[发明专利]一种悬浮式直升飞行器

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞行器，具体涉及一种悬浮式直升飞行器。

背景技术

农用飞机航空作业效率高，例如在麦田灭草作业中，航空喷施比地面机械效率高5～7倍，相当于人工喷施的200～250倍，并且突击能力强，对突发、爆发性病虫害防控效果好；不受作物长势的限制，特别是作物生长至封行后行垄不清晰，航空作业可解决作物生长后期地面机械难以下田作业的问题。与田间作业相比，飞机航空作业还有降低作业成本、不会留下辙印和损坏农作物等的特点。

目前用于农业航空作业的飞行器主要包括有人驾驶的大型固定翼农用飞机、直升飞机、动力伞以及无人驾驶的微小型固定翼飞机、单旋翼直升飞机、非共轴多旋翼直升飞机、飞艇等。

有人驾驶的飞机作业效率高，但存在需要专用机场、维护成本高、航空管制严格等诸多问题。无人驾驶的飞机由于具有无需专用机场、专业飞行员、维护成本低以及航空管制少等特点，而且具有飞行高度低、作业效率及精度高、作业地形适应性广等优点，越来越在农业生产中得到广泛关注。

但无人驾驶的微小型固定翼飞机、单旋翼直升飞机、非共轴多旋翼直升飞机对于普通务农人员而言，价格仍显得昂贵，且危险性高，高速运转旋翼可能伤害到工作人员或农作物，操作不当很容易“摔机”、“炸机”，不仅造成飞机本身的重大损失，而且也给机上装备及地面作物带来严重毁坏，同时还会给地面作业人员带来安全威胁，因此，其使用的安全性问题是制约其快速发展的关键问题之一。此外，飞行器有效载荷量小，作业续航时间短也是制约其快速发展的另外两个关键问题。

气艇相对来说价格适中，作业安全性相对更高，且易于维护，有效载荷量大，但是传统的飞艇结构存在抗风能力差、作业速度慢、灵活性差等问题。特别是在航拍遥感作业时，由于航空拍摄对机体的稳定性要求很高，传统的气艇结构一般多采用传统的单气囊流线型结构，飞艇艇体的立面比较高，而挂载的遥感信息采集设备相对重心比较低，这种不够紧凑的结构极大地影响了空中作业的稳定性，尤其是在有自然风干扰的气象条件下晃动非常明显。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种悬浮式直升飞行器，该悬浮式直升飞行器综合了常用无人直升机和飞艇的优点，用于农田作业时具有载荷量大、机动灵活性较高、安全性较高且结构简单及稳定性强等优点。

一种悬浮式直升飞行器，包括机体，该机体包括机架以及设在机架上的至少两个涵道旋翼组件，其中，每个涵道旋翼组件包括连接在机架的端部并可绕水平轴线转动的连接轴、设在连接轴外端的涵道旋翼马达、与涵道旋翼马达连接的旋翼以及设在旋翼外的涵道外壳；所述机架上还设有作业吊舱以及飞行控制模块，其中，飞行控制模块包括地面遥控单元和机上控制单元，所述机上控制单元与涵道旋翼马达连接，所述地面遥控单元通过无线遥控方式与机上控制单元连接；

其特征在于，所述机架上设有至少两个气囊固定框，每个气囊固定框内均设有气囊；所述气囊固定框内的气囊被气囊固定框固定在同一水平面上；所述气囊中充满比重低于空气的气体。

本发明的一个优选方案，其中，所述涵道旋翼组件为两个，设置于机架的左右两端；所述气囊固定框设置于机架的前后两侧，且机架的前后两侧的气囊固定框的数量相等。优选地，所述气囊固定框的数量四个，这四个气囊固定框对称分布于机架的前后两侧，这四个气囊固定框将其内的四个气囊以田字型的结构固定在同一水平面上。这样更有利于整机的平衡，确保飞行稳定。进一步地，所述四个气囊大小相等，该气囊的形状为球体、椭球体、长方体或正方体。

本发明的一个优选方案，其中，所述气囊中的气体为氦气或氢气等。

本发明的一个优选方案，其中，所述的气囊固定框包括圆形的固定圈，该固定圈固定连接在机架上，该固定圈上设有用于绑紧气囊的绑带，该绑带与气囊之间设有将两者连接在一起的连接结构；位于机架的同一侧的两个固定圈之间通过连接件连接在一起；所述固定圈由铝合金或碳纤维材料制成。

本发明的一个优选方案，其中，所述的连接结构为卡接结构，由设在绑带上的卡头和设在气囊上的卡槽构成；或者为螺纹连接结构，由设在绑带上的螺钉和设在气囊上的螺纹孔构成；或者为捆绑结构，通过绑绳打结将绑带和气囊捆绑在一起。通过上述连接结构，可以将气囊可靠地固定在气囊固定框中，防止工作过程中气囊漂移。

本发明的一个优选方案，其中，所述机架呈长方体形，其内设置所述的飞行控制模块。

本发明的一个优选方案，其中，所述机架前后两侧的气囊固定框的数量均为一个。