一种充氦插排分体式飞行器的制作方法

本实用新型涉及飞行器技术领域，特别是指一种充氦插排分体式飞行器。

背景技术：

目前飞行器的种类多种多样，其中有：（1）热气球，热气球用热空气作为浮升气体的气球。在气囊底部有供冷空气加热用的大开口和吊篮。吊篮中安装有简单的飞行仪表、燃料罐和喷灯等设备。从地面升空时，点燃喷灯，将空气加热后从气囊底部开口处充入气囊。升空飞行后，控制喷灯的喷油量操纵气球的上升或下降。热气球除了飞行操作麻烦之外，最大问题是安全性。一旦气囊、喷灯等出现问题，后果往往是灾难性的。（2）滑翔伞，滑翔伞利用空气升力起飞翱翔的伞状飞行物。滑翔伞通常主要由翼型伞衣、伞绳、背带系统和操纵系统四大部分组成。当伞衣与空气做相对运动时，空气由进口进入气室，因伞衣后缘封闭而不能排出，在空气冲压力作用下，伞衣内腔产生一定的压力，使这种柔性伞衣保持一定的刚性和形状。为了使进气口便于空气流入，每片翼肋的进气口部位都缝有具一定硬度、光洁挺括的塑料加强片。在翼肋上的不同部位，还开有大小及数量不等的圆孔，目的是使各气室间的空气可沿翼展方向流动，用于平衡整个伞衣内部的压强，以利于保持整个伞衣形状，避免伞衣充气时因部分受力不匀而塌陷。滑翔伞的最大问题是操作复杂，不经过长期的专业训练，无法操纵。

上述两种飞行器共有的严重缺陷在于，飞行过程中飞行器的局部出现故障，很可能会导致整体上出现灾难性飞行悲剧，后果不堪设想。且现有的飞行器飞行方式单一，飞行过程中不能根据飞行环境进行改变，灵活性差，安全系数不高，因此研制一种能调节的飞行器很有必要。

技术实现要素：

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种充氦插排分体式飞行器及其制作方法，以解决上述技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种充氦插排分体式飞行器，包括支撑框架和载物仓，载物仓可拆卸设置在支撑框架的下方，所述支撑框架上设有倾斜角度可调的独立充氦插排单元，所述支撑框架的外侧设有发动机，发动机的输出端设有旋翼，独立充氦插排单元及发动机与设置在载物仓内的控制器相连接。

所述独立充氦插排单元包括太阳能板和平行设置的若干个充氦插排组件，太阳能板设置在充氦插排组件的一侧且与控制器相连接，充氦插排组件通过摆动调节机构与支撑框架相连接。

所述充氦插排组件包括固定板座，固定板座的两端通过中心销轴与支撑框架铰接，固定板座上设有充气囊。

所述充气囊内设有气压传感器，气压传感器与控制器相连接。

所述摆动调节机构包括横向轴，横向轴转动设置在支撑框架的一侧，且横向轴的一端连接有小电机；所述固定板座的底部设有纵向杆，纵向杆通过锥齿轮副与横向轴相连接。

所述锥齿轮副包括设置在横向轴上的主动锥齿轮和设置在纵向杆上的从动锥齿轮，从动锥齿轮与主动锥齿轮相啮合。

所述摆动调节机构包括电推杆，电推杆固定在支撑框架的一侧，且电推杆的伸缩端连接有滑移横向杆，所述滑移横向杆通过连杆机构与固定板座相连接。

所述连杆机构包括固定在滑移横向杆上的滑槽座和固定在中心销轴上的摆杆，摆杆的下端设有滑块，滑块位于滑槽座内且与滑槽座滑动连接。

所述支撑框架的外侧端均布有至少两个发动机，所述发动机为驱动电机。

本实用新型针对物体在流体中所受浮力大小、空气阻力与受力面积的关系等问题，运用阿基米德定律、伯努利方程等流体力学原理，设计出来了充氦插排分体式飞行器，可以通过自由调整插排的角度，改变飞行器的空气受力面积，通过受力面积的变化，改变飞行器上升、下降、前行时的空气阻力，从而为使用者提供一个飞行安全、操作方便、节能的飞行器。分体式插排充氦气囊，每个插排即为一个独立的安全单元，实现充氦气囊数量和排列形式的调节，最大限度保证了飞行器的安全飞行，不会因飞行器故障而产生灾难性后果，具有较高的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为本实用新型整体俯视示意图。

图3为本实用新型单个充氦插排组件主视示意图。

图4为实施例2中摆动调节机构结构示意图。

图5为实施例3中摆动调节机构结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，实施例1，一种充氦插排分体式飞行器，包括支撑框架1和载物仓2，载物仓2可拆卸设置在支撑框架1的下方，载物仓可通过绳索或连杆等连接在支撑框架上，所述支撑框架为框架网格结构，空气受力部分为插排组合，是飞行器的主要支撑结构。所述支撑框架1上设有倾斜角度可调的独立充氦插排单元3，独立充氦插排单元3采用插排式充氦气囊，实现充氦气囊数量和排列形式的调节，化整为零，使用更加灵活。所述支撑框架1的外侧设有发动机4，发动机4的输出端设有旋翼5，为飞行器提供升降的动力。支撑框架1为矩形框架，矩形框架的四个角处各设一个发送机，共4个发动机4，所述发动机4为驱动电机，驱动电机带动旋翼转动。独立充氦插排单元3及发动机4与设置在载物仓2内的控制器相连接。将插排控制与发动机控制耦合为一个完整的飞行器控制系统，控制飞行器的飞行状态。

