[发明专利]一种对称布局旋翼机上的留空气球组件

说明书

技术领域

本发明涉及飞行器控制技术领域，特别涉及一种对称布局旋翼机上的留空气球组件。

背景技术

对称布局电动旋翼机（如4/6/8轴电动旋翼机）因其良好的飞行品质和简便的安装方式，赢得了广大应用，如航拍，农林喷洒，电力巡线等。相比传统飞行器布局，该型旋翼机最大的缺点就是续航时间短，有效载荷小。这是由于其结构特点决定了空气浮力小，是一个固有劣势，也是制约其发展的瓶颈。

相比之下，留空气球具有很大的浮力，滞空时间长，但是没有动力做水平和高度控制。如果能结合对称布局旋翼机和留空气球，则可以利用双方的优势来弥补各自的不足。

针对对称布局电动旋翼机续航时间短，有效载荷小的问题，本发明提供了一种对称布局旋翼机上的留空气球组件。旨在结合对称布局旋翼机和留空气球的优势，通过飞行控制系统控制留空气球的充放气，实现增加有效负荷，延长续航时间。

飞行控制系统（flightcontrolsystem），是飞行器在飞行过程中，能够对飞行器的构形、飞行姿态和运动参数实施控制的系统。该系统可用来保证飞行器的稳定性和操纵性、提高完成任务的能力与飞行品质、增强飞行的安全及减轻驾驶员负担。

飞行控制系统的分类从不同角度出发有不同的分类方法。根据控制指令由驾驶员发出，另一类是自动飞行控制系统，其控制指令是系统本身自动产生的。飞机的俯仰、滚转和偏航控制，增升和增阻控制，人工配平，直接力控制以及其它改变飞机的构形控制（如改变机翼后掠角、水平安定面安装角等），飞机的一个组成部分，故也属于飞行控制系统。自动飞行控制系统是对飞机实施自动或半自动控制，协助驾驶员工作或自动控制飞机对抗的响应。如自动驾驶仪、发动机油门的自动控制、结构模态抑制等。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种安全稳定，使用方便的对称布局旋翼机上的留空气球组件。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种对称布局旋翼机上的留空气球组件，其特征在于：包括留空气球，充放气泵和储气罐，采用模块化封装，可快速安装到各种对称布局旋翼机上，所述储气罐与充放气泵连接，充放气泵另一头接留空气球，由电磁阀动态控制充放气。

所述留空气球是在气象气球充气口纵轴内置一根带喇叭口的充气管，以保证气球在没充气的状态下不会向下塌陷，覆盖飞行器旋翼，天线和其他部分。

所述储气罐根据旋翼机重量配置，并加注氦气，所述留空气球控制与地面站之间的通信协议，在静止悬停阶段，留空气球充气，提高浮力，降低旋翼持续功耗；在升降阶段，留空气球放气，降低空气阻力，保持旋翼机的快速移动能力。

所述充放气泵的电动控制接入飞行控制系统，飞行控制系统中增加一条控制指令，即充放气泵控制通信协议。

所述充放气泵控制通信协议为头码[1字节]，设备码[1字节]，命令码[1字节]，数据[2字节]，校验和[1字节]；头码统一为0xFA，设备码为0xDA，命令码0xEA表示放气，0xEB表示充气。数据值分高低位，统一采用16进制表示，全0表示气球全部放空，全1表示充满气。校验和为其他所有字节和的低位字节。

本发明的有益效果是：该对称布局旋翼机上的留空气球组件，模块化设计，可快速安装到各种对称布局旋翼机上，还能够重复利用，多次充放气，动态控制飞行器的浮力，通过手动/自动调节气球大小，显著增加了飞行器的滞空时间和有效载荷，有很高的应用价值。

附图说明

图1为本发明对称布局旋翼机上的留空气球组件结构示意图；

图2为本发明留空气球结构示意图；

附图中，1飞行控制器，2充放气泵，3留空气球，4储气罐，5喇叭口，6气象气球，7充气管。

具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例，下面结合附图对本发明进行详细说明。

该对称布局旋翼机上的留空气球组件，包括留空气球3，充放气泵2和储气罐4，采用模块化封装，可快速安装到各种对称布局旋翼机上，所述储气罐4与充放气泵2连接，充放气泵2另一头接留空气球3，由电磁阀动态控制充放气。

所述留空气球3是在气象气球6充气口纵轴内置一根带喇叭口5的充气管7，以保证气球在没充气的状态下不会向下塌陷，覆盖飞行器旋翼，天线和其他部分。

所述储气罐4根据旋翼机重量配置，并加注氦气，所述留空气球3控制与地面站之间的通信协议，在静止悬停阶段，留空气球3充气，提高浮力，降低旋翼持续功耗；在升降阶段，留空气球3放气，降低空气阻力，保持旋翼机的快速移动能力。