專利名稱：一種無人操作小型浮空裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可以攜帶投放及無人操作的小型浮空裝置，屬于航空器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在特定地域使用的空中觀測(cè)、目標(biāo)探測(cè)和通信中繼等設(shè)備的應(yīng)用平臺(tái)，除衛(wèi)星、飛機(jī)以外，還可選擇飛艇、系留氣球等。飛機(jī)燃料消耗量大、留空時(shí)間短，不適合連續(xù)長(zhǎng)期使用；衛(wèi)星可長(zhǎng)期使用，但軌道高，觀測(cè)精度往往達(dá)不到，這兩者的運(yùn)行成本都比較高；因此，對(duì)于某個(gè)特定地域和特定時(shí)間段內(nèi)的持續(xù)監(jiān)控或其它持續(xù)的應(yīng)用，飛艇或系留氣球是個(gè)不錯(cuò)的選擇。飛艇充有惰性氣體，如氦氣，是依靠惰性氣體的浮力升空，同時(shí)利用自身攜帶的動(dòng)力裝置克服風(fēng)阻，由于它的抗風(fēng)能力有限，在低空應(yīng)用時(shí)往往受氣象條件的影響，當(dāng)在 IOOOOrn以上的高空應(yīng)用時(shí)，由于空氣稀薄，加上動(dòng)力及燃料的重量，使得飛艇的體積必須十分龐大，以致造價(jià)不菲；而在中低空應(yīng)用時(shí)，系留氣球是一種不需要?jiǎng)恿Φ木G色環(huán)保的應(yīng)用平臺(tái)，氣球(帶負(fù)荷)飄在高空，通過一根特制的纜繩與地面系載物連接。但是，系留氣球不像飛機(jī)或飛艇那樣具有機(jī)動(dòng)性，加上氣球充氣時(shí)需要多人操作，如果要在海面或地形復(fù)雜的山區(qū)應(yīng)用，則往往不方便，特別是在一些諸如抗震救災(zāi)或反恐等特殊場(chǎng)合，系統(tǒng)開設(shè)時(shí)間比較長(zhǎng)、反應(yīng)速度比較緩慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，便于攜帶投放、由外界接觸發(fā)信號(hào)啟動(dòng)工作后無需人工介入的無人操作小型浮空裝置，其重量輕、體積小，能夠用多種平臺(tái)迅速投放到海面或地形復(fù)雜的山區(qū)，以滿足抗震救災(zāi)、邊防警戒以及反恐等應(yīng)急條件下的監(jiān)控、通信等需要。本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下方案本發(fā)明無人操作小型浮空裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由分體設(shè)置的浮空組件和落地組件構(gòu)成。所述浮空組件的結(jié)構(gòu)設(shè)置為一能夠適時(shí)充入惰性氣體以使浮空組件懸浮在空中的浮空氣囊，在所述浮空氣囊的充氣口上設(shè)置用于阻止惰性氣體由浮空氣囊的充氣口溢出的單向閥；一工作載荷，固定設(shè)置在所述浮空氣囊上，用于完成設(shè)定工作任務(wù)。所述落地組件的結(jié)構(gòu)設(shè)置包括一儲(chǔ)氣單元，是以儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)放惰性氣體，在所述儲(chǔ)氣罐的出氣管路上依次設(shè)置可以與外部充氣設(shè)備相連通的三通接頭、可以關(guān)斷或開通出氣管路的截止開關(guān)，用于降低充氣壓力的減壓閥，以及連接所述截止開關(guān)和減壓閥的充氣管，所述減壓閥的輸出口通過充氣管道與所述單向閥相連通；所述浮空組件是由所述充氣管道固定設(shè)置在落地組件上；一控制單元，是以感應(yīng)啟動(dòng)裝置接收外部啟動(dòng)信號(hào)，由時(shí)序控制裝置適時(shí)通過火工推動(dòng)裝置打開截止開關(guān)，并在打開截止開關(guān)之后經(jīng)過預(yù)先設(shè)置的時(shí)間延時(shí)后啟動(dòng)火工切割裝置切斷充氣管道；一繞線輪，是以繞線輪架固定設(shè)置在落地組件中，繞線輪中的線繩一端固定在繞線輪架上，另一端連接在浮空組件上。