專利名稱：航拍用飛機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種飛機(jī),進(jìn)ー步涉及ー種航拍用飛機(jī)。
技術(shù)背景飛機(jī)用于航拍已有多年歷史，但是無論是有人飛機(jī)還是無人飛機(jī)，航拍時(shí)的視角都有很大限制，飛機(jī)需要不斷的調(diào)整姿態(tài)和位置來迎合拍攝角度，給航拍操作帶來了許多不便。有人曾想出使用懸臂，將拍攝鏡頭懸到機(jī)艙外進(jìn)行拍攝，這樣同樣帶來了問題，對(duì)于有人飛機(jī)來說，對(duì)機(jī)艙外的鏡頭進(jìn)行操作難度較大，對(duì)于無人駕駛飛機(jī)來說，降落時(shí)懸臂將
容易遭到破壞。因此，需要一種既能實(shí)現(xiàn)懸臂的功能，又能較好操作的航拍用飛機(jī)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供了一種懸臂可旋轉(zhuǎn)、收納的航拍用飛機(jī)。航拍用飛機(jī)，包括飛機(jī)，位于飛機(jī)機(jī)頭部位的可旋轉(zhuǎn)云臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)I位于旋轉(zhuǎn)云臺(tái)的重心位置，兩端分別是拍攝器材2和配重I。所述配重包括為飛機(jī)提供電カ的電源。所述飛機(jī)為固定翼無人駕駛飛機(jī)；所述飛機(jī)動(dòng)カ由3個(gè)推力驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)分別位于飛機(jī)兩側(cè)機(jī)翼，另外ー個(gè)位于飛機(jī)尾部。作為優(yōu)選方案之一，所述推力均由螺旋槳4、5、6_1實(shí)現(xiàn)，螺旋槳均由電機(jī)來驅(qū)動(dòng)，電機(jī)的電カー部分或全部來自配重部分的電源。還包括位于機(jī)身中部飛機(jī)中心位置的能源倉7，另外ー塊電源位于能源倉內(nèi)。所述電源由可充放電鋰聚合物電池和一次性鋰電池組合而成。作為優(yōu)選方案之ニ，所述兩側(cè)機(jī)翼上的推力由螺旋槳4、5實(shí)現(xiàn)，螺旋槳由電機(jī)來驅(qū)動(dòng)，電機(jī)的電カ部分或全部來自配重部分的電源，所述機(jī)身后部推力由渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)6-2驅(qū)動(dòng)。所述電源為多次可充放電的鋰聚合物電池。還包括位于機(jī)身中部飛機(jī)中心位置的能源倉7，所述渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)6-2的油箱位于機(jī)身能源倉7中。作為優(yōu)選方案之三，所述推力全部由螺旋槳實(shí)現(xiàn)，兩側(cè)機(jī)翼螺旋槳4、5由電機(jī)來驅(qū)動(dòng)，電機(jī)的電カ部分或全部來自配重部分的電源，飛機(jī)尾部螺旋槳由活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)6-3驅(qū)動(dòng)。所述電源為多次可充放電的鋰聚合物電池。還包括位于機(jī)身中部飛機(jī)中心位置的能源倉7，所述發(fā)動(dòng)機(jī)6-3的油箱位于能源倉中。當(dāng)飛機(jī)起飛和降落時(shí)，拍攝器材2旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向機(jī)身，配重I轉(zhuǎn)向機(jī)頭方向；當(dāng)需要拍攝時(shí)，拍攝器材2轉(zhuǎn)向機(jī)頭方向井伸出機(jī)身外，配重I轉(zhuǎn)向機(jī)身。由于支點(diǎn)正好是中心位置，旋轉(zhuǎn)和平衡都能很好地實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于云臺(tái)可以旋轉(zhuǎn)，既方便了拍攝，又防止了云臺(tái)在起落過程中遭到破壞。多種動(dòng)カ組合可以滿足不同的場合需求。


圖I是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I代表旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)，2代表攝像器材，3代表配重。圖2是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)云臺(tái)工作狀態(tài)圖。圖中，I代表旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)，2代表攝像器材，3代
