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直升機的制作方法

文檔序號:11527632閱讀:342來源:國知局
直升機的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及一種直升機,特別是具備兩個以上旋翼(旋轉(zhuǎn)翼)的直升機。



背景技術(shù):

以往,因設(shè)在機體上部的旋翼高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力而上升并飛行的直升機已為人所知。安裝有兩個以上旋翼的直升機被稱為多旋翼直升機。專利文獻1中公開了這種直升機。

專利文獻1的多功能直升機具備,兩個旋翼、使該兩個旋翼朝互為相反的方向旋轉(zhuǎn)的同軸反轉(zhuǎn)機構(gòu)、將發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)傳遞給同軸反轉(zhuǎn)機構(gòu)及旋翼的軸、輔助螺旋槳、垂直尾翼、水平尾翼、由電動馬達驅(qū)動的車輪、緊急情況時的主旋翼用馬達、向輔助螺旋槳用馬達及車輪用馬達供電的發(fā)電機及蓄電池、驅(qū)動主旋翼及發(fā)電機的發(fā)動機、及變速箱。旋翼的葉片的俯仰角分別在全方位角度為一定,輔助螺旋槳產(chǎn)生前后、左右及上下方向的推力。

專利文獻1利用該結(jié)構(gòu),能夠使直升機的鉸鏈部分簡化、減小故障率、實現(xiàn)安全運行。

專利文獻2公開了一種用作無人空中運輸工具(uav)、與直升機一樣利用旋轉(zhuǎn)翼飛行的旋轉(zhuǎn)翼運輸工具。該旋轉(zhuǎn)翼運輸工具具備,具有細長管狀的脊柱或芯的主體構(gòu)件、第1旋翼系統(tǒng)、第2旋翼系統(tǒng)、及助推器模塊。向旋翼系統(tǒng)的電力傳輸、及兩個旋翼系統(tǒng)之間的電力傳輸不是通過機械上的軸傳遞,而主要是通過電氣線路來進行。另外,該旋轉(zhuǎn)翼運輸工具能夠使助推器模塊脫落來減輕uav的重量。

專利文獻2利用該結(jié)構(gòu),能夠使制造變得容易,并且,通過使助推器模塊在第一飛行階段的最后脫落以減輕uav的重量,能夠在第二飛行階段繼續(xù)飛行。

非專利文獻1公開了上述多旋翼直升機。非專利文獻1的多旋翼直升機為,由發(fā)動機和馬達的混合動力驅(qū)動,發(fā)動機作為主要動力源兼具產(chǎn)生推力和發(fā)電的功能。非專利文獻1利用該結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)長時間的連續(xù)航行。

然而,上述專利文獻1由于采用由發(fā)動機驅(qū)動主旋翼的結(jié)構(gòu),所以當發(fā)動機出現(xiàn)異常時立即無法飛行。另外,難以降低發(fā)動機引起的噪音及排氣。

另外,上述專利文獻2采用能實現(xiàn)兩階段飛行的結(jié)構(gòu)。即,在第1飛行結(jié)束時,第1飛行的動力源脫落以減輕uav的重量,使其在第2飛行中繼續(xù)飛行。然而,每次飛行都將動力源扔掉的結(jié)構(gòu)會使費用大幅增加。

另外,非專利文獻1中是用發(fā)動機和馬達的混合動力進行驅(qū)動的結(jié)構(gòu),為產(chǎn)生推力而使用發(fā)動機,所以需要發(fā)動機一直持續(xù)工作。因而,與專利文獻1的結(jié)構(gòu)一樣,當發(fā)動機出現(xiàn)異常時立即無法飛行。

專利文獻1:日本特開平8-150818號公報

專利文獻2:日本特開2010-120641號公報

非專利文獻1:“多旋翼直升機進化論”,無線遙控技術(shù),株式會社電波實驗社,平成26年4月10日,p.35



技術(shù)實現(xiàn)要素:

鑒于上述情況,本發(fā)明的目的在于,提供一種能利用作為主動力源的蓄電池實現(xiàn)長時間飛行的直升機。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題如上所述,以下,對用于解決該技術(shù)問題的技術(shù)方案及其效果進行說明。

