[发明专利]一种无人气碟及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及空中飞行器的运用领域，具体涉及一种无人气碟及其制作方法。

背景技术

当今，全球航空业二氧化碳等温室气体的排放量，已成为不可忽视的污染源，开发利用太阳能技术，将极大的推进国家节能减排计划的实施，国内现有的太阳能飞行器由于机翼上的封装工艺不成熟，导致重量大，气动性能损耗严重，不能有效实现长航时飞行。基于这个无人飞行器研究的瓶颈问题，我们团队经过多次试验，发现采用PVC轻型材料，采用密封性极强的热缝合技术加工制造的升空碟体，并采用新型清洁能源作为动力来源，将太阳能与轻质气体辅助升力进行有机结合，有效地解决了长航时等飞行技术难题，该升空碟体可广泛应用于长时间的航拍，地势勘探，火警预险，气象调查等低空飞行，也能够进行拍摄和传输；并且可以广泛应用于农业，军事，紧急预警，高空追踪，气象观测，日常生活的婚纱空中摄影等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人气碟，该无人气碟外观采用碟状结构、体积小、质量轻、用途广泛，从本质上为长航时飞行提供基础。

本发明是这样来实现的，它包括新型PVC薄膜材料轻质气囊、太阳能电池板、起落架、逆变器、螺旋桨、太阳能电源稳压及缓存组、碳纤维拉力承受杆，其特征是：太阳能电池板附着于新型PVC薄膜材料轻质气囊上表面，新型PVC薄膜材料轻质气囊底面连接碳纤维拉力承受杆，碳纤维拉力承受杆顶端连接螺旋桨，所述碳纤维拉力承受杆呈“十”字形，中间连接处与太阳能稳压电源及缓存组相连，太阳能稳压电源及缓存组上安装有逆变器，太阳能稳压电源及缓存组下端连接起落架，所述螺旋桨下端安装有电机，并且综合了太阳能飞机和升空气球的特性，将清洁新能源太阳能与轻气体升力有机结合。

本发明所述无人气碟外形采用易于飞行的碟状结构，封装采用新型PVC薄膜材料，并结合自主研发的新型封装工艺，气囊上表面整体设有太阳能电池板；该设计一方面提高了结构强度重量比，最大限度减轻了机体重量，优化了飞行器的整体结构，另一方面能最大限度的将太阳能转化为电能，极大的提高飞行器的续航能力。 

本发明所述无人气碟碟身内部充满轻质气体氦气，所含轻气体氦气即提供上升动力也产生减轻了碟体总体重量，综合了太阳能飞机和升空气球的特性，将清洁新能源太阳能与轻气体升力有机结合，并且通过符合飞行动力学原理的外形设计，最大限度减少了飞行阻力，使多轴飞行平台消耗较小的功率实现长航时飞行；碟身搭载了太阳能电池板和多轴飞行平台，既有足够的强度和稳定性，又足以承受预定的载荷；另外碟身在满足受力要求下，碟体最大限度的扩展了载荷重量，其功能以容纳多种机载设备，扩大了应用范围及领域。

本发明所述的螺旋桨是按气碟起飞重量和飞行速度要求，通过调整好多轴轴距，碟身洞径，确定碟身重心位置选用一套高效的多轴动力装置来确定的。 

本发明所述无人气碟采用高效稳定的可悬停多轴飞行平台，实现了垂直起降、定点悬停和稳定控制。

本发明在能量转换效率方面，为提高传输电压，设计并改进了高效的动力转换组合，大大提高太阳能的转化利用率。

本发明在飞行主动力方面，鉴于多个电机同时工作耗能大，经过实验设计研究出一套高效的低能耗多轴动力系统，以提高气碟的续航能力。

本发明所述无人气碟内部电路控制原理是：太阳能电池板产生的电流通过光电转化得到直流电进入控制器，控制器可通过充电和放电相互交换把直流电储存在蓄电池中，用逆变器把直流电转换成交流电进入交流负载，再把交流电提供给无刷交流电机，从而使电机运转工作；一方面，无刷电调根据接收机油门通道的信号来控制输出的交流电压，从而控制电机的转速，调节螺旋桨的拉力；另一方面通过接收机对舵机的电流、电压的输出控制来控制飞行器的飞行姿态和方向，通过这两方面来实现对飞机的有效控制。

本发明的工作原理是：综合了太阳能飞机和升空气球的特性，将清洁新能源太阳能与轻气体升力有机结合，并整合四轴飞行平台，太阳能提供续航动力，轻气能提供部分升力，抵消部分负重，减小四轴飞行平台的功耗，实现长航时远半径飞行，四轴飞行平台在飞行中能够实现定点悬停，可搭载设备系统进行相关活动。

本发明的优点是：（1）在高空无人侦测，无人精确侦测领域广泛应用，拥有非常广阔的市场前景和利用价值；（2）具有零排放太阳能驱动、良好的飞行性能、低成本、在晴天可长航时飞行作业、用途广泛等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明的内部电路控制原理。