一種飛機(jī)起降裝置及方式,屬于航空技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及飛機(jī)起降裝置及方式。
背景技術(shù):
固定翼飛行器及多旋翼飛行器都有著各自的優(yōu)缺點(diǎn);固定翼飛機(jī)行過程安全、飛行速度快、航程遠(yuǎn)和運(yùn)載能力大的特點(diǎn),但起降過程都需要用到跑道且無法在空中懸停;多旋翼飛行器能垂直起降、技術(shù)簡單、機(jī)動(dòng)靈活、操作簡單及飛行震動(dòng)小,但續(xù)航時(shí)間短和安全性低;雖然目前也有一些將固定翼和多旋翼組合起來的飛行器,如CW-20大鵬,但也只是強(qiáng)硬的將兩個(gè)組合起來利用各自的優(yōu)點(diǎn),起降時(shí)采用多旋翼模式,高速巡航時(shí)采用固定翼模式,然而這樣也增加了飛行器的負(fù)擔(dān),降低了飛行性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)的飛行器的上述不足,本發(fā)明能利用多旋翼飛行器的優(yōu)點(diǎn),為固定翼飛機(jī)的起降方式提供一種新方案。
一種飛機(jī)起降裝置,包括子體和母體;所述子體包括固定翼飛機(jī)、連接柱臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)連接平臺(tái);所述固定翼飛機(jī)包括機(jī)翼、 機(jī)身、尾翼、起落架、推動(dòng)裝置和操縱裝置;所述連接柱臺(tái)的作用是讓母體的電磁鐵吸合固定;所述網(wǎng)絡(luò)連接平臺(tái)放置在固定翼飛機(jī)機(jī)身內(nèi),作用是向母體服務(wù)平臺(tái)呼叫服務(wù)。所述母體包括多旋翼飛行器、連接裝置、服務(wù)平臺(tái)和雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)。所述多旋翼飛行器包括動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、軸支架和中間平臺(tái);所述連接裝置的作用是連接子體的連接柱臺(tái)、降低母體和子體組合后兩飛行器的重心和調(diào)整子體起飛所需的攻角,同時(shí)還能減少飛行時(shí)母體與子體之間的震動(dòng);連接裝置包括控制箱、機(jī)械臂、電磁鐵和攝像機(jī);所述控制箱與多旋翼飛行器的控制系統(tǒng)相連,能夠處理分析攝像機(jī)所拍攝到的圖像、控制機(jī)械臂的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)及電磁鐵通電開關(guān)的閉合;所述的機(jī)械臂與控制箱相連,機(jī)械臂包括手臂、手腕、手掌和關(guān)節(jié);所述的電磁鐵位于機(jī)械臂的手掌部位并與控制箱相連,電磁鐵作用是使用磁力吸引固定在子體的連接柱臺(tái);所述的攝像機(jī)位于機(jī)械臂的手掌旁并與控制箱相連,作用是采集子體連接柱臺(tái)的位置圖像;所述服務(wù)平臺(tái)的作用是接收子體網(wǎng)絡(luò)連接平臺(tái)服務(wù)命令,確定任務(wù)及服務(wù)對(duì)象;所述雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)與多旋翼飛行器的控制系統(tǒng)相連,雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)包括雷達(dá)和反饋系統(tǒng),作用是檢測(cè)到子體的飛行方向、速度、高度和距離,同時(shí)反饋母體調(diào)整到相應(yīng)的方向、高度和速度,以便母體追蹤連接組合子體。所述網(wǎng)絡(luò)連接平臺(tái)與服務(wù)平臺(tái)之間通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息通信。