基于本發(fā)明的觀點,提供具有以下結(jié)構(gòu)的直升機。即,該直升機具有多個旋翼,并具備電動馬達、發(fā)電機、發(fā)動機、及至少一個主蓄電池。所述電動馬達驅(qū)動所述旋翼。所述主蓄電池是向所述電動馬達供電的第1電源。所述發(fā)動機驅(qū)動所述發(fā)電機。所述發(fā)電機是向所述電動馬達供電的第2電源,若所述主蓄電池的剩余量少于閾值,則用由來自所述發(fā)動機的動力轉(zhuǎn)換成的電力對所述主蓄電池充電。

由此,通過用蓄電池驅(qū)動電動馬達,能夠降低噪音,同時,由于在蓄電池的剩余量少于閾值的情況下能通過發(fā)動機的運行來進行充電,所以能實現(xiàn)直升機的長時間飛行。

所述直升機中,較佳為采用以下結(jié)構(gòu)。即,該直升機具備多個所述蓄電池。用多個所述蓄電池中的一個所述蓄電池驅(qū)動所述電動馬達,當該蓄電池的剩余量少于閾值時,切換成其它的所述蓄電池來驅(qū)動所述電動馬達。所述發(fā)電機用由來自所述發(fā)動機的動力轉(zhuǎn)換成的電力對剩余量少于所述閾值的所述蓄電池充電。

由此,在蓄電池的剩余量少于閾值的情況下,能夠自動切換成其它的蓄電池來驅(qū)動電動馬達,并且,能夠通過發(fā)動機的運行來對剩余量少于閾值的蓄電池充電。即,由于能在一個蓄電池驅(qū)動電動馬達的同時,使發(fā)動機運行來對其它的蓄電池充電,所以,能夠確保一直有一個以上的接近充滿電狀態(tài)的蓄電池。因而,能確保多個蓄電池在長時間內(nèi)交替地對電動馬達進行驅(qū)動,所以能有效地延長可飛行時間。

所述直升機中,較佳為,剩余量少于所述閾值的所述主蓄電池的充電結(jié)束后,所述發(fā)動機停止運行。

由此,通過使發(fā)動機只在需要的時候運行,能夠節(jié)約燃料,并且,能夠有效地降低因發(fā)動機運行而產(chǎn)生的噪音及排氣。

所述直升機中,較佳為,所述發(fā)電機被構(gòu)成為,在該直升機上升時,能夠?qū)⒂蓙碜运霭l(fā)動機的動力轉(zhuǎn)換成的電力直接供給所述電動馬達。

因此,當直升機上升時,由于發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機而直接向電動馬達供電,所以,能夠強有力地驅(qū)動電動馬達而使旋翼高速旋轉(zhuǎn),從而使直升機順利地上升。

所述直升機中,較佳為采用以下結(jié)構(gòu)。即,當正在驅(qū)動所述電動馬達的所述蓄電池的剩余量少于所述閾值時,切換成其它的所述蓄電池來驅(qū)動所述電動馬達,從而在該蓄電池中剩余備用剩余量。為了異常時的安全降落,能用所述蓄電池中剩余的電力供電。

因此,由于能保持蓄電池中剩余有規(guī)定備用剩余量的狀態(tài),所以,即便是出現(xiàn)其它的蓄電池、旋翼、電動馬達、發(fā)動機等發(fā)生故障的異常狀況,也能利用蓄電池中剩余的電力確保直升機安全降落。

所述直升機中,較佳為采用以下結(jié)構(gòu)。即,該直升機具備在驅(qū)動所述電動馬達的蓄電池以外另設(shè)的輔助蓄電池。所述輔助蓄電池用于異常時的安全降落。

因此,由于設(shè)置有直升機出現(xiàn)異常狀況時的安全降落專用電源,所以,即便是主蓄電池全部出故障也能確保異常時直升機的安全降落。

所述直升機中,較佳為,所述輔助蓄電池能由所述發(fā)電機充電。

因此,不需要其它充電裝置,而能容易地對輔助蓄電池充電。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式所涉及的多旋翼直升機的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖2是表示多旋翼直升機的各螺旋槳的旋轉(zhuǎn)的概要俯視圖。

