，在地形不利、高空、災(zāi)難等情況下能到達、工作。

本發(fā)明包括發(fā)動機、傳動系、動力風扇、氣動涵道及固定支撐、方向舵扇、智能平衡控制系統(tǒng)和多功能應(yīng)用模組。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是由發(fā)動機驅(qū)動動力風扇扇葉，通過氣動涵道產(chǎn)生升力，由智能平衡控制系統(tǒng)控制的方向舵扇保持平衡和實現(xiàn)控制，從而實現(xiàn)升降、平衡和移動的，所述發(fā)動機和傳動系、動力風扇、方向舵扇、智能平衡控制系統(tǒng)及應(yīng)用模組都是固定在氣動涵道兼殼體的固定支撐上的。所述發(fā)動機啟動后，在其旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生力矩，由于尚未離地，此力矩由地面摩擦力克服，當發(fā)動機逐步加速驅(qū)動動力風扇產(chǎn)生足夠升力使本懸浮飛行器離地時，所述智能平衡控制系統(tǒng)即實時控制方向舵扇克服扭轉(zhuǎn)力矩并保持整體平衡及控制方向，升力加大即上升或加速，不加力時便保持高度和平衡，升力減小時就下降。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案，解決了上述技術(shù)問題后，保證了本懸浮飛行器升降、懸浮和飛行移動，為了減輕重量，提供效率，可在執(zhí)行不同工作時，安裝、搭載多功能應(yīng)用模組及不同功能的應(yīng)用模塊，如圖像采集處理模塊、高空工作模塊、應(yīng)急救援模塊、遠距離投放模塊等，同時本發(fā)明特別設(shè)計具有增加升力的塑形氣囊增升系統(tǒng)的功能，在救援等負重增加的情況下充氣打開，起到靠氣體體積增加升力和靠機翼形狀有一定速度增加升力的兩方面增升作用，本發(fā)明還設(shè)計解決了下降時放氣減壓的技術(shù)問題。

上述方案中，所述塑形氣囊增升系統(tǒng)是以柔性連接固定在氣動涵道兼殼體的固定支撐上的，所述塑形氣囊充氣打開后與殼體牽拉固定。

還包括附加多種應(yīng)用模塊，根據(jù)不同任務(wù)特征，固定在殼體的側(cè)部、上部或下部。應(yīng)用模塊的工作部裝配在萬向云臺上，隨本懸浮器的運動和升降保持穩(wěn)定。

所述發(fā)動機油箱吸入管采用柔性吸入管、頭部重力方案設(shè)計，保持底部吸入。

所述所述塑形氣囊充氣氣體為氫氣或氦氣。

本發(fā)明，采用發(fā)動機驅(qū)動動力風扇及涵道式設(shè)計，有效克服和解決了升力效率、平衡、控制、多種工作應(yīng)用、發(fā)動機供油保障及救援使用時升力不夠等難題，具有成本低，應(yīng)用廣等特點。克服了困難地形、高空作業(yè)、交通不便的邊遠地區(qū)和山區(qū)的阻隔問題，在地形不利、高空、災(zāi)難等情況下能到達、工作，具有方便，及時，多功能，減少人員危險，能救援救難等優(yōu)點。

附圖說明

附圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施作出詳細的說明。

如圖所示，發(fā)動機3啟動后，由發(fā)動機3驅(qū)動動力風扇扇葉2，通過氣動涵道產(chǎn)生升力，智能平衡控制系統(tǒng)控制的方向舵扇1即同步啟動工作，在發(fā)動機3怠速工作狀態(tài)下，所獲得的升力還不足夠克服重力，整個懸浮器還處于落地狀態(tài)，接到起飛指令后，智能平衡控制系統(tǒng)6控制發(fā)動機開始加速，當發(fā)動機逐步加速驅(qū)動動力風扇產(chǎn)生足夠升力使本懸浮飛行器離地時，所述智能平衡控制系統(tǒng)6即實時控制方向舵扇1克服扭轉(zhuǎn)力矩并保持整體平衡及控制方向，這時本懸浮器即進入升空懸浮狀態(tài)。

具體實施例一：高空勘察作業(yè)

本懸浮器攜帶事先安裝的應(yīng)用模組5中的圖像模塊，離地升空后，根據(jù)操控到達指定高度和位置，并可長時間懸浮，連續(xù)的進行圖像采集和勘察，并通過自帶的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，實時的傳回操控人。這在高層建筑、野外山區(qū)等條件，有重要用途。