一種飛機(jī)起降方式,是通過起降裝置實(shí)現(xiàn)的,該當(dāng)子體需要起飛時(shí),在子體的網(wǎng)絡(luò)連接平臺(tái)會(huì)向母體的服務(wù)平臺(tái)發(fā)送服務(wù)命令,母體的服務(wù)平臺(tái)會(huì)確定服務(wù)任務(wù)及服務(wù)對(duì)象,將子體吊到在母體上,子體的連接柱臺(tái)伸出,母體連接裝置上的控制箱分析攝像機(jī)的圖像并定位子體連接柱臺(tái)的位置,控制箱控制機(jī)械臂的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)將電磁鐵伸到子體的連接柱臺(tái)上,控制箱開啟電磁鐵的通電開關(guān),電磁鐵產(chǎn)生磁力吸合連接柱臺(tái),構(gòu)成組合飛行器,控制箱控制機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)將子體下拉,使子體貼近母體的中間平臺(tái),降低組合后兩飛行器的重心;母體啟動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)托載子體升空;待母體托載子體爬升到一定高度后,母體開始向前飛行,同時(shí)控制箱控制機(jī)械臂的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng),向上抬升子體并調(diào)整子體起飛所需的攻角;子體啟動(dòng)推動(dòng)裝置,當(dāng)子體的速度達(dá)到起飛所需速度后,連接裝置的控制箱關(guān)閉電磁鐵的電源,電磁鐵磁力消失,電磁鐵釋放所吸合的連接柱臺(tái),子體繼續(xù)飛行,母體收回連接裝置的機(jī)械臂并返回,順利完成固定翼飛機(jī)的起飛。當(dāng)子體要降落時(shí),在子體的網(wǎng)絡(luò)連接平臺(tái)向母體的服務(wù)平臺(tái)發(fā)送服務(wù)命令,母體的服務(wù)平臺(tái)確定服務(wù)任務(wù)及服務(wù)對(duì)象,母體立即升空,同時(shí)母體上的雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)子體的飛行方向、速度、高度和距離,母體根據(jù)反饋信號(hào)調(diào)整到相應(yīng)的方向、高度和速度;母體飛到子體的下方,母體與子體同向飛行,母體逐漸向上靠近子體,當(dāng)子體和母體之間調(diào)整到合適距離并且速度一致時(shí),子體的連接柱臺(tái)從機(jī)身腹部伸出,母體的連接裝置的控制箱分析攝像機(jī)的圖像并定位連接柱臺(tái)的位置,控制箱控制機(jī)械臂的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)將電磁鐵伸到子體的連接柱臺(tái)上,控制箱開啟電磁鐵的電源,電磁鐵產(chǎn)生磁力吸合連接柱臺(tái),母體和子體連接組合;子體推動(dòng)裝置熄火,控制箱控制機(jī)械臂將子體下拉,使子體貼近母體的中間平臺(tái),降低組合式飛行器的重心;母體托載子體返回,順利完成固定翼飛機(jī)的降落。
所述多旋翼飛行器采用四旋翼飛行器。
所述連接柱臺(tái)有四個(gè)且規(guī)格相同,它們分別為第一連接柱臺(tái)、第二連接柱臺(tái)、第三連接柱臺(tái)和第四連接柱臺(tái),它們左右各兩個(gè)且對(duì)稱分布在固定翼飛機(jī)機(jī)身腹部,同時(shí)能收回隱藏固定翼飛機(jī)的機(jī)身內(nèi),在使用時(shí)從機(jī)身腹部伸出。
所述連接裝置有四個(gè)且結(jié)構(gòu)功能相同,它們分別為第一連接裝置、第二連接裝置、第三連接裝置和第四連接裝置,它們分別分布在多旋翼飛行器的軸支架與中間平臺(tái)的連接部位旁。
所述母體還包括四個(gè)相同的減震輪,它們分別為第一減震輪、第二減震輪、第三減震輪和第四減震輪,它們的作用是減少母體降落時(shí)對(duì)子體的震動(dòng)、在地面上能駛回庫房;每個(gè)減震輪包括支撐臂、彈簧、活動(dòng)臂和輪子。
本發(fā)明能利用多旋翼飛行器的優(yōu)點(diǎn),為固定翼飛機(jī)的起降方式提供一種新方案,讓固定翼飛機(jī)也能在狹小的平臺(tái)上起飛或降落,減少了固定翼飛機(jī)起降所需跑道的建設(shè)。
附圖說明
