[發明專利]一種無人駕駛動力三角翼飛行器

有效

• 申請號: 201410072307.2
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103847963A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 周志艷;何堯楷;羅錫文;臧英;汪沛;李繼宇;陳盛德
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: B64C31/032
• 分類號: B64C31/032
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅偉富;楊曉松

技術領域

本發明涉及一種飛行器，具體涉及一種無人駕駛的動力三角翼飛行器。

背景技術

農業航空是現代農業的重要組成部分和反映農業現代化水平的重要標志之一。農用飛機航空作業具有效益高、速度快、突擊能力強、防控效果好等優點，且不受作物長勢的限制，可解決作物生長中后期地面機械難以下田作業的問題，例如：作物生長至封行后行壟不清晰，特別是對于玉米等高稈作物，玉米大喇叭口期高度一般都在1.2m以上，與拖拉機配套的普通懸掛式、牽引式噴桿噴霧機難以進入進行殺蟲劑、殺菌劑、除草劑以及催熟脫葉劑、增糖劑、葉面肥料等噴灑作業，尤其在丘陵山區交通不便、人煙稀少或內澇嚴重的地區，地面機械難以進入作業，航空作業可很好地解決這一難題。此外，與田間作業相比，飛機航空作業還有勞動用工少、作業成本低、不會留下轍印和損傷作物、不破壞土壤物理結構、不影響作物后期生長等特點，據統計報道，飛機航空作業與地面機械作業相比，每公頃可減少作物損傷及其他支出(油料、用水、用工、維修、折舊等)約105元(Skytractor.Aerial?Application?Services-Let?us?help?you?make?money.http：//www.skytractor.com/，2013-09-14)。

目前用于農業航空作業的飛行器主要包括有人駕駛的大型固定翼農用飛機、直升飛機、動力傘以及無人駕駛的微小型固定翼飛機、單旋翼直升飛機、非共軸多旋翼直升飛機、飛艇等。

有人駕駛的飛機作業效率高，但存在需要專用機場、維護成本高、往返機場加注藥液周期長、航空管制嚴格等諸多問題。無人駕駛的飛機由于具有無需專用機場、專業飛行員、維護成本低以及航空管制少等特點，而且具有飛行高度低、作業效率及精度高、作業地形適應性廣等優點，越來越在農業生產中得到廣泛關注。

但無人駕駛的微小型固定翼飛機、單旋翼直升飛機、非共軸多旋翼直升飛機對于普通務農人員而言，價格仍顯得昂貴，且危險性高，高速運轉旋翼可能傷害到工作人員或農作物，操作不當很容易“摔機”，不僅造成飛機本身的重大損失，而且也給機上裝備及地面作物帶來嚴重毀壞，同時還會給地面作業人員帶來安全威脅，因此，其使用的安全性問題是制約其快速發展的關鍵問題之一。此外，飛行器有效載荷量小、作業續航時間短也是制約其快速發展的另外兩個關鍵問題。

飛艇相對來說價格適中，作業安全性相對更高，且易于維護，有效載荷量大，但是傳統的飛艇結構存在抗風能力差、作業速度慢、靈活性差等問題。特別是在航拍遙感作業時，由于航空拍攝對機體的穩定性要求很高，傳統的氣艇結構一般多采用傳統的單氣囊流線型結構，飛艇艇體的立面比較高，而掛載的遙感信息采集設備相對重心比較低，這種不夠緊湊的結構極大地影響了空中作業的穩定性，尤其是在有自然風干擾的氣象條件下晃動非常明顯。

有人駕駛動力三角翼也稱動力懸掛滑翔機，從動力傘翼機發展而來的，是一種帶有動力的具有良好滑翔性能的輕型飛行器，三角機翼與機身通過懸掛方式進行連接，發動機帶動螺旋槳為機身提供推進力，飛行員通過移動機身與機翼的相對重心位置實現操縱，在失去動力的情況下仍能通過滑翔安全著陸。與有人駕駛的固定翼飛機相比，它具有結構簡單、體積小、重量輕、造價低廉、可快速拆裝折疊易轉場運輸等特點，且對跑道要求較低，起降滑跑距離較短，目前在航空運動、表演、航拍、噴灑農藥和森林防火等方面得到了應用。但有人駕駛動力三角翼飛行器用于農業航空也存在一些問題：雖然動力三角翼的操控比現有的固定翼飛機簡單了許多，但仍需專業飛行員在機上駕駛，作業過程中飛行員的安全性(包括飛行安全、因駕駛倉難以密封易造成藥液污染等)是首要問題；其次，駕駛員自身的體重影響了整個飛行器的有效載荷量，增加了整機的重量，從而增加了動力的消耗，同時降低了飛行器的滯空時間；此外，通常還需要一條長約100m以上的簡易跑道，而在農田作業區域要找到符合這一條件的跑道并不容易。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種無人駕駛的動力三角翼飛行器，該無人駕駛的動力三角翼飛行器繼承了有人駕駛三角翼飛行器的優點，同時由于無需搭乘飛行員在機上進行直接操縱，提高了作業人員的安全性，同時由于減輕了飛行器的自重，提高了飛行器的有效載荷量和滯空時間，并有效縮短飛行器起降時的滑跑距離，降低了對跑道的要求。具有無需專用機場、無需專業飛行員、作業安全性較高、機動靈活性較高、維護成本低以及有效載荷量大、滯空時間長等優點。

本發明實現上述目的的技術方案為：