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CN203391991U - 一种面向任务载荷的模块化无人直升机 - Google Patents

一种面向任务载荷的模块化无人直升机 Download PDF

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CN203391991U CN201320225898.3U CN201320225898U CN203391991U CN 203391991 U CN203391991 U CN 203391991U CN 201320225898 U CN201320225898 U CN 201320225898U CN 203391991 U CN203391991 U CN 203391991U
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Abstract

本实用新型涉及无人机领域，特别是一种面向任务载荷的模块化无人直升机。本实用新型将任务载荷作为无人直升机的组成部分进行无人直升机的总体设计，将无人直升机分成上部飞行平台模块(1)和下部任务载荷模块(2)，飞行平台模块(1)中包括由机身(101)、旋翼系统(102)、飞控系统(103)、动力系统(104)、电力系统(105)、电缆及接口(106)组成的无人直升机常规基本组件，任务载荷模块(2)主要由一个载荷舱(201)组成，两者严密吻合、牢固连接，组成整体无人直升机。本实用新型解决了现有无人直升机载荷舱形状和容量有限，无法适用各种不同种类、尺寸和形状载荷设备的问题，提高了任务载荷综合使用的灵活性和无人直升机的多任务执行能力。

Description

一种面向任务载荷的模块化无人直升机
技术领域
本实用新型涉及无人机领域，特别是一种面向任务载荷的模块化无人直升机。
背景技术
近年来，随着科技水平的不断提高，无人机技术不断发展。无人机可分为固定翼和旋翼两大类，前者是目前国际上无人机的主流，而后者由于其技术含量较高，对无人机的设计和制造技术提出了更大的挑战。无人机和航模的重要区别在于：后者仅关注其飞行性能，属于运动和娱乐产品；前者则关注的是所能搭载的载荷，并完成指定的任务，是一种任务和作业平台。无人直升机具有垂直起降、悬停、低速和近目标飞行等功能，在民用领域具有广阔的应用潜力。
对于无人直升机的总体设计，通常人们的思路来自于两个方向：一是专业的航空设备制造者，多为由飞控系统取代飞行员的设计理念；二是航模设计和爱好者，多趋向于模型放大和整合。这两种设计理念均将注意力集中在飞行性能方面，对无人直升机的实际应用目的有所忽略。无人直升机作为一个任务平台，除飞行性能外，最重要的功能是搭载不同的任务载荷来进行作业。在现有的无人直升机设计中，任务载荷与飞机没有直接关联，常常通过外部悬挂来实现任务载荷搭载。由于任务载荷大小、尺寸、形状以及重量各异，且在无人直升机飞行时需要考虑相应的重心配重问题，故现有的这种外挂方法使得任务实施较为繁琐，出错几率较高，也容易造成设备的损害。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是现有无人直升机载荷舱形状和容量有限，无法适用各种不同种类、不同尺寸和形状的载荷设备，同时，任务载荷外部悬挂方法实施复杂、操作繁琐、出错率高、设备易损。
本实用新型为解决上述技术问题的技术方案是：将任务载荷作为无人直升机的组成部分进行无人直升机的总体设计，将无人直升机分成上部飞行平台模块1和下部任务载荷模块2，飞行平台模块1中包括由机身101、旋翼系统102、飞控系统103、动力系统104、电力系统105、电缆及接口106组成的无人直升机常规基本组件，任务载荷模块2主要由一个载荷舱201组成，两模块严密吻合、牢固连接，组成整体无人直升机。
在任务载荷模块2中安装一套或者多套任务载荷设备或系统、附加油箱202或备用电池203、配重物204，任务载荷模块2根据载荷的形状、尺寸、重量和应用特征进行独立设计和配重。按任务需求，附加油箱202和备用电池203可用于提高无人直升机的续航能力。配重物204用于调节机身重心配重，增加无人直升机的飞行稳定性。
飞行平台模块1可根据任务的需求进行替换。例如，根据任务需求选择使用不同类型的动力系统104，如电力发动机、柴油发动机或涡轮轴发动机等；根据任务需求选择使用不同的旋翼系统102，如单旋翼尾桨式或双旋翼交叉式等。
飞行平台模块1和任务载荷模块2可以通过固定卡扣、螺丝或其他固定装置3进行严密吻合、牢固连接。
一种飞行平台模块1可以和多种不同形状的任务载荷模块2配合使用。一种任务载荷模块2也可以与多种不同性能的飞行平台模块1配合使用。
本实用新型的一种面向任务载荷的模块化无人直升机，还包括一个起落架4，起落架4可安装在飞行平台模块1的构架上，也可安装在任务载荷模块2的构架上。所述起落架4为固定高度或采用可调节高度结构。
本实用新型的一种面向任务载荷的模块化无人直升机，所述飞控系统103和电力系统105将提供统一的标准化接口，与相应的任务载荷进行连接，实现供电和两者间的数据、指令传输。
本实用新型的有益效果包括：
(1)本实用新型的一种面向任务载荷的模块化无人直升机，将任务载荷作为无人直升机的组成部分加以整体考虑，分成具有无人直升机常规结构的飞行平台模块1和面向载荷设备的任务载荷模块2，无人直升机执行不同任务时，可通过更换任务载荷模块2来满足不同任务的需求。
(2)本实用新型的一种面向任务载荷的模块化无人直升机，致力于无人直升机飞行平台模块1和任务载荷模块2的独立设计，追求其整合后的整体性，提高了任务载荷综合使用的灵活性和广泛性，且便于安装。
