專利名稱:小型電動應急遙感監測無尾型無人機的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種無人駕駛飛行器,特別是一種能滿足多種陸地低空快速應急遙感監測要求的小型電動應急遙感監測無尾型無人機。
背景技術:
隨著各種自然災害的發生,自然災害的突發性導致各種類型的通信手段驟然失效,由于自然災害帶來的影響(地震、山體滑坡、泥石流等),位與災害中心的人民群眾無法與外界取得通訊,外界救援人員無法在短時間內進入災害區救援,也無法獲知災害中心的受災情況,但是救援隊伍必須盡快的獲知災情,以便組織救災,一旦拖延時間災情就會加重一份,我們目前就是缺乏一種時間要求快的應急動態監測手段。現在一般采用直升飛機進行應急動態監測手段,這就涉及運用軍隊空軍參與的的級別,要求通過國家緊急狀態預案進行全面調配;以地震救援任務為例假設發生地震,在災難初始時刻,水、電、通訊、交通均中斷的情況下,外部救援人員無法快速的進入震區內部了解損失情況,無法與外界聯系,有關指揮領導部門缺乏決策依據,為了給相關部門及時提供科學的決策依據,就可以通過小型快速反應的無人機在空中對震區進行勘察,還可空投衛星電話、對講機等應急通訊設備。那么低空遙感應急監測運用到突發性事件的應急監測中,提供大比例尺制圖,實時動態圖像、可為應急救援監測提供相應準確的數據信息,主要原因為(1)可以10分鐘快速安裝,橡筋彈射起飛,不需要跑道;(2)攜帶方便;可乘坐民航客機到達需使用地域(3)復飛能力強,傘降回收更換電源即可復飛;(4)任務載荷能力強,能裝下單反數碼相機、攝像頭能相關載荷;
發明內容本實用新型的目的是提供一種快速有效的小型電動應急遙感監測無尾型無人機, 可以有效的解決現有技術直升飛機或其他飛機在快速應急反應,起降條件不足方面的缺憾。為了實現上述目的,本實用新型提供了一種小型電動應急遙感監測無尾型無人機,由機身1,機翼2,尾翼4、動力控制裝置,任務載荷艙6組成;所述機身兩側分別固定連接機翼,機身與機翼分別通過四個受拉螺栓鏈接,并由蝶形螺母鎖死,機身與機翼通過穿過機身的一根碳纖管連接,機翼后緣設置副翼2-11 ;尾翼固定連接在機身尾部上方;動力及控制裝置由上部機身的頭部控制設備艙7,中部的動力電源設備艙8和尾部固定連接電動螺旋槳發動機3組成;機身下腹部的前部設置彈射掛鉤5,中部設置的攝像艙有伸出孔11, 后部設置回收傘艙,尾部為彈射手柄。本實用新型的小型電動應急遙感監測無尾型無人機,針對提高應急反應速度,可在復雜地形起飛困難的情況使用,大大提高救援反應速度,采用模塊化設計可滿足快速維護要求,有升空準備時間短、復飛速度快、操作簡單、運輸便利、成本低等優點。[0012]下面通過附圖和實施例,對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述.
圖1為本實用新型結構示意圖;圖2為本實用新型機腹部結構示意圖。圖1—圖2的附圖標記說明1.機身,2.機翼,2-1.副翼,3.電動螺旋槳發動機,4.尾翼,5.彈射掛鉤,6.任務載荷艙,7.控制設備艙,8.動力電源設備艙,9.回收傘艙,10.彈射手柄,11.攝像鏡頭伸出孔,12.連接桿。
具體實施方式
實施例1,如圖1-圖2為本實用新型結構示意圖。小型電動應急遙感監測無尾型無人機總體結構描述該小型電動應急遙感監測無尾型無人機為無水平尾翼結構,如圖1所示。無尾結構的最大優點是高速飛行時性能優異,無水平尾翼結構是最接近飛鏢、導彈、火箭的氣動結構,航天飛機采用的也是無水平尾翼結構,因為這是最適合高速飛行的結構,阻力小,結構強度大。由于沒有水平尾翼,大大減少了空氣阻力,無水平尾翼結構機翼承載重量更合理, 和機身鏈接結構更穩固,這就簡化了機身結構,再加上去掉了水平尾翼和相關的操控系統后,機身重量可以大大降低。如圖1所示,機體1上表面前部設有一個機艙7,內部為一個大容量的機艙,用于裝載為小型電動無尾型無人機的飛行自動控制系統。中部也設計一大容量機艙8,用于裝載為小型電動無尾型無人機的動力電源,中后端設計一機艙,用于裝載為小型電動無尾型無人機的任務載荷艙。