一种载气无人机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无人机应用技术领域，更为具体地说，涉及一种载气无人机。
【背景技术】
[0002]随着新型科技的高速发展，微电子技术的发展带动了智能化技术、数字化技术、模块化技术以及电子综合化技术的发展，从而极大地推动了无人机系统在世界范围内突飞猛进的发展。
[0003]但是随着各种不同的无人机设计的涌现，出现的问题也越来越多。其中尤为突出的两个问题是安全性问题和续航问题。多旋翼无人机的飞行动力完全是依赖于旋翼的高速旋转而产生的向下的推力来飞行和偏航。但是一个普通无人机的载重一般是I?5kg，这就需要多旋翼的高速旋转产生足够的推力来带动整个无人机飞行。而高速旋转的机翼是十分不安全的，易造成无人机的失控从而导致安全事故，这是需要重点关注的问题。还有续航问题也是无人机发展的一个阻碍。无人机飞行灵活轻便，能快速飞行和翻转，也能轻松的上升和下降。但是电池的供电问题却制约着无人机的飞行时间，锂电池的成熟技术也无法改变无人机的续航问题，且若想电量充足则必须加大电池的体积和重量，这也会增加无人机的负荷，降低无人机的飞行时间和距离。
[0004]可见，如何【背景技术】中的安全性问题和续航问题，是本领域技术人员亟待解决的问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种载气无人机，以解决【背景技术】中的安全性问题和续航的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案:
[0007]本实用新型提供的一种载气无人机，包括无人机本体和无人机飞控系统;还包括设置所述无人机本体的机架上的四个气罐;其中:
[0008]所述气罐固定在所述机架的下方，所述气罐的尾端固定连接所述机架，所述气罐的顶端设置阀门，所述阀门设置相对应的气门塞，所述气门塞密封所述阀门且所述气门塞连接阀门开关，所述阀门开关控制所述气门塞的开和闭，所述阀门开关电连接舵机，所述舵机信号连接所述无人机飞控系统，所述气罐内充置气体;所述四个气罐的质量相等。
[0009]优选的，上述载气无人机中，所述气罐与所述机架连接处设置气囊，所述气囊设置在所述气罐与所述机架的间隙之间。
[0010]优选的，上述载气无人机中，所述机架的下方设置筋板，所述筋板的对应所述气罐的安装位置设置圆环，所述气罐的尾端设置凸台，所述凸台与所述圆环配合。
[0011]优选的，上述载气无人机中，所述气罐内气体为氢气或氦气。
[0012]优选的，上述载气无人机中，所述气罐内气压为l-2MPa。
[0013]优选的，上述载气无人机中，所述阀门开关设置多个档位。
[0014]本实用新型提供的载气无人机，在原有无人机的机架下方设置4个载气的气罐，气罐内充气体，气罐的底端固定连接机架，气罐的顶端设置阀门，阀门用气门塞密封，利用控制舵机控制阀门开关，实现气罐的封闭与排气。气罐排气的时候可以为无人机提供动力，有助于延长无人机的航程，同时气罐在无人机出现快速下坠等危险情况的时候，打开气罐的阀门，气体排出将对无人机有缓冲作用。如此，本实用新型提供的载气无人机有效解决了无人机的安全性问题和续航的问题。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0016]图1是本实用新型实施例提供的载气无人机的基本结构示意图。
[0017]其中:
[0018]1-机架，2-气罐，3-阀门开关，4-气门塞。
【具体实施方式】
[0019]本实用新型实施例提供的载气无人机，有效解决了无人机的安全性和和续航的问题。
[0020]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例中的技术方案，并使本实用新型实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案作进一步详细的说明。
[0021]参考附图1，该图示出了本实用新型实施例中提供的载气无人机的基本结构。本实用新型提供的载气无人机主要包括，无人机本体，无人机本体包括机架I和无人机飞控系统，设置在机架I下方的气罐2，在无人机的机架I的下方的4个对称位置分别设置一个气罐2，气罐2内充气体。气罐2的尾端固定连接机架1，气罐2的丁端设置阀门，阀门处设置配套的气门塞4，气门塞4用于密封气罐2，气门塞4连接阀门开关3，阀门开关3用于控制气门塞4的开和闭，阀门开关3电连接舵机，舵机信号连接无人机飞控系统，通过操作无人机飞控系统控制舵机的工作，来控制舵机的工作，从而控制阀门开关3打开，气门塞4打开，气罐2排气。为保持载气无人机的平稳，气罐2的质量相同，为不影响载气无人机的正常使用，气罐2的总重量不超过5Kg。每一个气罐2配有一个对应的舵机，四个舵机则分别由无人机飞控系统输出四个信号通道，通过无线数传与地面站实时反馈，由操作者控制喷气大小。
[0022]本实用新型提供的载气无人机，在原有无人机的机架下方设置4个载气的气罐2，气罐2内充气体，气罐2的底端固定连接机架I，气罐2的顶端设置阀门，阀门用气门塞4密封，利用控制舵机控制阀门开关3，实现气罐2的封闭与排气。气罐2排气的时候可以为无人机提供动力，有助于延长无人机的航程，同时气罐2在无人机出现快速下坠等危险情况的时候，打开气罐的阀门，气体排出将对无人机有缓冲作用。如此，本实用新型提供的载气无人机有效解决了无人机的安全性问题和续航的问题。