圖3是表示多旋翼直升機的結(jié)構(gòu)概要的方框圖。

圖4是表示使兩個主蓄電池交替供電的控制的一例的流程圖。

圖5是表示使兩個主蓄電池交替供電的控制的其它例的流程圖。

圖6是使發(fā)電機在多旋翼直升機上升時供電的控制的流程圖。

圖7是第1實施方式的變形例所涉及的多旋翼直升機的方框圖。

圖8是第2實施方式所涉及的多旋翼直升機的方框圖。

圖9是第2實施方式的多旋翼直升機中有關(guān)主蓄電池的充電,控制單元所進行的控制的流程圖。

具體實施方式

下面,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖1是表示多旋翼直升機100的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖1所示的多旋翼直升機(直升機)100被構(gòu)成為,安裝有多個(本實施方式中是六個)螺旋槳(旋翼)1的無人多旋翼直升機,能夠利用無線電對其進行遙控操縱。如圖1所示,該多旋翼直升機100具備機體10、六個螺旋槳1、電動馬達2、主蓄電池(蓄電池)3、發(fā)電機4、及發(fā)動機5。

機體10被配置在多旋翼直升機100的中心部位。該機體10上設(shè)置有電動馬達2、主蓄電池3、發(fā)電機4、及發(fā)動機5。

螺旋槳1如圖1所示那樣,等間隔地配置在以機體10為中心的圓上。多旋翼直升機100通過使各個螺旋槳1同時旋轉(zhuǎn)而飛行。

電動馬達2被設(shè)置在各個螺旋槳1的下方,對螺旋槳1進行驅(qū)動。各個電動馬達2與主蓄電池3電連接。主蓄電池3向各個電動馬達2供電。

發(fā)電機4是該多旋翼直升機100的第2電源,被構(gòu)成為能對主蓄電池3充電,并被設(shè)置在機體10的下部。

發(fā)動機5是發(fā)電機4的動力源,可以采用小型柴油機、往復式發(fā)動機等。

本實施方式的多旋翼直升機100通過以上結(jié)構(gòu),將主蓄電池3的電力供給電動馬達2,通過使六個螺旋槳1旋轉(zhuǎn)而飛行。

多旋翼直升機100的飛行原理已為公知,以下,參照圖2對多旋翼直升機100的飛行進行簡單說明。圖2是表示多旋翼直升機100的各螺旋槳1的旋轉(zhuǎn)的概要俯視圖。

如圖2所示,多旋翼直升機100所具備的六個螺旋槳1的旋轉(zhuǎn)方向被設(shè)定為,在圓周方向上相鄰接的螺旋槳1彼此的旋轉(zhuǎn)方向互逆。由此,使螺旋槳1旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩會相互抵消,因而,多旋翼直升機100本身不會因螺旋槳1的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)向,從而能夠獲得上升力而順利上升。

通過控制螺旋槳1的轉(zhuǎn)速,而使因螺旋槳1的旋轉(zhuǎn)而獲得的升力與多旋翼直升機100自身的重力相平衡,便能實現(xiàn)多旋翼直升機100的懸停、水平飛行。另外,通過減小螺旋槳1所產(chǎn)生的升力,能夠使多旋翼直升機100下降。

并且,通過控制各個螺旋槳1的轉(zhuǎn)速而使六個螺旋槳1的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩出現(xiàn)不均衡,便能實現(xiàn)多旋翼直升機100的轉(zhuǎn)向。

這種結(jié)構(gòu)的多旋翼直升機由于需要使多個螺旋槳同時旋轉(zhuǎn),因而耗電量大。為此,以往,為了使具有單一電源(蓄電池、或發(fā)動機和發(fā)電機)的多旋翼直升機實現(xiàn)長時間飛行,會增加作為電源的蓄電池的裝載個數(shù)、或增加作為發(fā)電機的動力源的發(fā)動機的燃料。但是,增加蓄電池的裝載個數(shù)或增加燃料會導致費用增加,并難以實現(xiàn)多旋翼直升機機體的小型化及輕量化,使飛行的耗電量進一步增大。為此,多旋翼直升機實現(xiàn)長時間飛行較為困難。另外,在發(fā)動機運行而使多旋翼直升機飛行的情況下,發(fā)動機引起的噪音、排氣對環(huán)境影響較大。

