CN204660017U - 一种风筝辅助飞行器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种风筝辅助飞行器，属于无人飞行器技术领域。本实用新型的风筝型舱体为等边三角形结构，在其上表面设置有舱盖，飞行器的控制系统设置于风筝型舱体内部并由舱盖封闭；飞行提升机构设置于风筝型舱体的3个顶角处，该飞行提升机构包括电机座、电机和螺旋桨；其中，风筝型舱体一个顶角处的飞行提升机构还设置有舵机和连杆，舵机通过连杆控制电机座转动。本实用新型利用风筝飞行原理，将无人飞行器机体制成风筝型结构；在有风状态下，可停止电机动作，类似放风筝一样使飞行器在空中保持稳定的飞行状态；飞行器失控时，也可借助风筝型飞行器机体提供的飞行阻力缓慢滑行落地，不致造成地面人身安全事故，同时减小了飞行器的损坏程度。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人飞行器技术领域，更具体地说，涉及一种风筝辅助飞行器。
背景技术
目前世界上使用的飞行器主要有直升飞机、固定翼飞机、旋翼飞机、动力伞、动力三角翼飞行器等，近几年由于无人飞行器拥有非常好的机动性，灵活性，能够轻松实现垂直起飞、降落、悬停的优点，在航空模型界得到了越来越广泛的应用。
运用小型飞行器作为监控设备的载体，对地面诸如道路不通、因现场混乱造成交通堵塞、因环境污染、核泄漏以及反恐危险使得作业人员无法靠近等情况进行监控；或在重大自然灾害情况下，及时升空充当临时通讯基站；或将小型飞行器应用于夜间紧急救助等需要光源的场合，都将大大扩宽无人飞行器的应用且具有非常实际的意义。
然而，目前使用的无人飞行器存在以下问题：首先，现有产品采用锂电池等对飞行器进行供电，由于飞行器能耗较大所以耗电非常快，导致飞行器的续航时间短，一般只能持续5～10分钟，飞行器投入空中作业的时间非常受限；其次，由于飞行器控制系统元器件质量、无线电干扰等原因，导致飞行器易因失控而坠落，而坠毁会造成地面的人身安全事故和飞行器的损坏，给使用者带来损失。
经检索，关于上述问题已有解决方案公开。如中国专利号ZL 201420465564.8，授权公告日为2014年12月19日，发明创造名称为：一种航拍装置；该申请案包括升空装置、云台装置、拍摄装置、方向调整装置、无线遥控装置和一连接装置，且所述升空装置为风筝。所述风筝包括形状为等边三角形的迎风布、长度相同的两条边杆、撑杆、横杆、三角形定位布和风筝线。利用风筝替代遥控飞行器，不需要遥控控制升空，则升空的风筝不会因为无线电的干扰和控制设备元件的质量问题而坠落，其能在空中保持稳定的状态。该申请案通过等边三角形形状的风筝和三角形定位布的设置，使拍摄装置与水平面的夹角范围保持在80°～85°内，接近垂直，拍摄效果更优；并使得云台装置能够稳定地携带足够的电池，风筝升空1000-2000米高并长时间拍摄但都能满足供电需求。但该申请案结构复杂、制造成本高，实用性差。
发明内容
1.实用新型要解决的技术问题
本实用新型的目的在于克服现有无人飞行器能耗大，续航时间短；易因失控坠落造成地面人身安全事故和飞行器损坏的问题，提供了一种风筝辅助飞行器；本实用新型利用风筝飞行原理，将无人飞行器机体制成风筝型结构；在有风状态下，可停止电机动作，类似放风筝一样使飞行器在空中保持稳定的飞行状态；飞行器失控时，也可借助风筝型飞行器机体提供的飞行阻力缓慢滑行落地，不致造成地面人身安全事故，也可以大大减小飞行器的损坏程度。
2.技术方案
为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
