[發(fā)明專利]氣動(dòng)飛行器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610027627.5
• 申請(qǐng)日: 2016-01-07
• 公開（公告）號(hào): CN105711836A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫秀文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 孫秀文
• 主分類號(hào): B64C39/02
• 分類號(hào): B64C39/02;B64D45/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種以壓縮空氣為動(dòng)力帶動(dòng)飛行器飛行的裝置，可以廣泛應(yīng)用于智能遙控?zé)o人機(jī)、智能遙控?zé)o人艦艇及潛艇。。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的進(jìn)步科技的發(fā)展，人類對(duì)無(wú)人機(jī)的需求越來(lái)越廣泛，小到兒童玩具大到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)甚至軍事工業(yè)都掀起了無(wú)人機(jī)熱，市場(chǎng)需求非常旺盛，甚至引得商業(yè)嗅覺十分靈敏的亞馬遜、谷歌、英特爾等知名IT巨頭參與，2014年以來(lái)，三星、騰訊、蘋果、小米等消費(fèi)電子巨頭也紛紛將目光投向無(wú)人機(jī)，說(shuō)明市場(chǎng)前景十分廣闊。但現(xiàn)行的無(wú)人機(jī)技術(shù)存在幾個(gè)致命弱點(diǎn)，民用、商用無(wú)人機(jī)價(jià)格非常昂貴，負(fù)載小，續(xù)航里程短，并且非常容易摔機(jī)造成毀滅性的損失。比如一臺(tái)用于植保的農(nóng)用電動(dòng)無(wú)人機(jī)目前售價(jià)在3到10萬(wàn)元以上，充電時(shí)間30-60分鐘，作業(yè)時(shí)間只有10分鐘左右，滿負(fù)荷運(yùn)作需要不斷的更換電池及充電。而且每組電池的充放次數(shù)僅有300次，報(bào)廢頻率太高。并且操作過(guò)無(wú)人機(jī)的人都知道一旦摔機(jī)，精密儀器及易損部件基本報(bào)廢，農(nóng)民很難承受。這些弱點(diǎn)造成無(wú)人機(jī)難以普及到中低端市場(chǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用壓縮空氣作為動(dòng)力的遙控?zé)o人飛行器，用空氣壓縮機(jī)壓縮空氣輸送到無(wú)人機(jī)輕質(zhì)儲(chǔ)氣罐里面作為飛行原動(dòng)力，通過(guò)氣動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)單軸或者多軸螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)飛行。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：以外置空氣壓縮機(jī)壓縮空氣輸入飛行器輕質(zhì)纖維儲(chǔ)氣罐內(nèi)，飛行器飛行時(shí)，控制器對(duì)飛行器的接受裝置發(fā)射無(wú)線電信號(hào)，通過(guò)電動(dòng)馬達(dá)啟動(dòng)儲(chǔ)氣罐氣流開關(guān)，智能減壓閥控制氣流強(qiáng)弱并把氣流通過(guò)輸氣管道輸送到飛行器各個(gè)軸的螺旋槳的氣動(dòng)馬達(dá)上，氣動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)螺旋漿旋轉(zhuǎn)在控制器的命令下完成飛行器飛行。

本發(fā)明的有益效果是：目前民用無(wú)人機(jī)的市場(chǎng)基本上是以蓄電池為動(dòng)力的，蓄電池本身就有克服不了的自身瓶頸，以市場(chǎng)上價(jià)格低端的農(nóng)用植保電動(dòng)無(wú)人機(jī)為例，電池充電時(shí)間長(zhǎng)達(dá)30-50分鐘，每次飛行作業(yè)僅10分鐘，充放壽命次數(shù)只有300次，滿負(fù)荷運(yùn)行用不幾個(gè)月電池就得報(bào)廢，且電池價(jià)格不菲。而選用空氣動(dòng)力，就完全可以解決這些弱點(diǎn)，用玻璃纖維或者碳纖維玻璃鋼儲(chǔ)氣罐可以做到輕質(zhì)、安全、馬力大負(fù)載大、航程遠(yuǎn)，最重要的是造價(jià)成本低，可以大大降低價(jià)格，比如農(nóng)用植保無(wú)人機(jī)可以降價(jià)到1萬(wàn)元以內(nèi)，成為農(nóng)民可以接受的價(jià)格。以印度塔塔公司推出的一款氣動(dòng)轎車為例，搭載340升壓縮空氣的儲(chǔ)氣罐可以帶動(dòng)700公斤的小轎車行駛125英里，時(shí)速是67mph(約108km/h)，也就是說(shuō)可以開約2個(gè)小時(shí)！而農(nóng)用植保無(wú)人機(jī)整機(jī)加負(fù)載20幾公斤，按照氣動(dòng)轎車的效率比，34升的儲(chǔ)氣罐可以帶動(dòng)20公斤的無(wú)人機(jī)7個(gè)小時(shí)！而且700公斤這個(gè)數(shù)字是轎車自重，沒包括負(fù)載也就是人的重量。當(dāng)然，考慮到各種因素，7個(gè)小時(shí)即使減到1個(gè)小時(shí)，10幾分鐘航程的電動(dòng)無(wú)人機(jī)也望塵莫及，更關(guān)鍵的是充電和充氣的時(shí)間比，電池充電慢更是硬傷，充氣的話可以用功率稍大點(diǎn)的充氣機(jī)，可以迅速充氣，這一點(diǎn)又完全超越電動(dòng)。氣動(dòng)馬達(dá)在體積重量和造價(jià)上又完全超越電動(dòng)機(jī)。

