CN107176293A - 一种大载重量飞行器及其***与工作方式 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种载重量较大的飞行器及其***，并公开了该***的工作方式。该***由稳定性较高的旋翼型飞行器构成，在工作时，两台或多台飞行器之间用安全绳连接，以增强整个***的安全性。

Description

一种大载重量飞行器及其***与工作方式

技术领域

本发明属于飞行器领域，特别是一种大载重量飞行器及其***与该***的工作方式。

背景技术

现在高层建筑着火后，只能采用消防云梯或直升机救人。但消防云梯高度有限，直升机受停机坪的限制。最近无人机的发展较快，但是无人机的载重小，飞行时间短，不能救人。

中国发明专利CN103111024A涉及一种多用途高层消防救生器，包括主轴、降落伞、定向轴承、传动轮、皮带轮、螺旋桨，其特征是所述的主轴上端设有小定向轴承、传动轮I和伞托，下端设有转轴和方向盘，中部设有大定向轴承和传动轮，所述的小定向轴承设有上固定块连接上螺旋桨，所述的大定向轴承设有下固定块连接下螺旋桨。该发明具有结构简单，新颖，安全可靠，应用于高层消防救生，探险，军事侦察，各种高空降落运动娱乐项目。

该专利提供的装置下降时移动不太灵活，另外，救援时先要把该设备带上去，这会有难度，其功率受电池限制。

中国发明专利CN 105322636 A提供了一种多旋翼飞行器并联混合动力模块,包括发动机、 永磁无刷发电机、桥式整流器、滤波电路、充电模块和可拆卸的锂电池,发动机驱动永磁无刷发电机发电,永磁无刷发电机发出的三相交流电通过桥式整流器整流为直流电,直流电通过滤波电路滤波后一部分通过充电模块给锂电池充电,直流电通过滤波电路滤波后的另一部分提供给多旋翼 飞行器的飞行电机,锂电池的输出端连接多旋翼飞行器的飞行电机的电压输入端。采用发动机驱动永磁无刷发电机发电对锂电池进行充电,可以提高锂电池的续航时间,大大提高了多旋翼飞行器的飞行时间以及载重能力。 该发明能够提高无人机的飞行时间，但是仍然有限，载重量也有限。

中国发明专利CN103241381A提供了一种消防救援直升机，包括直升机本体及与直升机本体连接的螺旋桨，消防救援直升机还包括：设于直升机本体上的电源、视频发射模块、摄像头、音频发射模块、麦克风、音频接收模块、扬声器、第一灯泡、第二灯泡、灯泡开关，电源分别与视频发射模块、摄像头、音频发射模块、麦克风、音频接收模块、扬声器及灯泡开关连接，视频发射模块与摄像头连接，音频发射模块与麦克风连接，音频接收模块与扬声器连接，第一灯泡和第二灯泡分别与灯泡开关连接。消防救援直升机运用于火场的救援工作，在火场外通过控制台的显示器可以看到火场内的实际情况，并通过传声器和扬声器、麦克风和喇叭可以实现火场内外的双向通话，提高了救援效率。

该发明的直升机造价高，且移动、悬停不如小型旋翼飞行器灵活，例如在墙壁、树林不能靠救援对象很近，这会影响到其救援效果。

发明内容

发明目的：为了低成本地解决高层、超高层建筑的消防问题，本发明提供了一种大载重飞行器及其***与工作方式。

本发明的技术方案如下 :

提供一种由2台或多台飞行器构成的***，飞行器为旋翼型，每台飞行器之间用安全绳连接，飞行器采用电线连接外部电源供电，这样飞行器的载重量大，连续飞行时间长、飞行器既可载人、又可载物；并且体型小（可以从高层建筑窗户进出）、运行灵活、可实现悬停。整个***安全性高，即使一个旋翼甚至一台飞行器出现故障，由于有安全绳的牵引，也不会直接坠落。

本发明的飞行器包括电机、电机上安装的机翼（桨片）、电路连接以及控制部件、机架。飞行器通过电线连接外部的电源供电，所述电源可以是民用电、工业用电、发电机、电池或其它形式的电源。在飞行器上还可以安装灭火器、消防水管等附属设施。

在飞行器内部安装了超声波传感器或高气压计，用来测量高度及其变化，水平位置的座标则由GPS模块来确定。此外，除了GPS模式来定位外，飞行器内部还设置了惯性测量单元，包括一组陀螺仪与加速度计传感器及控制单元，用来识别自身的飞行状态和相对位移。以保证在GPS信号差的地方仍然能够稳定地控制飞行器的姿态，确保安全。例如室内、山区、高层建筑之间等环境。

在操作模式上，对飞行器采用遥控、线控、飞行器上直接操控三种模式，这三种模式可以互相切换，以取长补短、确保飞行安全。所述飞行器上直接操控是指人在飞行器上根据操作按钮、手柄或操作界面等直接操控飞行器。例如有的情况下遥控方式可能会存在信号干扰、遮挡等状况，这时采用线控或人工在飞行器上直接操控更加有效。