對此,本實施方式的多旋翼直升機100被構(gòu)成為以蓄電池為主電源,具備發(fā)電機4、發(fā)動機5、及至少兩個主蓄電池3。由此,能夠用一個主蓄電池3使多旋翼直升機100飛行,若該主蓄電池3的剩余量變少,則切換成另一個主蓄電池3來使螺旋槳1旋轉(zhuǎn)。并且,通過用發(fā)動機5驅(qū)動發(fā)電機4,能夠?qū)κS嗔孔兩俚闹餍铍姵?充電。

以下,參照圖3對本實施方式的多旋翼直升機100的電氣結(jié)構(gòu)進行說明。圖3是表示多旋翼直升機100的結(jié)構(gòu)概要的方框圖。

如圖3所示,多旋翼直升機100具備,第1主蓄電池3a、第2主蓄電池3b、控制單元6、剩余量檢測裝置7、供電切換開關(guān)8、充電切換開關(guān)9、通電開關(guān)14、及存儲單元11。

為了能向電動馬達2供電,第1主蓄電池3a和第2主蓄電池3b分別通過供電切換開關(guān)8與電動馬達2電連接。并且,該兩個主蓄電池(3a、3b)通過充電切換開關(guān)9而與發(fā)電機4電連接,能夠由發(fā)電機4充電。

控制單元6被構(gòu)成為小型計算機,能夠根據(jù)剩余量檢測裝置7所檢測出的主蓄電池3的剩余量來向供電切換開關(guān)8發(fā)送指令,以切換對電動馬達2供電的主蓄電池3。并且,控制單元6能夠使發(fā)動機5運行,從而用發(fā)電機4所發(fā)的電來對主蓄電池3充電。

充電切換開關(guān)9能夠相應于控制單元6的指令,將來自發(fā)電機4的電力供給到第1主蓄電池3a或第2主蓄電池3b。

通電開關(guān)14能夠相應于控制單元6的指令,來進行是將來自發(fā)電機4的電力供給充電切換開關(guān)9還是直接供給電動馬達2這兩者的切換。

存儲單元11存儲著關(guān)于主蓄電池3的剩余量而預先設(shè)定的各種設(shè)定值(閾值)等。

本實施方式的多旋翼直升機100首先用第1主蓄電池3a向作為螺旋槳1的驅(qū)動源的電動馬達2供電。然后,當剩余量檢測裝置7檢測出該第1主蓄電池3a的剩余量變少時,控制單元6將向電動馬達2供電的供電方從第1主蓄電池3a切換為第2主蓄電池3b。并且,控制單元6使發(fā)動機5運行而驅(qū)動發(fā)電機4,用發(fā)電機4所發(fā)的電對第1主蓄電池3a充電。該充電一直持續(xù),直至第1主蓄電池3a被充滿電。當?shù)?主蓄電池3a充滿電時發(fā)動機5停止。

然后,當剩余量檢測裝置7檢測出第2主蓄電池3b的剩余量變少時,控制單元6將向電動馬達2供電的供電方由第2主蓄電池3b切換為充滿電的第1主蓄電池3a。并且,控制單元6使發(fā)動機5運行而驅(qū)動發(fā)電機4,用發(fā)電機4所發(fā)的電對第2主蓄電池3b充電。該充電一直持續(xù),直到第2主蓄電池3b被充滿電。當?shù)?主蓄電池3b充滿電時發(fā)動機5停止。

如此,本實施方式的多旋翼直升機100由于能夠使兩個主蓄電池(3a、3b)相互交替地向電動馬達2供電,所以能夠?qū)崿F(xiàn)長時間飛行。

接下來,參照圖4,對控制單元6所執(zhí)行的使兩個主蓄電池3交替地對電動馬達2供電的控制進行說明。圖4是表示使兩個主蓄電池3交替供電的控制的一例的流程圖。

圖4所示的流程一開始,控制單元6首先判斷現(xiàn)在正向電動馬達2供電的主蓄電池3是否是第1主蓄電池3a(步驟s101)。若是由第1主蓄電池3a向電動馬達2供電,則控制單元6獲取從剩余量檢測裝置7輸入的第1主蓄電池3a的剩余量檢測值ra(步驟s102),并從存儲單元11中讀取作為關(guān)于主蓄電池3的剩余量預先設(shè)定的規(guī)定值的閾值(切換剩余量)βl(步驟s103)。控制單元6將所獲取的兩個值進行比較(步驟s104)。若第1主蓄電池3a的剩余量檢測值ra在切換剩余量βl以上,則返回步驟s102。