表配重。圖3是實(shí)施例I結(jié)構(gòu)不意圖。4、5代表位于兩側(cè)機(jī)翼上的螺旋槳,6-1代表位于機(jī)身后部的螺旋槳。圖4是實(shí)施例2結(jié)構(gòu)不意圖。4、5代表位于兩側(cè)機(jī)翼上的螺旋槳,6-2代表位于機(jī)身后部的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。圖5是實(shí)施例3結(jié)構(gòu)不意圖。4、5代表位于兩側(cè)機(jī)翼上的螺旋槳,6-3代表位于機(jī)身后部的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的螺旋槳。 圖6是實(shí)施例4結(jié)構(gòu)示意圖。7代表能源倉，8代表機(jī)身后部可快速更換的動(dòng)カ裝置。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :對(duì)照?qǐng)D3所示。航拍用飛機(jī)，包括飛機(jī)，位于飛機(jī)機(jī)頭部位的可旋轉(zhuǎn)云臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)I位于旋轉(zhuǎn)云臺(tái)的重心位置，兩端分別是拍攝器材2和配重I。所述配重包括為飛機(jī)提供電カ的電源。所述飛機(jī)為固定翼無人駕駛飛機(jī)；所述飛機(jī)動(dòng)カ由3個(gè)推力驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)分別位于飛機(jī)兩側(cè)機(jī)翼，另外ー個(gè)位于飛機(jī)尾部。所述推力均由螺旋槳4、5、6_1實(shí)現(xiàn)，螺旋槳均由電機(jī)來驅(qū)動(dòng)，電機(jī)的電カー部分或全部來自配重部分的電源。還包括位于機(jī)身中部飛機(jī)中心位置的能源倉7，另外ー塊電源位于能源倉7內(nèi)。所述電源由可充放電鋰聚合物電池和一次性鋰電池組合而成。電池由多次可充放電的鋰聚合物電池和一次性鋰電池組合而成。加速時(shí)利用可充放電的鋰聚合物電池的持續(xù)大電流放電性能，聚合物電池容量小，壓降快，因此在加速穩(wěn)定后，需要持續(xù)放電時(shí)切換到一次性電池，利用一次性鋰電池的大容量進(jìn)行巡航飛行。無人機(jī)滿負(fù)荷重量為20公斤，飛行速度為120公里/小時(shí)，拉カ與重量比為I. 2。根據(jù)公式計(jì)算出所需功率為2880瓦。因此機(jī)身后部的主電機(jī)選擇ScorpionHK-5020-450KV電動(dòng)機(jī)。因?yàn)闄C(jī)翼安裝兩個(gè)電機(jī)，可以選擇小功率的ScorpionHK-4025-630KV 電動(dòng)機(jī)。Scorpion HK-5020-450KV 電機(jī)的最大電流為 120A,所以選擇Scorpion Commander50V 130A ESC 電調(diào)。Scorpion HK-4025-630KV 電機(jī)的最大電流為 65A,所以選擇 Scorpion Commander50V 90A ESC 電調(diào)。(一)主電機(jī)參數(shù)參數(shù)外直徑61mm;軸直徑5. 98mm ;厚度20mm ;磁鐵極數(shù)10 ；KV 值450KV RPM/ 伏；空載電流1. 21A ;最大持續(xù)電流85A ;最大持續(xù)功率3770瓦；重量468克；最大電流120A。[0032](ニ)主電調(diào)-Scorpion Commander 50V 130A ESC 參數(shù)重量200克；最大電流130A ;工作電壓范圍12V_50V ;尺寸90x69x26mm ；(三)機(jī)翼電機(jī)-Scorpion HK-4025-630KV 參數(shù)外直徑40mm ;軸直徑5. 98mm ;厚度25mm ;磁鐵極數(shù)8 ；KV值630KV RPM/伏；空載電流1. IA ;最大持續(xù)電流65A ;最大持續(xù)功率2700瓦；重量326克；最大電流120A。多次可充放電的鋰聚合物電池和一次性鋰電池的混合動(dòng)カ無人機(jī)。在加速和爬升時(shí)利用可充放電鋰聚合物電池的持續(xù)大電流放電性能；在加速穩(wěn)定后，需要持續(xù)放電時(shí)切換到一次性鋰電池，利用一次性鋰電池的大容量進(jìn)行巡航飛行。鋰聚合物電池的特點(diǎn)是瞬間放電電流大、振動(dòng)很小、噪音小、不受海抜高度影響。因此利用它的持續(xù)大電流放電性能進(jìn)行加速和爬升的飛行。一次性鋰電池的特點(diǎn)是重量輕、容量大、振動(dòng)很小、噪音小、不受海拔高度影響、但是不能瞬間大電流放電，在爬升和加速時(shí)無法提供足夠的馬力，因此利用它 大容量的特點(diǎn)進(jìn)行巡航飛行。