本实用新型的一种风筝辅助飞行器，包括风筝型舱体和飞行提升机构，所述的风筝型舱体为等边三角形结构，在风筝型舱体上表面设置有舱盖，飞行器的控制系统设置于风筝型舱体内部并由舱盖封闭；所述的飞行提升机构设置于风筝型舱体的3个顶角处，该飞行提升机构包括电机座、电机和螺旋桨，电机设置于电机座上，且电机驱动螺旋桨转动；其中，风筝型舱体一个顶角处的飞行提升机构还设置有舵机和连杆，舵机的输出轴连接连杆，连杆控制电机座转动。
作为本实用新型更进一步的改进，所述的风筝型舱体采用轻木制造而成，所述电机采用空心杯电机。
作为本实用新型更进一步的改进，所述风筝型舱体的底部连接有牵引绳。
作为本实用新型更进一步的改进，所述的舵机通过连杆控制电机座逆时针或顺时针旋转，逆时针或顺时针旋转的角度范围均为0～15°。
作为本实用新型更进一步的改进，所述的风筝型舱体的底部搭载摄像头、FM发射器、基站发射器或探照灯。
作为本实用新型更进一步的改进，所述飞行提升机构的外部设置有桨保护器。
3.有益效果
采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：
(1)本实用新型的一种风筝辅助飞行器，其将飞行器机体制成风筝型结构，在有风状态下，可停止电机动作，类似放风筝一样使飞行器在空中保持稳定的飞行状态，节省了飞行器进行空中作业时消耗的能量，飞行器续航时间得到大大延长，满足了飞行器上空执行监控、探照、充当通讯基站等作业时对续航时间的要求；同时，飞行器失控时，也可借助风筝型舱体提供的飞行阻力缓慢滑行落地，不致造成地面人身安全事故，也可减小飞行器的损坏程度；
(2)本实用新型的一种风筝辅助飞行器，结构简单、制造成本低，实用性强，便于推广应用。
附图说明
图1为本实用新型的一种风筝辅助飞行器的结构示意图。
示意图中的标号说明：
11、风筝型舱体；12、舱盖；21、电机座；22、电机；23、螺旋桨；24、桨保护器；31、舵机；32、连杆。
具体实施方式
为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
参看图1，本实施例的一种风筝辅助飞行器，包括风筝型舱体11和飞行提升机构，所述的风筝型舱体11为等边三角形结构且整体机身扁平，在风筝型舱体11上表面设置有舱盖12，飞行器的控制系统设置于风筝型舱体11内部并由舱盖12封闭。所述的飞行提升机构设置于风筝型舱体11的3个顶角处，飞行提升机构的外部设置有桨保护器24。该飞行提升机构包括电机座21、电机22和螺旋桨23，电机座21设置于风筝型舱体11尾端的机臂上，电机22设置于电机座21上，电机22驱动螺旋桨23转动。
本实施例的目的在于利用风筝飞行原理，在有风状态下，类似放风筝一样使飞行器在空中保持稳定的飞行状态，而无需锂电池提供飞行耗能，需达到此目的必须要解决的问题即飞行器自身重量不能过重。为了解决此问题，本实施例的风筝型舱体11采用轻木制造，且电机22采用空心杯电机，空心杯电机的能量密度大，与同等功率的铁芯电动机相比，其重量、体积减轻1/3-1/2，且具有十分突出的节能、控制和拖动特性。又由于本实施例节省了飞行器在空中作业时消耗的能量，所以无需搭载大容量电池，这又进一步降低了飞行器自重。因此，本实施例的风筝辅助飞行器能够达到在有风状态下，停止电机动作，飞行器在空中保持稳定飞行状态的目的。
此外，考虑到飞行器执行空中作业时，存在风向变化等因素，为了使飞行器在空中能够适应风向变化、或根据飞行需要灵活转向，本实施例风筝型舱体11一个顶角处的飞行提升机构还设置有舵机31和连杆32，舵机31的输出轴连接连杆32，且舵机31通过连杆32控制电机座21逆时针或顺时针旋转，电机座21逆时针或顺时针旋转的角度范围均为0～15°。地面人员通过控制电机座21旋转，可以灵活调整飞行器的飞行姿态。同时，本实施例风筝型舱体11的底部连接有牵引绳(图1中未示出)，飞行器利用风力飞行时，可通过将牵引绳的一端拴于地面固定物上，以方便地面人员腾出精力完成其他工作。