若步驟s104的判斷為,第1主蓄電池3a的剩余量檢測值ra小于切換剩余量βl,則控制單元6將向電動馬達2供電的供電方從第1主蓄電池3a切換為第2主蓄電池3b(步驟s105)。另外,控制單元6通過使發(fā)動機5運行而使發(fā)電機4發(fā)電,以對第1主蓄電池3a充電(步驟s106)。由此,能在第2主蓄電池3b向電動馬達2供電的同時,對第1主蓄電池3a充電以使其能交替成為電動馬達2的下一個電源。

并且,控制單元6從剩余量檢測裝置7獲取第1主蓄電池3a的剩余量檢測值ra(步驟s107),并從存儲單元11讀取關(guān)于主蓄電池3的剩余量預先設(shè)定的規(guī)定值(充電結(jié)束剩余量)βh(步驟s108),并將所獲取的兩個值進行比較(步驟s109)。另外,充電結(jié)束剩余量βh被設(shè)定為與主蓄電池3大致充滿電狀態(tài)相當?shù)氖S嗔?。若?主蓄電池3a的剩余量ra小于充電結(jié)束剩余量βh,則返回步驟s106。若該第1主蓄電池3a的剩余量ra在充電結(jié)束剩余量βh以上,則使發(fā)動機5的運行停止而結(jié)束充電(步驟s110),再返回步驟s101。由此,由于能將發(fā)動機5的運行限定為只在主蓄電池3的充電期間,所以能夠有效地降低因發(fā)動機5的運行而產(chǎn)生的噪音、排氣等。

并且,在圖4的步驟s101中,若判斷為第1主蓄電池3a沒有在向電動馬達2供電,則控制單元6獲取從剩余量檢測裝置7輸入的第2主蓄電池3b的剩余量檢測值rb(步驟s111),并讀取上述切換剩余量βl(步驟s112)。控制單元6將所獲取的兩個值進行比較(步驟s113)。若第2主蓄電池3b的剩余量檢測值rb在切換剩余量βl以上,則返回步驟s111。

若步驟s113的判斷為,第2主蓄電池3b的剩余量檢測值rb小于切換剩余量βl,則控制單元6將向電動馬達2供電的供電方從第2主蓄電池3b切換為第1主蓄電池3a(步驟s114)。另外,控制單元6通過使發(fā)動機5運行而使發(fā)電機4發(fā)電,來對第2主蓄電池3b充電(步驟s115)。

然后,控制單元6從剩余量檢測裝置7獲取第2主蓄電池3b的剩余量檢測值rb(步驟s116),并讀取上述充電結(jié)束剩余量βh(步驟s117),將所獲取的兩個值進行比較(步驟s118)。若第2主蓄電池3b的剩余量rb小于充電結(jié)束剩余量βh,則返回步驟s116。若第2主蓄電池3b的剩余量rb在充電結(jié)束剩余量βh以上,則使發(fā)動機5的運行停止而結(jié)束充電(步驟s119),再返回步驟s101。

但是,控制單元6也可被構(gòu)成為如圖5所示那樣進行控制。以下,對圖5所示的其它例的控制進行說明。

圖5的流程一開始,控制單元6就從剩余量檢測裝置7獲取第1主蓄電池3a的剩余量檢測值ra和第2主蓄電池3b的剩余量檢測值rb(步驟s201),并讀取上述切換剩余量βl(步驟s202)。然后,控制單元6將所獲取的第1主蓄電池3a的剩余量ra與切換剩余量βl進行比較(步驟s203)。

若步驟s203的判斷為,第1主蓄電池3a的剩余量檢測值ra小于切換剩余量βl,則控制單元6將向電動馬達2供電的供電方從第1主蓄電池3a切換為第2主蓄電池3b(步驟s204)。其后的控制(s205~s209)與圖4的s106~s110相同,因而省略說明。