因?yàn)殇嚲酆衔镫姵睾鸵淮涡凿囯姵氐恼駝?dòng)很小，不受海抜高度影響，因此適合于各種高度的飛行。實(shí)施例2 對(duì)照?qǐng)D4:航拍用飛機(jī)，包括飛機(jī)，位于飛機(jī)機(jī)頭部位的可旋轉(zhuǎn)云臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)I位于旋轉(zhuǎn)云臺(tái)的重心位置，兩端分別是拍攝器材2和配重I。所述配重包括為飛機(jī)提供電カ的電源。所述飛機(jī)為固定翼無人駕駛飛機(jī)；所述飛機(jī)動(dòng)カ由3個(gè)推力驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)分別位于飛機(jī)兩側(cè)機(jī)翼，另外ー個(gè)位于飛機(jī)尾部。所述兩側(cè)機(jī)翼上的推力由螺旋槳4、5實(shí)現(xiàn)，螺旋槳由電機(jī)來驅(qū)動(dòng)，電機(jī)的電カ部分或全部來自配重部分的電源，所述機(jī)身后部推力由渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)6-2驅(qū)動(dòng)。所述電源為多次可充放電的鋰聚合物電池。還包括位于機(jī)身中部飛機(jī)中心位置的能源倉7，所述渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)6-2的油箱位于機(jī)身能源倉7中。無人機(jī)滿負(fù)荷重量為20公斤,飛行速度為120公里/小時(shí),拉カ與重量比為I. 2。根據(jù)公式計(jì)算出所需功率為2880瓦。因?yàn)闄C(jī)翼安裝兩個(gè)電機(jī)，因此機(jī)翼電機(jī)選擇ScorpionHK-4025-630KV 電動(dòng)機(jī)。Scorpion HK-4025-630KV 電機(jī)的最大電流為 65A,所以選擇 Scorpion Commander50V 90A ESC 電調(diào)。根據(jù)無人機(jī)重量，選擇德國JETCAT P200-SX發(fā)動(dòng)機(jī)(一 )機(jī)翼電機(jī)參數(shù) Scorpion HK-4025-630KV外直徑40mm ;軸直徑5. 98mm ;厚度25mm ;磁鐵極數(shù)8 ；KV值630KV RPM/伏；空載電流1. IA ;最大持續(xù)電流65A ;最大持續(xù)功率2700瓦；重量326克；最大電流120A。(ニ)電調(diào) Scorpion Commander 50V 90AESC 參數(shù)重量150克；最大電流90A ;工作電壓范圍12V_50V ;尺寸75x68x26mm。(三)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)產(chǎn)地:德國;品牌JETCAT ;型號(hào)P200-SX ;推力25公斤；重量2. 25公斤；直徑12 厘米；轉(zhuǎn)速32000-110000RPM。多次可充放電的鋰聚合物電池和渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)カ無人機(jī)。加速時(shí)利用渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的大功率性能，在加速后，需要保持持續(xù)速度時(shí)切換到鋰聚合物電池，利用鋰聚合物電池進(jìn)行巡航飛行。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是油耗大、不能長時(shí)間工作、噪音大、功率大、振動(dòng)小，適合更高海抜高度采樣的飛行。鋰聚合物電池的特點(diǎn)是瞬間放電電流大、振動(dòng)很小、噪音小、不受海抜高度影響。由于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的功率大，因此本結(jié)構(gòu)的無人機(jī)適合于大載重和更高海抜高度的采樣飛行。實(shí)施例3 對(duì)照?qǐng)D5。航拍用飛機(jī)，包括飛機(jī)，位于飛機(jī)機(jī)頭部位的可旋轉(zhuǎn)云臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)I位于旋轉(zhuǎn)云臺(tái)的重心位置，兩端分別是拍攝器材2和配重I。所述配重包括為飛機(jī)提供電カ的電源。所述飛機(jī)為固定翼無人駕駛飛機(jī)；所述飛機(jī)動(dòng)カ由3個(gè)推力驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)分別位于飛機(jī)兩側(cè)機(jī)翼，另外ー個(gè)位于飛機(jī)尾部。