所述的风筝型舱体11的底部可搭载摄像头、FM发射器、基站发射器或探照灯，以在诸如地面道路不通、因现场混乱造成交通堵塞、因环境污染、核泄漏以及反恐危险使得作业人员无法靠近等情况下进行空中临时监控；或在重大自然灾害情况下，及时升空充当临时通讯基站；或应用于夜间紧急救助等需要光源的场合。由于本实施例节省了飞行器进行空中作业时消耗的能量，飞行器续航时间得到大大延长，满足了飞行器上空执行监控、探照、充当通讯基站等作业时对续航时间的要求。
本实施例的一种风筝辅助飞行器，具体使用过程如下：首先，地面人员控制电机22驱动螺旋桨23旋转，风筝辅助飞行器升空。飞行器升到指定高度后，在有风状态下，地面人员控制电机22停止动作，类似放风筝一样使飞行器在空中保持稳定的飞行状态，执行监控、探照或充当通讯基站等作业。执行空中作业过程中，可将风筝型舱体11底部的牵引绳拴于地面固定物上，以方便地面人员腾出精力完成其他工作；同时，遇空中风向变化、或根据飞行需要需转向的情况，可通过舵机31控制电机座21逆时针或顺时针旋转，灵活调整飞行器的飞行姿态。在无风状态下，飞行器也可一直依靠电机22驱动螺旋桨23旋转提供飞行升力。执行任务结束后，地面人员可先通过回收牵引绳使飞行器下落，待飞行器下落至距地面指定高度再启动电机22，以保证飞行器平稳落地。还需说明的是，本实施例提供的风筝辅助飞行器，在飞行器失控时，可借助风筝型舱体11提供的飞行阻力缓慢滑行落地，不致造成地面人身安全事故，也可减小飞行器的损坏程度。
以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种风筝辅助飞行器，其特征在于：包括风筝型舱体(11)和飞行提升机构，所述的风筝型舱体(11)为等边三角形结构，在风筝型舱体(11)上表面设置有舱盖(12)，飞行器的控制系统设置于风筝型舱体(11)内部并由舱盖(12)封闭；所述的飞行提升机构设置于风筝型舱体(11)的3个顶角处，该飞行提升机构包括电机座(21)、电机(22)和螺旋桨(23)，电机(22)设置于电机座(21)上，且电机(22)驱动螺旋桨(23)转动；其中，风筝型舱体(11)一个顶角处的飞行提升机构还设置有舵机(31)和连杆(32)，舵机(31)的输出轴连接连杆(32)，连杆(32)控制电机座(21)转动。
2.根据权利要求1所述的一种风筝辅助飞行器，其特征在于：所述的风筝型舱体(11)采用轻木制造而成，所述电机(22)采用空心杯电机。
3.根据权利要求2所述的一种风筝辅助飞行器，其特征在于：所述风筝型舱体(11)的底部连接有牵引绳。
4.根据权利要求2或3所述的一种风筝辅助飞行器，其特征在于：所述的舵机(31)通过连杆(32)控制电机座(21)逆时针或顺时针旋转，逆时针或顺时针旋转的角度范围均为0～15°。
5.根据权利要求4所述的一种风筝辅助飞行器，其特征在于：所述的风筝型舱体(11)的底部搭载摄像头、FM发射器、基站发射器或探照灯。
6.根据权利要求5所述的一种风筝辅助飞行器，其特征在于：所述飞行提升机构的外部设置有桨保护器(24)。
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| CN106741899A (zh) * | 2017-01-04 | 2017-05-31 | 上海量明科技发展有限公司 | 风筝型飞行器及其实现方法 |
| CN108369243A (zh) * | 2015-12-07 | 2018-08-03 | 乐天株式会社 | 风估计系统、风估计方法以及程序 |
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