附圖說(shuō)明

圖1四軸無(wú)人機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)平面示意圖。

圖中：1纖維儲(chǔ)氣罐、2氣流開關(guān)、3智能減壓閥、4蓄電池、5航電系統(tǒng)、6充氣口、7機(jī)架、8螺旋槳、9氣動(dòng)馬達(dá)、10安全氣囊、11降落傘、12輸氣管。

具體實(shí)施方式

本系統(tǒng)由纖維儲(chǔ)氣罐1、氣流開關(guān)2、智能減壓閥3、蓄電池4、航電系統(tǒng)5、充氣口6、機(jī)架7、螺旋槳8、氣動(dòng)馬達(dá)9、安全氣囊10、降落傘11、輸氣管12組成，各個(gè)部件全部固定在機(jī)架上，另外還有外置充氣機(jī)和遙控器以及掛載負(fù)重。

纖維儲(chǔ)氣罐1可以用玻璃纖維或者碳纖維玻璃鋼材質(zhì)，可以做到質(zhì)輕廉價(jià)，極大減少機(jī)身自重和輸出強(qiáng)大動(dòng)力，外置充氣機(jī)通過(guò)充氣口6給其充氣。

氣流開關(guān)2和智能減壓閥3受遙控器控制的航電系統(tǒng)5控制，從纖維儲(chǔ)氣罐1內(nèi)出來(lái)的氣流通過(guò)輸氣管12到達(dá)氣動(dòng)馬達(dá)9并帶動(dòng)氣動(dòng)馬達(dá)9旋轉(zhuǎn)，氣動(dòng)馬達(dá)9帶動(dòng)螺旋槳8轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)人機(jī)開始飛行。

蓄電池4給氣流開關(guān)2和智能減壓閥3的電動(dòng)馬達(dá)供電，智能減壓閥3在航電系統(tǒng)5的控制下單獨(dú)控制每個(gè)軸的氣動(dòng)馬達(dá)9，并通過(guò)重力感應(yīng)調(diào)節(jié)輸入每個(gè)軸的氣動(dòng)馬達(dá)9的氣流，可以使無(wú)人機(jī)平穩(wěn)飛行。

航電系統(tǒng)5可以跟一般的無(wú)人機(jī)航電系統(tǒng)無(wú)異，可以有遙控器、監(jiān)視器、重力感應(yīng)、飛控、數(shù)字傳輸、攝像頭等，受智能軟件控制。

降落傘11和安全氣囊10組成安全系統(tǒng)，安全氣囊10可以與汽車安全氣囊一樣的原理，由傳感器、防撞安全氣囊及電子控制裝置等組成，安全氣囊10的控制裝置也可以同時(shí)控制降落傘。有了這兩樣?xùn)|西保護(hù)，無(wú)人機(jī)就不怕摔機(jī)，而無(wú)人機(jī)摔機(jī)每一次都是十分慘痛。

纖維儲(chǔ)氣罐(1)和氣動(dòng)馬達(dá)(9)及螺旋槳(8)，能組成飛行和航行動(dòng)力系統(tǒng)，可以用于無(wú)人飛行器、無(wú)人汽艇、無(wú)人潛艇，亦或者是有人駕駛的。