进一步，如图2所示，所述独立充氦插排单元3包括太阳能板302和平行设置的若干个充氦插排组件301，太阳能板302设置在充氦插排组件301的一侧且与控制器相连接，太阳能板也可设置在支撑框架的其他位置，以不与独立充氦插排单元发生干涉为准，太阳能板的设置为飞行器提供电能。充氦插排组件301通过摆动调节机构303与支撑框架1相连接。充氦插排组件301在摆动调节机构的作用下，能相对支撑框架进行角度的自由调整，改变飞行器的空气受力面积，通过受力面积的变化，改变飞行器上升、下降、前行时的空气阻力，从而为使用者提供一个飞行安全、操作方便、节能的飞行器。摆动调节机构可采用连杆机构或凸轮机构或其他机械控制结构，以能实现充氦插排组件摆动角度的调节。

进一步，如图3所示，所述充氦插排组件301包括固定板座301-1，固定板座为栅格板，用于支撑充气囊的同时，不影响充气囊充满氦气后，为飞行器提供上升时的空气浮力。固定板座301-1的两端通过中心销轴301-3与支撑框架1铰接，推动固定板座，其能绕中心销轴左右转动，用于其角度的调整。固定板座301-1上设有充气囊301-2。所述充气囊301-2充满氦气后，独立充氦插排单元整体为上凸下平的滑翔伞状的气囊体，水平飞行时，这样的形状，上部与下部因空气流速差可以产生向上的升力。充气囊采用坚韧度高的轻薄不透气柔性织物，用于盛放氦气，为飞行器水平飞行提供更好的升力。充气囊301-2内设有气压传感器，气压传感器与控制器相连接，气压传感器用于检测充气囊中氦气气压，实时监测氦气量。

如图4所示，实施例2，一种充氦插排分体式飞行器，所述摆动调节机构303包括横向轴303-1，充氦插排组件纵向设置，横向轴303-1横向设置且位于充氦插排组件的一侧。横向轴303-1转动设置在支撑框架1的一侧，即横向轴通过轴承设置在支撑框架上，且横向轴303-1的一端连接有小电机303-2，小电机带动横向轴转动。所述固定板座301-1的底部固定设有纵向杆303-3，纵向杆303-3通过锥齿轮副303-4与横向轴303-1相连接，小电机带动横向轴转动，横向轴通过锥齿轮副303-4带动纵向杆转动，进而实现固定板座的转动，用于充氦插排组件角度的调节。

优选地，所述锥齿轮副303-4包括设置在横向轴303-1上的主动锥齿轮和设置在纵向杆303-3上的从动锥齿轮，从动锥齿轮与主动锥齿轮相啮合，所述主动锥齿轮的数量与纵向杆一一对应，一个固定板座底部设置一个纵向杆，横向轴转动，同时带动多个纵向杆同时转动，用于充氦插排组件整体角度的调节。

其他结构与实施例1相同。

如图5所示，实施例3，一种充氦插排分体式飞行器，所述摆动调节机构303包括电推杆303-1a，电推杆303-1a横向固定在支撑框架1的一侧，且电推杆303-1a的伸缩端连接有滑移横向杆303-2a，支撑框架上设有横向滑轨303-3a，滑移横向杆303-2a滑动设置在横向滑轨上，在电推杆的伸缩作用下带动滑移横向杆左右运动。所述滑移横向杆303-2a通过连杆机构与固定板座301-1相连接，在滑移横向杆的左右运动过程中，通过连杆机构带动固定板座的摆动，实现充氦插排组件整体角度的调节。

优选地，所述连杆机构包括固定在滑移横向杆303-2a上的滑槽座303-4a和固定在中心销轴301-3上的摆杆303-5a，摆杆转动通过中心销轴带动固定板座的摆动，摆杆303-5a的下端设有滑块303-6a，滑块303-6a位于滑槽座303-4a内且与滑槽座303-4a滑动连接。即在滑槽座上开设有竖向滑槽，滑块位于竖向滑槽内，滑移横向杆在电推杆的作用下运动，通过滑槽座带动摆杆摆动，进而通过中心销轴带动固定板座的摆动，一个中心销轴上设有一个摆杆，滑槽座的数量与摆杆的数量一一对应，滑移横向杆运动同时带动多个纵向杆同时转动，用于充氦插排组件整体角度的调节。

其他结构与实施例1相同。

上述充氦插排分体式飞行器的原理如下：

s1：在支撑框架1的四周设置带有旋翼的发动机4，并根据载物量，选择在支撑框架1上安装适配数量的充满氦气的独立充氦插排单元3；飞行器的主体结构为框架网格结构，空气受力部分为插排组合。由于每个插排及其所提供的浮力都是相对独立的，这就最大限度保证了飞行器的安全飞行，不会因飞行器故障而产生灾难性后果。

s2：启动发动机4，飞行器向上运动，飞行过程中根据风速、风向，调节独立充氦插排单元3的倾斜角度，通过受力面积的变化，改变飞行器上升、下降、前行时的空气阻力，使飞行器平稳飞行；

s3：飞行器下降过程中，调节独立充氦插排单元3的倾斜角度，通过受力面积的变化，改变飞行器上升、下降、前行时的空气阻力，使飞行器缓慢下降；

s4：在步骤s2和步骤s3过程中，控制器控制发动机4和独立充氦插排单元3，形成插排控制与发动机控制耦合的飞行器控制系统，保证飞行器的安全飞行。

其他结构与实施例2或3相同。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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