圖1是子體和母體空中組合示意圖;圖2是母體俯視示意圖;圖3是子體和母體組合俯視示意圖;圖4是連接裝置和連接柱臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖;圖5是減震輪結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1-子體,2-母體,11-固定翼飛機(jī),12-連接柱臺(tái),13-網(wǎng)絡(luò)連接平臺(tái),21-四旋翼飛行器,22-連接裝置,23-服務(wù)平臺(tái),24-雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng),26-減震輪,221-第一連接裝置,222-第二連接裝置,223-第三連接裝置,224-第四連接裝置,261-第一減震輪,262-第二減震輪,263-第三減震輪,264-第四減震輪,121-第一連接柱臺(tái),122-第二連接柱臺(tái),123-第三連接柱臺(tái),124-第四連接柱臺(tái),2211-控制箱,2212-機(jī)械臂,2213-電磁鐵,2214-攝像機(jī),22121-手臂,22122-手腕,22123-手掌,22124-關(guān)節(jié);2611-支撐臂,2612-彈簧,2613-活動(dòng)臂,2614-輪子。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作具體說明:一種飛機(jī)起降裝置,包括子體1和母體2;所述子體1包括固定翼飛機(jī)11、連接柱臺(tái)12和網(wǎng)絡(luò)連接平臺(tái)13;固定翼飛機(jī)11包括機(jī)翼、 機(jī)身、尾翼、起落架、推動(dòng)裝置和操縱裝置;連接柱臺(tái)12的作用是讓母體的電磁鐵吸合固定,連接柱臺(tái)12有四個(gè)且規(guī)格相同,它們分別為第一連接柱臺(tái)121、第二連接柱臺(tái)122、第三連接柱臺(tái)123和第四連接柱臺(tái)124,它們左右各兩個(gè)且對(duì)稱分布在固定翼飛機(jī)11機(jī)身腹部,同時(shí)能收回隱藏固定翼飛機(jī)11的機(jī)身內(nèi),在使用時(shí)從機(jī)身腹部伸出。網(wǎng)絡(luò)連接平臺(tái)13放置在固定翼飛機(jī)11機(jī)身內(nèi),作用是向母體2的服務(wù)平臺(tái)23呼叫服務(wù)。母體2包括四旋翼飛行器21、連接裝置22、服務(wù)平臺(tái)23、雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)24和減震輪26。四旋翼飛行器21包括動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、軸支架和中間平臺(tái);連接裝置22的作用是連接子體1的連接柱臺(tái)12、降低母體2和子體1組合后兩飛行器的重心和調(diào)整子體1起飛所需的攻角,同時(shí)還能減少飛行時(shí)母體2與子體1之間的震動(dòng);連接裝置12包括控制箱2211、機(jī)械臂2212、電磁鐵2213和攝像機(jī)2214;控制箱2211與四旋翼飛行器21的控制系統(tǒng)相連,能夠處理分析攝像機(jī)2214所拍攝到的圖像、控制機(jī)械臂2212的運(yùn)動(dòng)及電磁鐵2213電源的開合;機(jī)械臂2212與控制箱2211相連,機(jī)械臂2212包括手臂22121、手腕22122、手掌22123和關(guān)節(jié)22124;所述的電磁鐵2213位于機(jī)械臂2212的手掌22123部位并與控制箱2211相連,電磁鐵2213作用是使用磁力吸合子體1的連接柱臺(tái)12;攝像機(jī)2214位于機(jī)械臂2212的手掌22123旁并與控制箱2211相連,作用是采集子體1連接柱臺(tái)12的位置圖像;連接裝置22有四個(gè)且結(jié)構(gòu)功能相同,它們分別為第一連接裝置221、第二連接裝置222、第三連接裝置223和第四連接裝置224,它們分別分布在四旋翼飛行器21的軸支架與中間平臺(tái)的連接部位旁。所述服務(wù)平臺(tái)23的作用是接收子體1網(wǎng)絡(luò)連接平臺(tái)13服務(wù)命令,確定服務(wù)任務(wù)及服務(wù)對(duì)象;所述雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)與四旋翼飛行器21的控制系統(tǒng)相連,雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)24包括雷達(dá)和反饋系統(tǒng),作用是檢測(cè)到子體1的飛行方向、速度、高度和距離,同時(shí)反饋母體2調(diào)整到相應(yīng)的方向、高度和速度,以便母體2追蹤連接子體1。