[实用新型]涵道式垂直升降飞行器及其液体容器装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种涵道式垂直升降飞行器，特别是涉及一种具有液体容器装置的涵道式垂直升降飞行器。本实用新型还涉及一种用于所述涵道式垂直升降飞行器的液体容器装置。

背景技术

现有技术下，涵道式垂直升降飞行器面世多年，它通过环绕螺旋桨布置的圆环形屏障能够达到比开放桨更高的推力输出效率。尤其是，由于内燃机动力并不适于驱动多桨飞行器，因而单桨动力也是采用内燃机动力时的较优选的飞行器形式，因为多桨飞行器的各个旋翼的快速起动、停止和反向旋转能够在电机的控制下进行，但在内燃机动力的情况下却无法实现。

虽然理论上和实践中业已证明，单桨涵道式飞行器较同样尺寸的开放桨动力飞行器有较高的悬停效率，但由于其设计的局限，单桨涵道式飞行器在装载物品时通常会产生重量分布不均匀并且影响飞行姿态的问题。

随着无人机植保市场的发展，市场对无人机喷洒有了新的应用需求。因此，需要一种能够实现装载液体时保持重量平均分布的单桨涵道式垂直升降飞行器。

在采用单桨涵道式飞行器装载液体的情况下，飞行器在飞行时整体会向一侧倾斜，这使得飞行器中的液体容器所携带液体的重量分布从飞行器处于水平姿态时的平均分布变为集中于倾斜方向。图7A和图7B以简化图示出了液体容器所携带液体的重量分布在飞行器倾斜前后的对比。因此，液体的流动性会使飞行器重量分布发生变化从而可能影响飞行器的飞行稳定性。

在飞行过程中，这种液体重量分布向倾斜方向的集中会导致飞行器的整体重量分布不对称，并且飞行器的倾斜角度改变和转向也会随即引起液体的振荡，这些问题会导致飞行器的操控和机动性能受到影响。

因此，希望在飞行器飞行过程中也能限制或调整液体容器内的液面，尽可能地保持液体的重量分布相对于飞行器水平姿态下保持不变。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题包括提供一种具有液体容器装置的涵道式垂直升降飞行器，其液体容器装置能够在飞行过程中保持重量平均分布。

这一技术问题通过一种根据本实用新型的涵道式垂直升降飞行器加以解决，该涵道式垂直升降飞行器包括：驱动装置，该驱动装置为内燃机驱动装置或电机驱动装置；旋翼，所述旋翼能够在所述驱动装置的驱动下旋转；涵道，该涵道的涵道内壁呈光滑环形结构且同轴地环绕所述旋翼；其中，该涵道式垂直升降飞行器还包括：液体容器装置，该液体容器装置布置为同轴地环绕所述旋翼，所述液体容器装置由多个直接或间接连接的液体容器单元组合而成，其中，每个所述液体容器单元具有进液口、出液口、进气口、分别用于联通相邻液体容器单元的第一联通口和第二联通口、以及为所述进气口及第一联通口和第二联通口分别配设的进气口控制阀门、第一联通口控制阀门和第二联通口控制阀门，其中，各液体容器单元的进液口通过入口管路汇合到所述液体容器装置的单一的进液口，各液体容器单元的出液口通过出口管路汇合到所述液体容器装置的单一的出液口；液体重量分布控制装置，该液体重量分布控制装置被设计为适于根据传感数据确定该涵道式垂直升降飞行器的实时液体重量分布并由此产生用于操纵各所述控制阀门的控制信号，各所述控制阀门根据所述控制信号动作，使液体在所述液体容器单元间流动，从而实时调整该涵道式垂直升降飞行器的液体重量分布。

优选的是，所述第一联通口或第二联通口被设计为，打开/关闭该液体容器单元的第一联通口或第二联通口能够使液体通过第一联通口或第二联通口流入/流出该液体容器单元，所述液体重量分布控制装置被设计为适于产生操纵特定液体容器单元的第一联通口控制阀门或第二联通口控制阀门的控制信号。

优选的是，所述进气口被设计为，打开/关闭该液体容器单元的进气口能够使液体流入/流出该液体容器单元，所述液体重量分布控制装置被设计为适于产生操纵特定液体容器单元的进气口控制阀门的控制信号。

优选的是，所述液体容器单元中的一个或多个配设有用于从一个所述液体容器单元中抽吸液体到另一个所述液体容器单元的液体抽吸装置，所述液体重量分布控制装置被设计为适于产生用于操纵所述液体抽吸装置的控制信号。

优选的是，所述传感数据包括飞行器水平仪、加速度传感器提供的飞行姿态数据和/或液面传感器提供的液面位置数据。

优选的是，所述液体容器单元的数目为三至四个。这样每个液体容器单元的弧度和尺度不至于过大，有利于加工。

本实用新型所要解决的技术问题还包括提供一种用于涵道式垂直升降飞行器的液体容器装置，其液体容器装置能够在飞行过程中保持重量平均分布。