機翼2后緣為設置副翼2-11,機翼采用S翼型,相對厚度8. 5%,尾翼采用NACA0009。機身1下腹部設置彈射掛鉤5,機身1下腹后部設置回收傘艙9,具體的,回收傘艙設置在彈射手柄10的前部位置。機身1下腹中部設置攝像鏡頭伸出孔11,任務載荷艙 6內安裝單高分辨率數碼相機或者攝像頭。機身1下部后部安裝有彈射手柄10,目的是在彈射起飛時緊拉彈射橡筋,打到最佳起飛速度,手動把穩飛機,也可以到達一個準確的起飛角度。為滿足飛機在飛行狀態的實時監控,本實用新型控制設備艙7內安裝可保持定高定速的自動駕駛儀,自動駕駛儀集成溫度傳感器、GPS、空速傳感器,還采用慣導設備測量并控制控制飛機在空中的姿態。飛控系統控制電路通過嵌入式開發。使得飛控系統可靠性更
尚ο本實用新型根據無人機低空應急遙感系統的功能和工作要求,按照氣動、結構、任務載荷、控制一體化設計進行了詳細設計和配置。通過使用無水平尾翼結構設計,使機體滿足控制設備、動力源設備、任務設備裝載下具有最高的有效飛行效率、抗風能力和續航能力;在飛機結構設計上采用快速裝卸技術,便于使用運輸。在動力裝置配置上,采用1款KV 為950的無刷電機。在起飛方式上可采用彈射、手拋、滑跑,回收方式可采用傘降、撞網或者滑降,降低系統對起飛場地的要求。為保障該無人機整體的氣動布局、結構、機體與載荷重量比例打到最優化,同時基于民用,在結構上注重簡單實用以降低成本,在功能上注重應急快速反應和快速裝卸以使用各種情況下的各種需求。小型電動應急遙感監測無尾型無人機主要結構形式為機身1、 機翼2、尾翼4結構為切割擠塑板包裹玻璃鋼夾層結構,梁為碳纖管、機身1與機翼2對接平面采用桐木玻璃鋼夾層。同時采用模塊化設計機身1與機翼2通過4個受拉螺栓連接,并設置有貫穿左右機翼和機身1的連接桿12。彈射掛鉤5是用玻纖板切割而成,并通過玻璃鋼緊固在機身下腹部。本實用新型總體設計充分考慮了在各種環境下對飛行性能、工作性能的要求,通過合理取舍和綜合實驗,最終獲得了較高的綜合性能。本系統滿足針對低空應急遙感監測的一般要求和有效控制成本,確定自重4. 5公斤,任務載荷800克,有效執行任務時間45 分鐘,本實用新型通過增大機翼面積和翼載荷,提高飛行系統的抗風能力,有效抗風能力4 級,最大平飛速度80公里/小時(海平面標準大氣壓時),工作高度50-4000米(海拔高度),有效飛行活動半徑20公里,完全滿足應急任務和監控所需。通過上述總體設計,本實用新型小型電動應急遙感監測無尾型無人機技術參數為
權利要求1.小型電動應急遙感監測無尾型無人機,其特征是由機身(1),機翼O),尾翼、動力控制裝置,任務載荷艙(6)組成;機身兩側分別固定連接機翼,機身與機翼分別通過四個受拉螺栓鏈接,并由蝶形螺母鎖死,機身與機翼通過穿過機身的一根碳纖管連接,機翼后緣設置副翼(2-11),尾翼固定連接在機身尾部上方;動力及控制裝置由上部機身的頭部控制設備艙(7),中部的動力電源設備艙(8)和尾部固定連接電動螺旋槳發動機C3)組成;機身下腹部的前部設置彈射掛鉤(5),中部設置的攝像艙有伸出孔(11),后部設置回收傘艙,尾部為彈射手柄。
專利摘要本實用新型小型電動應急遙感監測無尾型無人機,機身兩側分別固定機翼,機身與機翼分別通過四個受拉螺栓鏈接,并由蝶形螺母鎖死,機身與機翼通過穿過機身的一根碳纖管連接,機翼后緣設置副翼(2-11),尾翼固定連接在機身尾部上方;動力及控制裝置由上部機身的頭部控制設備艙(7),中部的動力電源設備艙(8)和尾部固定連接電動螺旋槳發動機(3)組成;機身下腹部的前部設置彈射掛鉤(5),中部設置的攝像艙有伸出孔(11),后部設置回收傘艙,尾部為彈射手柄;可在復雜地形起飛困難的情況使用,提高救援反應速度,采用模塊化設計可滿足快速維護要求,有升空準備時間短、復飛速度快、操作簡單、運輸便利、成本低等優點。
文檔編號B64C39/02GK202046437SQ20112004952
公開日2011年11月23日 申請日期2011年2月28日 優先權日2011年2月28日
發明者劉錕 申請人:貴陽高新冰點科技有限公司