作為優(yōu)選方案之三，所述推力全部由螺旋槳實(shí)現(xiàn)，兩側(cè)機(jī)翼螺旋槳4、5由電機(jī)來驅(qū)動(dòng)，電機(jī)的電カ部分或全部來自配重部分的電源，飛機(jī)尾部螺旋槳由活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)6-3驅(qū)動(dòng)。所述電源為多次可充放電的鋰聚合物電池。還包括位于機(jī)身中部飛機(jī)中心位置的能源倉7，所述發(fā)動(dòng)機(jī)6-3的油箱位于能源倉中。無人機(jī)滿負(fù)荷重量為20公斤,飛行速度為120公里/小時(shí),拉カ與重量比為I. 2。根據(jù)公式計(jì)算出所需功率為2880瓦。因?yàn)闄C(jī)翼安裝兩個(gè)電機(jī)，因此機(jī)翼電機(jī)選擇ScorpionHK-4025-630KV 電動(dòng)機(jī)。Scorpion HK-4025-630KV 電機(jī)的最大電流為 65A,所以選擇 Scorpion Commander50V 90A ESC 電調(diào)。(一 )機(jī)翼電機(jī)參數(shù) Scorpion HK-4025-630KV外直徑40mm ;軸直徑5. 98mm ;厚度25mm ;磁鐵極數(shù)8 ；KV值630KV RPM/伏；空載電流1. IA ;最大持續(xù)電流65A ;最大持續(xù)功率2700瓦；重量326克；最大電流120A。(ニ)電調(diào) Scorpion Commander 50V 90AESC 參數(shù)重量150克；最大電流90A ;工作電壓范圍12V_50V ;尺寸75x68x26mm。(三)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)產(chǎn)地德國；品牌3ff ;型號(hào)56IB2 ;功率5· 5馬カ/4千瓦；轉(zhuǎn)速1500-8500RPM ；
重量2公斤。多次可充放電的鋰聚合物電池和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)カ無人機(jī)。在加速和爬升時(shí)利用發(fā)動(dòng)機(jī)的大功率性能，在加速后，需要保持持續(xù)速度時(shí)切換到鋰聚合物電池，利用鋰聚合物電池進(jìn)行巡航飛行。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)特點(diǎn)是油耗小，振動(dòng)大、噪音大、工作不穩(wěn)定、受海抜高度的影響大。因此根據(jù)它的大功率性能，在加速和爬升時(shí)使用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。鋰聚合物電池的特點(diǎn)是瞬間放電電流大、振動(dòng)很小、噪音小、不受海拔高度影響。由于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)大和工作不穩(wěn)定，因此在無人機(jī)航拍、無人機(jī)測繪、無人機(jī)低空物理數(shù)據(jù)信息采集時(shí)使用振動(dòng)很小和噪音小的鋰聚合物電池進(jìn)行飛行。實(shí)施例4:對(duì)照?qǐng)D6。航拍用飛機(jī)，包括飛機(jī)，位于飛機(jī)機(jī)頭部位的可旋轉(zhuǎn)云臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)I位于旋轉(zhuǎn)云臺(tái)的重心位置，兩端分別是拍攝器材2和配重I。所述配重包括為飛機(jī)提供電カ的電源。所述飛機(jī)為固定翼無人駕駛飛機(jī)；所述飛機(jī)動(dòng)カ由3個(gè)推力驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)分別位于飛機(jī)兩側(cè)機(jī)翼，另外ー個(gè)位于飛機(jī)尾部。 機(jī)身尾部由燃油發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，機(jī)身中部有ー個(gè)能源倉7，既可以放電池組，也可以放油箱，能源倉位于機(jī)身中部整個(gè)飛機(jī)的重心位置；機(jī)身后部可快速更換的動(dòng)カ裝置8，根據(jù)飛行需要隨時(shí)更換燃油發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求1.