一种喷气式火星探测无人机的制作方法

[0001]
本发明涉及火星探测无人机。


背景技术：

[0002]
火星环境中重力引力低、空气稀薄，现有火星无人机都为旋翼驱动飞行，由于气体稀薄，需要很大的转速才能起飞，消耗大量的能源，不利于在资源受限的火星环境中应用。


技术实现要素：

[0003]
本发明所要解决的技术问题是提高一种喷气式火星探测无人机，安全、可靠，适于在火星上使用。为此，本发明采用以下技术方案：
[0004]
一种喷气式火星探测无人机，其特征在于包括机体、电源模块、控制模块、气动模块以及传感器模块；
[0005]
所述控制模块包括飞行控制器和气动控制器；
[0006]
所述气动模块包括气体喷射装置、正常供气装置和应急供气装置，正常供气装置在正常飞行中为气体喷射装置提供喷射用气体，应急供气装置在正常供气装置中的气体不足时，为气体喷射装置提供喷射用气体。
[0007]
进一步地，所述应急供气装置包括弹性气囊和气体发生器，如飞行过程中气体不足，通过气体发生器快速产生大量气体，并存储至弹性气囊中，由弹性气囊向气体喷射装置提供喷射气体。
[0008]
进一步地，所述弹性气囊设置在机体的顶部。
[0009]
进一步地，正常供气装置设置储气罐，储气罐和多通连接阀连接，所述弹性气囊也和多通连接阀连接，所述气体喷射装置设置多个喷射支路，各喷射支路分别与多通连接阀连接。
[0010]
进一步地，所述机体包括顶层安装板、第二层安装板、底层安装板，构成三层结构；顶层安装板下部分安装应急供气装置中的气体发生器；第二层安装板上部分承载飞行控制器和蓄电池，第二层安装板包含多个悬臂，悬臂上承载太阳能板；底层安装板上部分承载正常供气装置的气体压缩机、储气罐以及气动控制器，底层安装板的下部分安装传感器模块；底层安装板包含与气体喷射装置喷射支路数量相对应的多个下悬臂，喷射支路的气体阀和喷管安装在相应的下悬臂上。
[0011]
本发明使用喷气式驱动，可以提前存储气体以供飞行，在遇到紧急气体不足的情况时，还可以通过气体发生器产生大量气体充入弹性气囊，气囊压缩气体从喷气口喷出，产生临时动力，保证飞行器的安全。
附图说明
[0012]
图1为本发明所提供的实施例的示意图。
[0013]
图2为本发明所提供的实施例的爆炸图。
[0014]
图3为本发明所提供的实施例的气囊部分的分解图。
具体实施方式
[0015]
参照附图。本发明所提供的喷气式火星探测无人机，包括机体、电源模块、控制模块、气动模块以及传感器模块18，所述传感器模块为无人机搭载的探测装置。
[0016]
所述机体部分由顶层安装板1、第二层安装板2、底层安装板3通过钣金连接件4和第二钣金连接件5连接成三层结构。
[0017]
所述控制模块包括飞行控制器6和气动控制器7；所述气动模块包括气体喷射装置、正常供气装置和应急供气装置；气体喷射装置设置有4个喷射支路，每个支路均设置气体阀15和喷管16。气动控制器和飞行控制器有线或无线连接，飞行控制器协调各个气体阀的气动控制器7，通过气动控制器7控制各个喷管喷气孔的喷气速度，达到控制飞行器运动的效果。
[0018]
正常供气装置在正常飞行中为气体喷射装置提供喷射用气体，应急供气装置在正常供气装置中的气体不足时，为气体喷射装置提供喷射用气体。
[0019]
正常供气装置包括储气罐11，还可进一步包括气体压缩机10，储气罐11和气体压缩机10连通，储气罐11还和多通连接阀14连接。
[0020]
所述应急供气装置包括弹性气囊13和气体发生器17，如飞行过程中气体不足，通过气体发生器17快速产生大量气体，并存储至弹性气囊13中，由弹性气囊13向气体喷射装置提供喷射气体。弹性气囊能够承受大量气体突然产生和通入时的冲击力，利于对气体发生器的广泛适用，所述气体发生器可以采用氮气或氢气发生器，弹性气囊和气体发生器通过多通连接阀14连接。所述弹性气囊也和多通连接阀14连接，所述气体喷射装置设置的多个喷射支路分别与多通连接阀14连接。
[0021]
附图标号12为气体连接管路。
[0022]
传感器模块18与飞行控制器6连接，由飞行控制器6中的图传模块传回地面或中继节点。
[0023]
电源模块包括太阳能板8和蓄电池9，蓄电池9可作为气体压缩机10的电源。气体压缩机10和蓄电池充电装置中的控制线路均与飞行控制器连接，由飞行控制器控制蓄电池的充放电以及气体压缩机10的工作。
[0024]
如前所示，所述机体包括顶层安装板1、第二层安装板2、底层安装板3，构成三层结构，各装置分层设置，便于缩短连接线路和避免相互之间干扰。所述弹性气囊13设置在机体的顶部，也即顶层安装板1的上部分。顶层安装板1下部分安装气体发生器17；第二层安装板2上部分承载飞行控制器6和蓄电池9，第二层安装板2包含多个悬臂20，悬臂20上承载太阳能板8；底层安装板3上部分承载气体压缩机10、储气罐11以及气动控制器7，底层安装板3的下部分安装传感器模块18；底层安装板3包含与气体喷射装置喷射支路数量相对应的多个下悬臂30，喷射支路的气体阀15和喷管16安装在相应的下悬臂30上。
[0025]
无人机通过太阳能板8给蓄电池9充电，蓄电池9驱动气体压缩机10在无人机起飞前和飞行过程中给储气罐13充气。无人机正常工作时，储气罐11的气体经过多通连接阀14、气动控制器7、气体阀15和喷管16向下喷出气体，产生的反作用力支撑无人机飞行，并通过气动控制器7对气体阀15的控制，控制各个喷管16的输出压力，来实现无人机的启停，上下
左右移动以及旋转。在遇到意外突发情况，如飞行过程中气体不足，通过气体发生器17快速产生大量气体，并存储至弹性气囊13中，弹性气囊13中的气体经过多通连接阀14、气动控制器7、气体阀15和喷管16向下喷出，并通过气动控制器7控制各个喷管16的输出压力，来实现无人机的紧急控制。
[0026]
以上所述仅是本发明优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。

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