若步驟s203的判斷為,第1主蓄電池3a的剩余量ra在切換剩余量βl以上,則控制單元6將第2主蓄電池3b的剩余量rb與切換剩余量βl進行比較(步驟s210)。

若步驟s210的判斷為,第2主蓄電池3b的剩余量檢測值rb小于切換剩余量βl,則控制單元6將向電動馬達2供電的供電方從第2主蓄電池3b切換為第1主蓄電池3a(步驟s211)。其后的控制(s212~s216)與圖4的s115~119相同,因而省略說明。

若步驟s210的判斷為,第2主蓄電池3b的剩余量rb在切換剩余量βl以上,則返回步驟s201。

圖5所示的控制中省略了圖4中進行的判斷供電的供電方的處理(步驟s101),但也能實現(xiàn)與圖4實質(zhì)上相同的控制。然后,不局限于上述作為例子說明的兩個控制流程,也可以采用其它控制。

下面,對通電開關(guān)14的控制進行說明。該通電開關(guān)14根據(jù)需要而將發(fā)電機4與電動馬達2直接電連接。即,多旋翼直升機在起飛時或上升時需要較大的動力,因而,本實施方式的多旋翼直升機100被構(gòu)成為,雖將主蓄電池3作為主電源使用,但為了在起飛時及上升時使螺旋槳1強有力地旋轉(zhuǎn),能夠?qū)⑼ㄟ^使發(fā)動機5運行而使發(fā)電機4發(fā)的電直接供給到電動馬達2。

具體而言,如圖6所示,控制單元6若接收到多旋翼直升機100的上升指示(步驟s301),則發(fā)送發(fā)動機5的運行信號以使發(fā)動機5運行(步驟s302)。然后,控制單元6向通電開關(guān)14發(fā)送切換信號,以取代來自主蓄電池3的電力,而將由發(fā)電機4將來自發(fā)動機5的動力轉(zhuǎn)換成的電力供給到電動馬達2(步驟s303)。

由此,本實施方式的多旋翼直升機100由于在起飛或上升時發(fā)動機5能驅(qū)動發(fā)電機4直接向電動馬達2供電,所以能強有力地驅(qū)動電動馬達2使螺旋槳1高速旋轉(zhuǎn)而獲得較強的上升力,從而能順利地上升。另外,由于還能節(jié)約主蓄電池3的電力,所以能實現(xiàn)更長時間的飛行。

下面,對本實施方式的多旋翼直升機100在發(fā)生異常時的緊急降落進行說明。

本實施方式的多旋翼直升機100如圖3所示,具備緊急降落裝置13。該緊急降落裝置13由省略圖示的降落傘等構(gòu)成。該結(jié)構(gòu)中,當螺旋槳1的故障、電動馬達2的故障、或主蓄電池3的供電異常等異常發(fā)生的情況下,緊急降落裝置13使降落傘展開,來確保多旋翼直升機100的安全降落。

本實施方式的多旋翼直升機100被構(gòu)成為,由主蓄電池3向緊急降落裝置13供電。具體而言,如圖3所示那樣,緊急降落裝置13與供電切換開關(guān)8連結(jié),該供電切換開關(guān)8能根據(jù)來自控制單元6的指令,切換成由主蓄電池3向緊急降落裝置13供電。

另外,本實施方式的多旋翼直升機100中,上述說明過的切換剩余量βl被設(shè)定在利用緊急降落裝置13進行緊急降落所需要的剩余量以上。因而,第1主蓄電池3a及第2主蓄電池3b中任何一個都能一直確保緊急情況時用于驅(qū)動緊急降落裝置13的備用剩余量。

但是,如圖7的變形例所示,除了兩個主蓄電池3之外,也可以另設(shè)用于驅(qū)動緊急降落裝置13的輔助蓄電池12。如圖7所示那樣構(gòu)成為,輔助蓄電池12與緊急降落裝置13連接,以便向緊急降落裝置13供電,當異常發(fā)生時,根據(jù)來自控制單元6的指令,直接向緊急降落裝置13供電。該輔助蓄電池12與發(fā)電機4連接,可由發(fā)電機4充電。基于該結(jié)構(gòu),能在緊急情況時確保對緊急降落裝置13進行驅(qū)動。