在系統(tǒng)接收外來信號(hào)啟動(dòng)并自動(dòng)完成充氣后，浮空組件得以升空、落地組件落到地面，浮空組件和落地組件通過線繩連接。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在I、已有技術(shù)中的系留球、儲(chǔ)氣罐和充氣控制設(shè)備都是分開的，在海面或地形復(fù)雜的山區(qū)應(yīng)用時(shí)操作不方便，也不便于攜帶和投放；在本發(fā)明中分體設(shè)置的浮空組件和落地組件是通過充氣管道固連，整體結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕，便于運(yùn)輸，可投放在山區(qū)及海面使用，不受地形條件限制。2、和通常系留球相比，本發(fā)明中充氣及控制等一系列過程都是在投放后自動(dòng)進(jìn) 行，該裝置在接收外界觸發(fā)信號(hào)后，啟動(dòng)過程無需人員操作和控制，自動(dòng)化程度高，適合抗震救災(zāi)或反恐等需要迅速反應(yīng)的場(chǎng)合。


圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖；圖I標(biāo)號(hào)I浮空組件；2落地組件；11浮空氣囊；12工作載荷；13單向閥；21感應(yīng)啟動(dòng)裝置；22時(shí)序控制裝置；23火工推動(dòng)裝置；24火工切割裝置；25截止開關(guān)；26減壓閥；27充氣管；28三通接頭；29儲(chǔ)氣罐；31充氣管道；32線繩；210繞線輪。
具體實(shí)施例方式參見圖1，本實(shí)施例中無人操作小型浮空裝置是分體設(shè)置的浮空組件I和落地組件2構(gòu)成；如圖I所示，浮空組件I的結(jié)構(gòu)設(shè)置為一能夠適時(shí)充入惰性氣體以使浮空組件I懸浮在空中的浮空氣囊11，在浮空氣囊11的充氣口上設(shè)置用于阻止惰性氣體由浮空氣囊11的充氣口溢出的單向閥13 ；一工作載荷12，固定設(shè)置在浮空氣囊11上，用于完成設(shè)定工作任務(wù)，工作載荷12可以是信號(hào)監(jiān)測(cè)裝置或通信轉(zhuǎn)發(fā)裝置等。如圖I所示，落地組件2的結(jié)構(gòu)設(shè)置包括一儲(chǔ)氣單元，是以儲(chǔ)氣罐29儲(chǔ)放惰性氣體，在儲(chǔ)氣罐29的出氣管路上依次設(shè)置可以與外部充氣設(shè)備相連通的三通接頭28、可以關(guān)斷或開通出氣管路的截止開關(guān)25，用于降低充氣壓力的減壓閥26，以及連接截止開關(guān)25和減壓閥26的充氣管27，減壓閥26的輸出口通過充氣管道31與單向閥13相連通，形成充氣通道。浮空組件I是由充氣管道31固定設(shè)置在落地組件2上。一控制單元，是以感應(yīng)啟動(dòng)裝置21接收外部啟動(dòng)信號(hào)，由時(shí)序控制裝置22通過火工推動(dòng)裝置23打開截止開關(guān)25，開始由儲(chǔ)氣罐向浮空氣囊充氣，在完成充氣之后啟動(dòng)火工切割裝置24切斷充氣管道31，使浮空組件I與落地組件2分離，浮空組件I得以升空；具體實(shí)施中，時(shí)序控制裝置22按設(shè)定的時(shí)序分別產(chǎn)生引爆火工推動(dòng)裝置23和火工切割裝置24的觸發(fā)電流。一繞線輪210是以繞線輪架固定設(shè)置在落地組件2中，繞線輪210中的線繩32 —端固定在繞線輪架上，另一端連接在浮空組件I上；在浮空組件I升空后仍然由線繩連接到落地組件2，防止浮空組件I被空中氣流吹走。工作過程預(yù)備過程是通過三通接頭28由外部高壓充氣設(shè)備向儲(chǔ)氣罐29進(jìn)行充氣，可以使用氦氣，完成充氣之后封閉三通接頭28的該充氣端口。