一種傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器協(xié)調(diào)吊裝運輸裝置制造方法
【專利摘要】一種傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器協(xié)調(diào)吊裝運輸裝置，包括貨倉、起落架、吊鉤和環(huán)扣和若干個用作動力源的傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器，用作動力源的傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器底部設置吊鉤，貨倉上安裝環(huán)扣，吊鉤和環(huán)扣相連。由于本發(fā)明采用傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器，所以使得協(xié)調(diào)吊裝運輸裝置具有兩種起飛模式，一是通過幾個傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器的協(xié)調(diào)起吊，實現(xiàn)本吊裝運輸裝置的垂直起飛；二是傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器帶動貨倉進行高速滑翔起飛。本發(fā)明采用傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器作為吊裝設備的動力源，克服了高空吊裝的困難，并利用多個飛行器協(xié)同起吊，這樣可以增大起吊重量，且可根據(jù)起吊重量的變化增加或減少飛行器的數(shù)量，具有一定的靈活性；此外，具有起吊重量大、飛行速度快等優(yōu)點。
【專利說明】—種傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器協(xié)調(diào)吊裝運輸裝置【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于航空【技術領域】，具體涉及一種傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器協(xié)調(diào)吊裝運輸裝置。【背景技術】
[0002]改革開放30年以來，盡管我國的經(jīng)濟取得了飛速的發(fā)展，但是現(xiàn)代工程設備的裝吊和快速運輸仍是一個比較突出的問題，目前主要還是依靠笨重的起吊機械進行作業(yè)，但是起吊機械的操作復雜，作業(yè)半徑有限，并且事故發(fā)生的頻率較高，在一些山區(qū)的設備、物資運輸，高壓線的架線等情況下使用就不可行了。
[0003]近年來，隨著航空工業(yè)的快速發(fā)展，無人飛行器技術得到了很大的發(fā)展，已經(jīng)成為了當前的研究熱點。不管是軍事上還是民用上，其展現(xiàn)了無限的潛力。傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器可輕松實現(xiàn)垂直起降、自穩(wěn)懸停、水平高速飛行等功能，工作時與地面無支撐點等特點使得其作為吊裝設備的動力源具有非常明顯的優(yōu)勢，

【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明在于提供一種傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器協(xié)調(diào)吊裝運輸裝置，其使用范圍廣，操作簡單，實現(xiàn)吊裝過程的平穩(wěn)，顯著提高物資運送效率。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術方案予以實現(xiàn):包括貨倉、起落架、吊鉤和環(huán)扣和若干個用作動力源的傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器，其中，用作動力源的傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器底部設置吊鉤，貨倉上安裝環(huán)扣，吊鉤和環(huán)扣相連。
[0006]所述貨倉具有空氣動力學外形。
[0007]所述貨倉底部安裝有起落架。
[0008]所述用作動力源的傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器包括機身，所述機身上設置有前機翼和后機翼，前機翼的兩端、后機翼的兩端各設置有一組旋翼系統(tǒng)，每組旋翼系統(tǒng)包括直流無刷電機和設置于直流無刷電機上的旋翼，前機翼和后機翼內(nèi)部安裝有用于帶動旋翼傾轉(zhuǎn)的傾轉(zhuǎn)軸，直流無刷電機設置在傾轉(zhuǎn)軸的端部。
[0009]每組旋翼系統(tǒng)還包括設置在傾轉(zhuǎn)軸端部的電機安裝座，直流無刷電機安裝在電機安裝座上。
[0010]所述傾轉(zhuǎn)軸由設置在機身上的步進電機驅(qū)動。
[0011]所述前機翼的水平位置低于后機翼的水平位置。
[0012]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有的有益效果:
[0013](I)由于本發(fā)明采用傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器，所以使得協(xié)調(diào)吊裝運輸裝置具有兩種起飛模式，一方面，通過幾個傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器的協(xié)調(diào)起吊，實現(xiàn)本吊裝運輸裝置的垂直起飛；另一方面，傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器帶動貨倉進行高速滑翔起飛。
[0014](2)本發(fā)明采用傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器作為吊裝設備的動力源，克服了高空吊裝的困難，并利用多個飛行器協(xié)同起吊，這樣可以增大起吊重量，且可根據(jù)起吊重量的變化增加或減少飛行器的數(shù)量，具有一定的靈活性；[0015](3)本發(fā)明具有起吊重量大、飛行速度快、物資運送效率高等優(yōu)點。
[0016]進一步的，貨倉具有良好的氣動力外形設計，在空中高速飛行時，其可以自行產(chǎn)生垂直升力，減輕了飛行器的負荷，這時可以相應減少飛行器的數(shù)量。到達目的地時，可通過滑翔的方式進行降落，或者相應增加飛行器的數(shù)量實現(xiàn)垂直降落。
[0017]本發(fā)明中的傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器通過采用兩副機翼，每副機翼的端部設置旋翼系統(tǒng)，具有很好的對稱性，其安全性和可靠性更高；且四旋翼具有更大的升力，從有效載荷、飛行半徑以及飛行穩(wěn)定性上來說，都有了很大的提高。因此本發(fā)明特別適合于大批量裝備運輸、戰(zhàn)斗搜尋和救援、后勤醫(yī)療、反潛等任務。本發(fā)明可以實現(xiàn)三種飛行模式，即直升機模式、過渡模式和水平推進模式，具有結(jié)構(gòu)簡單、強度高，功能實現(xiàn)可靠等特點。
[0018]本發(fā)明中的傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器是在傳統(tǒng)的四旋翼飛行器的基礎上增加了旋翼可傾轉(zhuǎn)的功能，從而既可以實現(xiàn)傳統(tǒng)四旋翼飛行器的垂直起降功能，又可以將旋翼傾轉(zhuǎn)到水平位置即水平推進模式下來實現(xiàn)飛行器的高速巡航功能。
[0019]本發(fā)明中前機翼的水平位置低于后機翼的水平位置，即前機翼和后機翼采用上下錯位的方式進行設置，能夠避免飛行器在水平推進模式下，前后旋翼之間產(chǎn)生氣動干擾。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的原理示意圖。
[0021]圖2為傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器的結(jié)構(gòu)示意圖
[0022]其中，1-后機翼；2_直流無刷電機；3_前機翼；4-機身；5-旋翼；6_電機安裝座；7-貨倉；8_傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器；9_起落架；10_吊鉤；11-環(huán)扣。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0024]參見圖1和圖2，本發(fā)明包括貨倉7、吊鉤10、環(huán)扣11和若干個傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器8 ;所述傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器8作為吊裝運輸裝置的動力源，可帶動貨倉7飛行；貨倉7設計為空氣動力學外形，在高速飛行時，其可以自主產(chǎn)生垂直升力，并且其底部安裝有起落架9。環(huán)扣11安裝在貨倉7上面，傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器8底部誰知吊鉤10，旋翼飛行器8通過吊鉤10與環(huán)扣11相連，帶動貨倉7飛行。
[0025]所述傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器8包括機身4，所述機身4上設置有兩副機翼，具體為前機翼3和后機翼I，如機翼3的兩端、后機翼的兩端各設直一組旋翼系統(tǒng)，共四組旋翼系統(tǒng)，IU機翼3和后機翼I內(nèi)部均設置有用于帶動旋翼系統(tǒng)進行傾轉(zhuǎn)運動的傾轉(zhuǎn)軸，傾轉(zhuǎn)軸穿過機身4，并且安裝在前機翼3和后機翼I內(nèi)部，起到一定的支撐作用，傾轉(zhuǎn)軸由設置在機身4上的步進電機驅(qū)動；其中每組旋翼系統(tǒng)包括直流無刷電機2、旋翼5和電機安裝座6，電機安裝座6設置在傾轉(zhuǎn)軸的端部，電機安裝座6上安裝直流無刷電機2，直流無刷電機2上設置旋翼5，直流無刷電機2帶動旋翼5旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生飛行器飛行的升力。