所述網(wǎng)絡(luò)連接平臺(tái)13與服務(wù)平臺(tái)23之間通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息通信。減震輪26有四個(gè),它們分別為第一減震輪261、第二減震輪262、第三減震輪263和第四減震輪264,它們的作用是減少母體2降落時(shí)對(duì)子體1的震動(dòng)并能在地面上行駛;每個(gè)減震輪26包括支撐臂2611、彈簧1612、活動(dòng)臂2613和輪子2614。
一種飛機(jī)起降方式,是通過起降裝置來實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)子體1需要起飛時(shí),在子體1的網(wǎng)絡(luò)連接平臺(tái)13向母體2的服務(wù)平臺(tái)23發(fā)送服務(wù)命令,母體2的服務(wù)平臺(tái)23確定服務(wù)任務(wù)及服務(wù)對(duì)象,將子體1吊到在母體2上,子體1的四個(gè)連接柱臺(tái)12伸出,母體2的四個(gè)連接裝置22上的四個(gè)控制箱2211分析各自攝像機(jī)2214的圖像并分別定位子體1的四個(gè)連接柱臺(tái)12的位置,控制箱2211控制機(jī)械臂2212運(yùn)動(dòng)將電磁鐵2213伸到子體1的連接柱臺(tái)上12,控制箱2211開啟電磁鐵2213的電源,四個(gè)電磁鐵2213產(chǎn)生磁力分別吸合四個(gè)連接柱臺(tái)12,母體2和子體1連接組合,四個(gè)控制箱2211控制各自機(jī)械臂2212運(yùn)動(dòng)將子體下拉,使子體1貼近母體2的中間平臺(tái),降低組合后兩飛行器的重心;母體2啟動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)托載子體1升空;待母體2托載子體1爬升到一定高度后,母體2開始向前飛行,同時(shí)四個(gè)控制箱2211控制各自機(jī)械臂2212運(yùn)動(dòng),向上抬升子體1并調(diào)整子體1起飛所需的攻角;子體1啟動(dòng)推動(dòng)裝置,當(dāng)子體1的速度達(dá)到起飛所需速度后,四個(gè)連接裝置22上的控制箱2211關(guān)閉電磁鐵2213的電源,電磁鐵2213磁力消失,電磁鐵2213釋放所吸合的連接柱臺(tái)12,連接裝置22收回機(jī)械臂2212;子體1繼續(xù)飛行,母體2返回,順利完成固定翼飛機(jī)11的起飛。當(dāng)子體1要降落時(shí),在子體1的網(wǎng)絡(luò)連接平臺(tái)13向母體2的服務(wù)平臺(tái)23發(fā)送服務(wù)命令,母體2的服務(wù)平臺(tái)23確定服務(wù)任務(wù)及服務(wù)對(duì)象,母體2立即升空,同時(shí)母體2上的雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)24檢測(cè)子體的飛行方向、速度、高度和距離,母體2根據(jù)反饋信號(hào)調(diào)整到相應(yīng)的方向、高度和速度;母體2飛到子體1的下方,母體2與子體1同向飛行,母體2逐漸向上靠近子體1,當(dāng)子體1和母體2之間調(diào)整到合適距離并且速度一致時(shí),子體1的四個(gè)連接柱臺(tái)12從機(jī)身腹部伸出,母體2的四個(gè)連接裝置22上的控制箱2211分析各自攝像機(jī)2214的圖像并分別定位四個(gè)連接柱臺(tái)12的位置,控制箱2211控制機(jī)械臂2212運(yùn)動(dòng)將電磁鐵2213伸到子體1的連接柱臺(tái)12上,控制箱2211開啟電磁鐵2213的電源,四個(gè)電磁鐵2213產(chǎn)生磁力分別吸合四個(gè)連接柱臺(tái)12,母體2和子體1連接組合;子體1推動(dòng)裝置熄火,四個(gè)控制箱2211控制機(jī)械臂2212運(yùn)動(dòng)將子體1下拉,使子體1貼近母體2的中間平臺(tái),降低母體和子體組合后兩飛行器的重心;母體2托載子體1返回,四個(gè)減震輪26減輕降落時(shí)的緩沖,順利完成固定翼飛機(jī)11的降落。