航拍用飛機(jī)，其特征在于包括飛機(jī)，位于飛機(jī)機(jī)頭部位的可旋轉(zhuǎn)云臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)(I)位于旋轉(zhuǎn)云臺(tái)的重心位置，兩端分別是拍攝器材(2)和配重(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述航拍用飛機(jī)，其特征在于，所述配重包括為飛機(jī)提供電カ的電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述航拍用飛機(jī)，其特征在于，所述飛機(jī)為固定翼無人駕駛飛機(jī)；所述飛機(jī)動(dòng)カ由3個(gè)推力驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)分別位于飛機(jī)兩側(cè)機(jī)翼(4、5)，另外ー個(gè)位于飛機(jī)尾部⑶。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述航拍用飛機(jī)，其特征在于，所述推力均由螺旋槳(4、5、6-1)實(shí)現(xiàn)，螺旋槳均由電機(jī)來驅(qū)動(dòng)，電機(jī)的電カー部分或全部來自配重部分的電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述航拍用飛機(jī)，其特征在于，還包括位于機(jī)身中部飛機(jī)中心位置的能源倉(7)，另外ー塊電源位于能源倉內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述航拍用飛機(jī)，其特征在于，所述電源由可充放電鋰聚合物電池和一次性鋰電池組合而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述航拍用飛機(jī)，其特征在于，所述兩側(cè)機(jī)翼上的推力由螺旋槳(4、5)實(shí)現(xiàn)，螺旋槳由電機(jī)來驅(qū)動(dòng)，電機(jī)的電カ部分或全部來自配重部分的電源，所述機(jī)身后部推力由渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)(6-2)驅(qū)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述航拍用飛機(jī)，其特征在于，所述電源為多次可充放電的鋰聚合物電池。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述航拍用飛機(jī)，其特征在于，還包括位于機(jī)身中部飛機(jī)中心位置的能源倉(7)，所述渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)￠-2)的油箱位于機(jī)身能源倉(7)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述航拍用飛機(jī)，其特征在于，所述推力全部由螺旋槳實(shí)現(xiàn)，兩側(cè)機(jī)翼螺旋槳(4、5)由電機(jī)來驅(qū)動(dòng)，電機(jī)的電カ部分或全部來自配重部分的電源，飛機(jī)尾部螺旋槳由活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(6-3)驅(qū)動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述航拍用飛機(jī)，其特征在于，所述電源為多次可充放電的鋰聚合物電池。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述航拍用飛機(jī)，其特征在于，還包括位于機(jī)身中部飛機(jī)中心位置的能源倉(7)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)￠-3)的油箱位于能源倉中。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種飛機(jī)，進(jìn)一步涉及一種航拍用飛機(jī)。包括飛機(jī)，位于飛機(jī)機(jī)頭部位的可旋轉(zhuǎn)云臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)1位于旋轉(zhuǎn)云臺(tái)的重心位置，兩端分別是拍攝器材2和配重1。本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于云臺(tái)可以旋轉(zhuǎn)，既方便了拍攝，又防止了云臺(tái)在起落過程中遭到破壞。多種動(dòng)力組合可以滿足不同的場合需求。
文檔編號(hào)B64C27/12GK202464137SQ201120560788
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者趙曙光 申請(qǐng)人:天津曙光敬業(yè)科技有限公司