如以上說明過那樣,本實施方式的多旋翼直升機100具有多個螺旋槳1,并具備電動馬達2、發(fā)電機4、發(fā)動機5、及至少一個主蓄電池3。電動馬達2驅(qū)動螺旋槳1。主蓄電池3是向電動馬達2供電的第1電源。發(fā)電機4是向電動馬達2供電的第2電源。發(fā)動機5驅(qū)動發(fā)電機4。發(fā)電機4在主蓄電池3的剩余量少于切換剩余量βl時,用由來自發(fā)動機5的動力轉(zhuǎn)換成的電力對主蓄電池3充電。

由此,通過用主蓄電池3驅(qū)動電動馬達2,能夠降低噪音,并且,在主蓄電池3的剩余量變少的情況下能通過使發(fā)動機5運行而進行充電,因而,能夠?qū)崿F(xiàn)多旋翼直升機100的長時間飛行。

另外,本實施方式的多旋翼直升機100具備多個主蓄電池3。用多個主蓄電池3中的一個主蓄電池3驅(qū)動電動馬達2,當該主蓄電池3的剩余量變少時,切換成其它的主蓄電池3來驅(qū)動電動馬達2。發(fā)電機4用由來自發(fā)動機5的動力轉(zhuǎn)換成的電力對剩余量少于切換剩余量βl的主蓄電池3充電。

由此,能夠在主蓄電池3的剩余量變少的情況下自動切換成其它的主蓄電池3來驅(qū)動電動馬達2,并且,能夠通過發(fā)動機5的運行對剩余量變少的主蓄電池3充電。即,能夠在一個主蓄電池3驅(qū)動電動馬達2的同時使發(fā)動機5運行而對其它的主蓄電池3充電,因而,能夠確保一直有一個以上接近充滿電狀態(tài)的主蓄電池3。因而,由于能確保多個主蓄電池3在長時間內(nèi)交替地對電動馬達2進行驅(qū)動,所以能夠有效地延長可飛行時間。

另外,本實施方式的多旋翼直升機100中,當剩余量變少的主蓄電池3的充電結(jié)束后,發(fā)動機5停止運行。

由此,通過使發(fā)動機5只在需要時運行,能夠節(jié)約燃料,并能有效地抑制因發(fā)動機5的運行而引起的噪音及排氣的產(chǎn)生。

另外,本實施方式的多旋翼直升機100被構(gòu)成為,發(fā)電機4能夠在該多旋翼直升機100上升時,將由來自發(fā)動機5的動力轉(zhuǎn)換成的電力直接供給電動馬達2。

因此,由于多旋翼直升機100上升時,發(fā)動機5驅(qū)動發(fā)電機4而將電力直接供給電動馬達2,所以能強有力地驅(qū)動電動馬達2使螺旋槳1高速旋轉(zhuǎn),從而能使多旋翼直升機100順利上升。

另外,本實施方式的多旋翼直升機100中,通過在驅(qū)動電動馬達2的主蓄電池3的剩余量少于切換剩余量βl時切換到其它的主蓄電池3來驅(qū)動電動馬達2,能使該主蓄電池3中剩余備用剩余量。并構(gòu)成為,為了異常時的安全降落,能用主蓄電池3中剩余的電力供電。

由此,由于能夠保持主蓄電池3中剩余有規(guī)定的備用剩余量的狀態(tài),所以,即使出現(xiàn)其它的主蓄電池3、螺旋槳1、電動馬達2、發(fā)動機5等發(fā)生故障的異常狀況,也能夠利用主蓄電池3中剩余的電力來確保多旋翼直升機100的安全降落。

另外,圖7所示的變形例的多旋翼直升機中,除了驅(qū)動電動馬達2的主蓄電池3之外,還具備輔助蓄電池12。輔助蓄電池12用于異常時的安全降落。

由此,由于多旋翼直升機100中設(shè)置有異常狀況發(fā)生情況下的安全降落專用電源,所以,即使主蓄電池3全部故障也能確保異常時多旋翼直升機100的安全降落。

另外,圖7所示的變形例的多旋翼直升機中,采用輔助蓄電池12能夠由發(fā)電機4充電的結(jié)構(gòu)。

由此,不需要其它的充電裝置,而能容易地對輔助蓄電池12充電。

接下來,參照圖8及圖9,對只具備一個主蓄電池3的第2實施方式的多旋翼直升機100x進行說明。圖8是第2實施方式所涉及的多旋翼直升機100x的方框圖。其中,本實施方式的說明中,對于與前述的實施方式相同或類似的構(gòu)件,在附圖中使用相同的標記,并有時省略說明。