由運(yùn)輸平臺(tái)將本發(fā)明裝置運(yùn)抵指定地域的上空，投放后，即由外部信號(hào)通過感應(yīng)啟動(dòng)裝置21啟動(dòng)落地組件2投入工作，首先是由時(shí)序控制裝置22通過火工推動(dòng)裝置23打開截止開關(guān)25，由儲(chǔ)氣罐29向浮空氣囊11充氣，在完成充氣之后啟動(dòng)火工切割裝置24切斷充氣管道31，使浮空組件I與落地組件2分離，浮空組件I得以升空；落地組件2自由墜落到地面；此時(shí)，線繩32保持浮空組件I與落地組件2之間的相互連接，防止浮空組件I被 風(fēng)吹走。浮空組件I升空到受線繩長(zhǎng)度限制的設(shè)定區(qū)域，工作載荷12投入自身工作。
權(quán)利要求
1.一種無人操作小型浮空裝置，其特征是由分體設(shè)置的浮空組件(I)和落地組件(2)構(gòu)成； 所述浮空組件(I)的結(jié)構(gòu)設(shè)置為 一能夠適時(shí)充入惰性氣體以使浮空組件(I)懸浮在空中的浮空氣囊(11)，在所述浮空氣囊(11)的充氣口上設(shè)置用于阻止惰性氣體由浮空氣囊(11)的充氣口溢出的單向閥(13)； 一工作載荷(12)，固定設(shè)置在所述 浮空氣囊(11)上，用于完成設(shè)定工作任務(wù)； 所述落地組件(2)的結(jié)構(gòu)設(shè)置包括 一儲(chǔ)氣單元，是以儲(chǔ)氣罐(29)儲(chǔ)放惰性氣體，在所述儲(chǔ)氣罐(29)的出氣管路上依次設(shè)置可以與外部充氣設(shè)備相連通的三通接頭(28)、可以關(guān)斷或開通出氣管路的截止開關(guān)(25)，用于降低充氣壓力的減壓閥(26)，以及連接所述截止開關(guān)(25)和減壓閥(26)的充氣管(27)，所述減壓閥(26)的輸出口通過充氣管道(31)與所述單向閥(13)相連通；所述浮空組件(I)是由所述充氣管道(31)固定設(shè)置在落地組件(2)上； 一控制單元，是以感應(yīng)啟動(dòng)裝置(21)接收外部啟動(dòng)信號(hào)，由時(shí)序控制裝置(22)適時(shí)通過火工推動(dòng)裝置(23)打開截止開關(guān)(25)，并在打開截止開關(guān)(25)之后經(jīng)過預(yù)先設(shè)置的時(shí)間延時(shí)后啟動(dòng)火工切割裝置(24)切斷充氣管道(31)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無人操作小型浮空裝置，其特征是在所述落地組件中設(shè)置一繞線輪(210)，是以繞線輪架固定設(shè)置在落地組件(2)中，繞線輪(210)中的線繩(32) —端固定在繞線輪架上，另一端連接在浮空組件(I)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無人操作小型浮空裝置，其特征是由分體設(shè)置的浮空組件和落地組件構(gòu)成；浮空組件中具有浮空氣囊和工作載荷落地組件中配置儲(chǔ)氣單元和控制單元，在控制單元的控制下，由儲(chǔ)氣單元中儲(chǔ)氣罐適時(shí)通過截止開關(guān)、減壓閥以及單向閥向浮空氣囊充氣；并在完成充氣后浮空組件升空、落地組件落地，浮空組件和落地組件通過線繩連接。本發(fā)明裝置機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、便于攜帶投放、由外界接觸發(fā)信號(hào)啟動(dòng)工作后無需人工介入；其重量輕、體積小，能夠用多種平臺(tái)迅速投放到海面或地形復(fù)雜的山區(qū)，以滿足抗震救災(zāi)、邊防警戒以及反恐等應(yīng)急條件下的監(jiān)控、通信等需要。
文檔編號(hào)B64B1/58GK102897310SQ20121041464
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者楊景曙, 李兵, 高原 申請(qǐng)人:安徽神劍鵬升科技有限公司