[发明专利]一种用于飞行器救援的吊舱及控制方法

说明书

本发明涉及飞行器领域，特别涉及用于飞行器救援的吊舱及防止吊舱自转的控制方法。一种用于飞行器救援的吊舱，所述的飞行器具有垂直起降功能，其特征是，吊舱与飞行器通过绳连接，飞行器通过卷收或释放绳，控制吊舱接近或远离飞行器；吊舱内部具有容纳人员或货物的空间，吊舱上部与绳连接；吊舱包括探测器和控制器，探测器实时检测吊舱相对飞行器的旋转速度，当旋转速度超出设定阈值，控制器控制吊舱产生阻碍吊舱继续转动的力矩，阻碍吊舱相对飞行器继续旋转；这个力矩是与空气发生相互作用产生的。本发明解决了现有技术用于飞行器救援的吊舱在下洗气流作用下的转动问题。

技术领域

本发明涉及飞行器领域，特别涉及用于飞行器救援的吊舱及防止吊舱自转的控制方法。

背景技术

飞行器救援，能快速到达水、陆路不可通达的作业现场，实施救援、物资运送等工作，是世界上许多国家普遍采用的最有效的应急救援手段。具有快速、高效、受地理空间限制较少等优势，是普遍采用的最有效的应急救援手段，能够垂直起飞降落、不用大面积机场、能批量运载物资和伤员。

直升机是航空应急救援的核心装备，近些年来多旋翼无人机作为救援核心装备也有应用，本文中的飞行器主要是直升机和无人机等可垂直起降的飞行器。

现有技术中用于飞行器救援装载人员或货物的吊舱，通常应用绳索与飞行器连接，飞行器拉伸绳索实现吊舱与之接近和远离，比如飞行器悬停在待救援人员上空，当带救援人员被搬运到吊舱中，飞行器卷收绳索将将载有人员的吊舱拉向飞行器，在这个过程中，吊舱位于飞行器下洗气流的作用区域，由于吊舱装载人员吊舱可能有一定的倾角再加上外形的不规则，在下洗气流的作用下容易产生绕绳索轴线的旋转力矩，在这个力矩的作用下吊舱产生旋转运动，这个旋转动作是有害的，首先影响飞行器与吊舱顺利对接，另外可想而知吊舱上如果运载的是人员，高空的旋转对人员的身体和心理影响较大。

综上，现有技术的用于飞行器救援的吊舱，不能克服在下洗气流作用下的转动。

发明内容

本发明主要旨在解决现有技术的用于飞行器救援的吊舱，不能克服在下洗气流作用下转动的问题。

为了实现上述目的，所述的方案如下：

设计一种用于飞行器救援的吊舱，所述的飞行器具有垂直起降功能，其特征是，吊舱与飞行器通过绳连接，飞行器通过卷收或释放绳，控制吊舱接近或远离飞行器；吊舱内部具有容纳人员或货物的空间，吊舱上部与绳连接；吊舱包括探测器和控制器，探测器实时检测吊舱相对飞行器的旋转速度，当旋转速度超出设定阈值，控制器控制吊舱产生阻碍吊舱继续转动的力矩，阻碍吊舱相对飞行器继续旋转；这个力矩是与空气发生相互作用产生的。

进一步的，所述的一种用于飞行器救援的吊舱，其特征是，吊舱的长度方向的两端各设置一个舵，舵能够受控制器的控制绕转轴转动并保持角度，这个转轴与吊舱连接，且这个转轴与铅垂线垂直；舵的旋转用电机驱动。

进一步的，所述的一种用于飞行器救援的吊舱，其特征是，舵转动的角度是一个定值。

进一步的，所述的一种用于飞行器救援的吊舱，其特征是，探测器是与吊舱固连的图像采集设备，实时采集吊舱上方飞行器的图像，通过图像算法识别出飞行器的特征轴及指向，图像采集设备也探测吊舱的特征轴及指向。

进一步的，所述的一种用于飞行器救援的吊舱，其特征是，探测器计算获得吊舱相对飞行器旋转的方向和角速度。

进一步的，所述的一种用于飞行器救援的吊舱，其特征是，探测器是与吊舱固连的磁罗经，探测器通过磁罗经获得吊舱与地磁夹角；探测器也接收飞行器的磁罗经信号，获得飞行器与地磁的夹角。

进一步的，所述的一种用于飞行器救援的吊舱，其特征是，探测器计算获得吊舱相对飞行器旋转的方向和角速度。

进一步的，所述的一种用于飞行器救援的吊舱，其特征是，探测器接收飞行器的磁罗经信号的方式是无线传输。