[0023]当无人机起飞时，可以适当的开启气罐2的阀门，相当于对无人机起到助推的效果，能让无人机在稳定加速的情况下消耗更少的电量。在这个过程中，需要保持无人机起飞时的稳定性，这需要四个气罐2同时喷出等量的气体，给无人机提供相同的推力来达到助推的效果。在此，用四个舵机分别控制四个阀门开度，而调节控制舵机的飞控系统输出的信号使其保持相等，这就能够在助推的同时还保持起飞的平衡性。
[0024]在恶劣天气或者无人机因电量低而下坠时，很难保持无人机的飞行平衡，这时可以开启无人机的阀门，利用喷气的推力来平衡。比如在大风的天气，无人机的飞行会非常的费力，操控不好甚至可能发生坠机事故，这时利用气罐2排气的反推力，加上对四个气罐2的喷气量大小的控制，可以尽量让无人机保持在可控的范围内，防止发生危险事件。
[0025]通过对携带的气罐2进行喷气控制，不断地调整无人机的受力分布，达到最终的受力平衡。这其中需要四个气罐2协调控制，在无人机整体偏移时，通过控制喷气量的多少来达到稳定，这其中将无人机系统中的陀螺仪和惯性系统中传输出的偏转数据经过飞行控制系统的计算，转化为对气罐2的阀门的开度和持续时间。在不断调整喷气罐的阀门的开度和飞行器多旋翼的转速，最终达到无人机在恶劣环境中的稳定。
[0026]在气罐2与机架I的连接处的设置气囊，气囊设置在气罐2与机架I的连接的间隙处。当气罐2开始排气的瞬间，气囊将对载气无人机以缓冲作用，保持载气无人机飞行的稳定性。
[0027]本实用新型实施例中提供的载气无人机中，气罐2与机架I采用焊接、螺栓等固定连接方式进行固定连接。本实用新型实施例中还提供了另外的方式，在机架I的下方设置筋板，气罐2的尾端设置凸台，在筋板与气罐2凸台的配合处设置圆环，利用筋板上的圆环将气罐2进行固定。
[0028]气罐2内适合充分子量较小的无毒气体，比如惰性气体，本实施例中优选氢气或氦气。为满足使用的需要，气罐2内充气后气压为l_2MPa。
[0029]阀门开关3设置多个档位，每个档位可以单独控制气罐2的排气量，将气罐2的排气量设置多个阈值，如此方便气罐2的控制。
[0030]本实用新型实施例还提供了载气无人机的具体操作，当无人机起飞时，通过地面控制台的无线数传来传递信号到无人机飞控系统，此时可以同时开启气罐2的阀门，让四个气罐2同时喷气，对无人机产生一个向上的推力，让无人机在起飞时不需要旋翼有特别高的转速，从而减少电能的消耗。在这个过程中，可以通过GPS反馈飞行高度，当达到一定的高度时反馈给飞行无人机飞控系统，同时传输信号到控制阀门的舵机来关闭阀门开关3和气门塞4，并保持无人机飞行稳定。
[0031 ]当无人机在返航降落时，通过无人机飞控系统来控制开启阀门开关3喷气，来减少无人机向下降落时的速度，并保持无人机稳定着落。
[0032]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。
[0033]以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种载气无人机，包括无人机本体和无人机飞控系统;其特征在于，还包括设置在所述无人机本体的机架上的四个气罐;其中: 所述气罐固定在所述机架的下方，所述气罐的尾端固定连接所述机架，所述气罐的顶端设置阀门，所述阀门设置相对应的气门塞，所述气门塞密封所述阀门且所述气门塞连接阀门开关，所述阀门开关控制所述气门塞的开和闭，所述阀门开关电连接舵机，所述舵机信号连接所述无人机飞控系统，所述气罐内充置气体;所述四个气罐的质量相等。2.根据权利要求1所述的载气无人机，其特征在于，所述气罐与所述机架连接处设置气囊，所述气囊设置在所述气罐与所述机架的间隙之间。3.根据权利要求1所述的载气无人机，其特征在于，所述机架的下方设置筋板，所述筋板的对应所述气罐的安装位置设置圆环，所述气罐的尾端设置凸台，所述凸台与所述圆环配合。4.根据权利要求1所述的载气无人机，其特征在于，所述气罐内气体为氢气或氦气。5.根据权利要求1-4任意一项所述的载气无人机，其特征在于，所述气罐内气压为1-2MPa06.根据权利要求5所述的载气无人机，其特征在于，所述阀门开关设置多个档位。
【专利摘要】本实用新型公开的载气无人机，包括无人机本体和无人机飞控系统；还包括设置在所述无人机本体的机架上的四个气罐；其中：所述气罐固定在所述机架的下方，所述气罐的尾端固定连接所述机架，所述气罐的顶端设置阀门，所述阀门设置相对应的气门塞，所述气门塞密封所述阀门且所述气门塞连接阀门开关，所述阀门开关控制所述气门塞的开和闭，所述阀门开关电连接舵机，所述舵机信号连接所述无人机飞控系统，所述气罐内充置气体；所述四个气罐的质量相等。本实用新型提供的载气无人机有效解决了无人机的安全性问题和续航的问题。
【IPC分类】B64C15/14, B64D45/00
【公开号】CN205345322
【申请号】CN201620081410
【发明人】刘荣海, 史腾飞, 郭新良, 杨迎春, 杨鹏
【申请人】云南电网有限责任公司电力科学研究院
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年1月27日