飞行器上可以安装摄像头之类的监控设备，通过遥控、线控或飞行器上直接操控，可以很方便地监控目标的状况。本发明的飞行器还可以包括落地缓冲***，以降低飞行器降落时的冲击力，所述缓冲***可以是在飞行器的触地部位安装带弹簧的部件，或气垫等。

飞行器还可以包括载人或载物部件，例如平台、舱体等等。载物部件可以用来搭载救援用的物品、食品等，用来提供救援服务。

飞行器中可以包含备用电源，例如电池组，也可以没有。备用电源用于在紧急情况下对电机进行供电。正常情况下都采用外接电源供电，一旦由于电源出故障，可以迅速切换到备用电源，以防止飞行器由于电源故障而坠落。在电线上可以安装拉力传感器，以防止电线所受的拉力过大而导致故障。

安全绳可以为刚性或弹性，优选为弹性。安全绳除了在飞行器之间连接外，还可以将绳的一头固定在飞行器之外的牢固端（例如楼层内、悬崖边的树等），另一头固定在飞行器上，最大限度地防止意外发生。

飞行器上可以设置救援通道，可以是扶梯、桥、或过道等形式，用于连接飞行器与受困人员所在位置，以便让被救人员登陆飞行器、或消防人员离开飞行器进行消防相关操作。救援通道可以采用可拆卸、折叠或可伸缩的装置，以便需要的时候使用。当然，当飞行器可以飞进失火楼层建筑内降落时，则可以人员可以直接上下飞行器，不用通过救援通道。

飞行器上可以安装机械手，用来调整喷射灭火介质处喷头的角度，提高灭火效率。所述调整可以通过人员在飞行器上调整，也可以通过遥控的方式进行。

本发明的飞行器***还可以包括摄像及监控设备。监控设备安装在飞行器上，用来实时观察目标位置地情况。

本发明设备的工作方式如下：将2个或2个以上的飞行器的电线与外部的电源连接好，将飞行器之间用安全绳连接好（视需要也可以在起飞后的作业中连接安全绳），将灭火器运上飞行器，然后人登陆飞行器起飞飞往目标位置进行作业。

有益的效果：

采用本发明技术方案的飞行器***，由于具备可以载人、装载很重的物品、可以长时间飞行、安全系数高、灵活小巧等优点，可以很方便地实现超高层建筑失火、地震、泥石流、落水等情况下的消防与救援任务。

为了便于理解本发明，下面提供附图及实施例用于解释本发明，但它们不构成对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。该示意图只标出了本发明的基本结构，还有不少部件未标出，本领域内技术人员可以根据现有技术安装。

附图标记说明：

1- 电机

2- 机架

3- 桨片

4- 载人舱

5- 安全绳

6- 电线

具体实施方式

下面通过结合实施例详细描述本发明的消防与救援设备。

首先制造两台或两台以上旋翼型飞行器。先制造机架，在机架上安装电机（电机的数量一般在3个以上），将桨片安装到电机上。再安装高气压计、GPS模块、陀螺仪、加速度计传感器以及各控制电路、遥控***、线控***、机械手、摄像／监控***等。

然后在飞行器的下部安装载人或载物部件，例如平台、舱体等。并在载人或载物部件上安装飞行器的操控***，便于人员操控飞行器。

在飞行器上安装救援通道以及落地缓冲***。

安装飞行器的外接电线或外接电源接口，以方便工作时连接到外部电源。在电线上安装拉力传感器，以监控电线所承受的拉力，一旦拉力达到一定负荷，则启动报警。

安装机械手、消防水管及喷嘴、灭火器，消防水管的喷射角度、灭火器都可以通过遥控机械手来操纵。

在飞行器上安装弹性安全绳，将飞行器之间用安全绳连接。

以上所述仅是本发明实施方式的一个例子，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，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的保护范围。

Claims (9)

1.一种飞行器***,其特征在于：该***包含两台以上旋翼型飞行器，飞行器之间采用安全绳连接。

2.一种如权利要求1所述的飞行器***中的飞行器, 其特征在于：该飞行器具有连接到飞行器外部的电源的电线或电源接口。

3.一种如权利要求1所述的飞行器***中的飞行器, 其特征在于：该飞行器具有且该飞行器有载人或载物部件。

4.一种如权利要求1所述的飞行器***中的飞行器, 其特征在于：该飞行器的飞行时间在1小时以上且载重量在50公斤以上。

5.一种如权利要求3所述的飞行器, 其特征在于：可以在载人部件上操控飞行器。

6.一种如权利要求3所述的飞行器, 其特征在于：飞行器上设置有救援通道。

7.一种如权利要求6所述的飞行器的救援通道, 其特征在于：救援通道可以是扶梯、桥、或过道等形式。

8.一种如权利要求3所述的飞行器, 其特征在于：可通过遥控机械手来操纵消防水管的喷射角度、灭火器与击打装置。

9.一种如权利要求3所述的飞行器, 其特征在于：飞行器连接到外部电源的电线上有拉力传感器。