如圖8所示,本實施方式的多旋翼直升機100x中安裝的主蓄電池3的數(shù)目為1。在此情況下,采用主蓄電池3為向電動馬達2供電的主電源的結(jié)構(gòu)。若剩余量檢測裝置7檢測出該主蓄電池3的剩余量變少,則控制單元6使發(fā)動機5運行來驅(qū)動發(fā)電機4,用發(fā)電機4所發(fā)的電力對主蓄電池3充電。即,若主蓄電池3的剩余量在規(guī)定量以下,則該主蓄電池3用由發(fā)電機4將來自發(fā)動機5的動力轉(zhuǎn)換成的電力進行充電的同時,向電動馬達2供電。主蓄電池3的充電一結(jié)束,控制單元6便使發(fā)動機5及發(fā)電機4停止。

圖9中示出與本實施方式的多旋翼直升機100x中的主蓄電池3的充電相關(guān)的控制例。圖9的流程一開始,控制單元6首先從剩余量檢測裝置7獲取主蓄電池3的剩余量檢測值r(步驟s401),并讀取關(guān)于主蓄電池3的剩余量預先設(shè)定的規(guī)定值(充電開始剩余量)βl1(步驟s402)。然后,控制單元6將所獲取的主蓄電池3的剩余量r與充電開始剩余量βl1進行比較(步驟s403)。若主蓄電池3的剩余量檢測值r在充電開始剩余量βl1以上,則返回步驟s401。

若步驟s403的判斷為,主蓄電池3的剩余量r小于充電開始剩余量βl1,則控制單元6通過使發(fā)動機5運行而驅(qū)動發(fā)電機4,對主蓄電池3充電(步驟s404)。

其后,控制單元6從剩余量檢測裝置7獲取主蓄電池3的剩余量檢測值r(步驟s405),并從存儲單元11讀取上述充電結(jié)束剩余量βh(步驟s406),將所獲取的該兩個值進行比較。若主蓄電池3的剩余量r小于充電結(jié)束剩余量βh,則返回步驟s405。若主蓄電池3的剩余量r在充電結(jié)束剩余量βh以上,則控制單元6停止發(fā)動機5的運行而使充電結(jié)束,再次返回步驟s401。

如此,本實施方式的多旋翼直升機100x能夠用發(fā)動機5及發(fā)電機4對作為電動馬達2的電源的主蓄電池3充電,因而,即使是只具備一個主蓄電池3的結(jié)構(gòu),也能夠?qū)崿F(xiàn)長時間飛行。另外,由于只具備一個主蓄電池3,因而,能夠簡化多旋翼直升機100x的結(jié)構(gòu)。

以上,對本發(fā)明的較佳的實施方式進行了說明,但上述結(jié)構(gòu)例如也可由進行以下變更。

主蓄電池3的數(shù)目不局限于上述實施方式的那樣的1個或2個,也可以是3個以上。

上述第1實施方式的多旋翼直升機100中,在主蓄電池3中確保備用剩余量;變形例的多旋翼直升機(圖7)中,設(shè)置有輔助蓄電池12。但是,也可以采用將上述實施方式與變形例相組合的結(jié)構(gòu),除了在主蓄電池3中確保備用剩余量以外,還具備輔助蓄電池12,來對緊急降落裝置13供電。同樣,也可以采用在上述第2實施方式的多旋翼直升機100x中設(shè)置與圖7相同的輔助蓄電池12的結(jié)構(gòu)。

螺旋槳1的數(shù)目不局限于上述實施方式那樣的6個,也可以是5個以下、7個以上。

附圖標記說明

1:螺旋槳(旋翼)

2:電動馬達

3:主蓄電池(蓄電池)

4:發(fā)電機

5:發(fā)動機

6:控制單元

7:剩余量檢測裝置

8:供電切換開關(guān)

9:充電切換開關(guān)

10:機體

11:存儲單元

12:輔助蓄電池

13:緊急降落裝置

14:通電開關(guān)

100:多旋翼直升機(直升機)。

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