(3)本实用新型的一种面向任务载荷的模块化无人直升机，一种飞行平台模块1可以和多种任务载荷模块2配合使用，反过来，一种任务载荷模块2又可和多种飞行平台模块1配合使用，从而实现了无人直升机的一机多用和多机组合使用，提高了无人直升机的多任务执行能力，使得无人直升机的应用更为经济。
(4)本实用新型的一种面向任务载荷的模块化无人直升机，任务载荷模块2是无人直升机的组成部分，且密封并提供标准接口，由此可有效保护任务载荷设备，并保障设备的正常运行，便于实现重心配重，以求达到最佳飞行效率。
(5)本实用新型的一种面向任务载荷的模块化无人直升机，实现无人直升机结构模块化，化整为零，便于搬运和运输。
附图说明
图1是本实用新型的一种面向任务载荷的模块化无人直升机的结构示意图。
图2是本实用新型的实施例一和实施例二的无人直升机整体示意图。
图3是本实用新型的实施例一模块分解示意图。
图4是本实用新型的实施例二模块分解示意图。
图5是本实用新型的实施例三模块分解示意图。
图6是本实用新型的实施例三的无人直升机整体示意图。
图7是可替换的飞行平台模块1示意图。
具体实施方式
本实用新型的一种面向任务载荷的模块化无人直升机分为飞行平台模块1和任务载荷模块2两部分，如图1所示，飞行平台模块1包括机身101、旋翼系统102、飞控系统103、动力系统104、电力系统105、电缆及接口106等无人直升机的常规基本组成部分。任务载荷模块2主要由一个载荷舱201组成，用于搭载一套或者多套任务载荷设备或系统；根据需要还可以安装一个或多个附加油箱202或备用电池203，用于提升无人直升机的续航能力；必要时，还可以安装配重物204进行飞机重心配重。起落架4可安装在飞行平台模块1的构架上，也可安装在任务载荷模块2的构架上。飞行平台模块1和任务载荷模块2可以通过固定卡扣、螺丝或其他固定装置3进行严密吻合、牢固连接。
本实用新型的一种面向任务载荷的模块化无人直升机，任务载荷模块2的形状和大小可根据需要搭载的载荷设备情况设计。当需要搭载的设备较大或需要搭载多个设备时，任务载荷模块2可以设计得空间大一些；当需要搭载的设备较小时，任务载荷模块2可以设计得空间小一些。任务载荷模块2的形状可多样化，如半椭球体、立方体、多曲面体、椎体或其他不规则组合体形状。
实施例一：
无人直升机的整体结构如图2所示，飞行平台模块1采用交叉式双旋翼的旋翼系统102，任务载荷模块2采用椭圆形舱体结构。图3为模块分解示意图，起落架4安装在飞行平台模块1的构架上，起落架4为可调节高度式设计，根据任务载荷模块2的高度调整起落架4的高度。
实施例二：
无人直升机的整体结构如图2所示，飞行平台模块1采用交叉式双旋翼的旋翼系统102，任务载荷模块2采用椭圆形舱体结构。图4为模块分解示意图，起落架4安装在任务载荷模块2的构架上，起落架4为可调节高度式设计，根据任务载荷模块2的高度调整起落架4的高度。
实施例三：
无人直升机的整体结构如图6所示，飞行平台模块1与实施例一中的飞行平台模块1完全相同，任务载荷模块2改变为如图5所示的形状，进一步增加了载荷能力。起落架4安装在任务载荷模块2的构架上，为可调节高度结构。
图7中的飞行平台模块1为单旋翼尾桨式，可用于替换实施例一、二、三中的飞行平台模块1，组成另一种的无人直升机。
一种飞行平台模块1可以和多种不同的任务载荷模块2配合使用，同样地，一种任务载荷模块2可以和多种不同的飞行平台模块1配合使用，由此提高了无人直升机的多任务能力，拓宽了其应用范畴。
虽然上文已经根据各种特定的实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型不限于此，本领域技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此凡是按照本实用新型所述原理进行的修改，都应该理解为包括在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种面向任务载荷的模块化无人直升机，其特征在于：由上部的飞行平台模块(1)和下部的任务载荷模块(2)构成，飞行平台模块(1)中包括由机身(101)、旋翼系统(102)、飞控系统(103)、动力系统(104)、电力系统(105)、电缆及接口(106)组成的无人直升机常规基本组件；任务载荷模块(2)包括一个载荷舱(201)，任务载荷模块(2)根据载荷的形状、尺寸、重量和应用特征进行独立设计和配重；飞行平台模块(1)和任务载荷模块(2)通过固定装置(3)进行严密吻合、牢固连接，一种飞行平台模块(1)可以和多种不同形状的任务载荷模块(2)配合使用，一种任务载荷模块(2)可以与多种不同性能的飞行平台模块(1)配合使用。 
2.根据权利要求1所述的一种面向任务载荷的模块化无人直升机，其特征在于：在任务载荷模块(2)中安装一套或者多套任务载荷设备或系统、附加油箱(202)或备用电池(203)、配重物(204)。 
3.根据权利要求1所述的一种面向任务载荷的模块化无人直升机，其特征在于：飞行平台模块(1)可根据任务的需求进行替换。 
4.根据权利要求1所述的一种面向任务载荷的模块化无人直升机，其特征在于：还包括一个起落架(4)，起落架(4)安装在飞行平台模块(1)的构架上。 
5.根据权利要求1所述的一种面向任务载荷的模块化无人直升机，其特征在于：还包括一个起落架(4)，起落架(4)安装在任务载荷模块(2)的构架上。 
6.根据权利要求4或5所述的一种面向任务载荷的模块化无人直升机，其特征在于：所述起落架(4)为固定高度或采用可调节高度结构。 
7.根据权利要求1所述的一种面向任务载荷的模块化无人直升机，其特征在于：所述飞控系统(103)和电力系统(105)提供统一的标准化接口，与相应的任务载荷进行连接，实现供电和通信目的。 
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