[0026]所述旋翼系統(tǒng)具有傾轉(zhuǎn)功能，其既可以象傳統(tǒng)直升機一樣能夠?qū)崿F(xiàn)垂直起降，也可以將旋翼傾轉(zhuǎn)到水平位置實現(xiàn)水平高速飛行。
[0027]通過前機翼3和后機翼I內(nèi)部的傾轉(zhuǎn)軸的同時傾轉(zhuǎn)就實現(xiàn)了傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器飛行模式的轉(zhuǎn)換。如圖2所示，為了避免飛行器在水平推進模式下，前后旋翼之間產(chǎn)生氣動干擾，所以前機翼3的水平位置低于后機翼I的水平位置，即前機翼3和后機翼I采用上下錯位的方式進行設置。
[0028]本發(fā)明的工作過程:本發(fā)明具有兩種起飛模式，一方面，通過幾個傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器的直升機模式進行協(xié)調(diào)起吊，實現(xiàn)吊裝運輸裝置的垂直起吊；當傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器帶動貨倉懸浮起來后再逐漸進入飛行模式轉(zhuǎn)換階段并向前飛行，當飛行速度足夠快之后，貨倉自身就會形成升力，減輕了飛行器的負荷，保證高速飛行時整個吊裝運輸裝置具有足夠的升力從而飛行器旋翼可以傾轉(zhuǎn)到水平位置進入固定翼高速巡航模式，帶動貨倉進行高速飛行。這時可以相應減少飛行器的數(shù)量。
[0029]另一方面，貨倉底部安裝有起落架，飛行器進入水平高速飛行模式帶動貨倉實現(xiàn)地面高速滑翔起飛即跟固定翼飛機的起飛方式相同。
[0030]當?shù)跹b運輸裝置到達目的地時，可通過滑翔的方式進行降落，或者相應增加飛行器的數(shù)量使得各個傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器進入直升機模式從而實現(xiàn)飛吊裝置的垂直降落。
【權利要求】
1.一種傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器協(xié)調(diào)吊裝運輸裝置，其特征在于，包括貨倉(7)、起落架(3)、吊鉤(10)和環(huán)扣(11)和若干個用作動力源的傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器(8)，其中，用作動力源的傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器(8)底部設置吊鉤(10)，貨倉(7)上安裝環(huán)扣(11)，吊鉤(10)和環(huán)扣(11)相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器協(xié)調(diào)吊裝運輸裝置，其特征在于，所述貨倉(7)具有空氣動力學外形。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器協(xié)調(diào)吊裝運輸裝置，其特征在于，所述貨倉(7)底部安裝有起落架(9)。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器協(xié)調(diào)吊裝運輸裝置，其特征在于，所述用作動力源的傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器(8)包括機身(4)，所述機身(4)上設置有前機翼(3)和后機翼(I )，如機翼(3)的兩端、后機翼(I)的兩端各設直有一組旋翼系統(tǒng)，每組旋翼系統(tǒng)包括直流無刷電機(2)和設置于直流無刷電機(2)上的旋翼(5)，前機翼(3)和后機翼(I)內(nèi)部安裝有用于帶動旋翼傾轉(zhuǎn)的傾轉(zhuǎn)軸，直流無刷電機(2)設置在傾轉(zhuǎn)軸的端部。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器協(xié)調(diào)吊裝運輸裝置，其特征在于，每組旋翼系統(tǒng)還包括設置在傾轉(zhuǎn)軸端部的電機安裝座(6)，直流無刷電機(2)安裝在電機安裝座(6)上。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器協(xié)調(diào)吊裝運輸裝置，其特征在于，所述傾轉(zhuǎn)軸由設置在機身(4)上的步進電機驅(qū)動。
7.根據(jù)權利要求4-6中任意一項所述的一種傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器協(xié)調(diào)吊裝運輸裝置，其特征在于，所述前機翼(3)的水平位置低于后機翼(I)的水平位置。
【文檔編號】B64C27/08GK103935509SQ201410150274
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權日:2014年4月15日
【發(fā)明者】張東升, 周進, 梅雪松, 李澤州, 田愛芬 申請人:西安交通大學