CN1105329A - 一种飞行器 - Google Patents

Abstract

一种飞行器，是属于热气球、氢气、氦气、飞船等 的飞行领域，它是由气囊、帆、帆支架、载舱等组成，适 用于空中飞行、运输、交通、旅游、勘测、农林渔业、抢 险救灾、空中摄影等飞行，具有操纵灵活、安全、节约 能源等优点。

Description

本发明属于热气球、氢气、氦气飞船等的飞行领域，并涉及到有关的悬挂技术和自动化控制的飞行器。

现有的热气球、飞船技术原理、构造受技术限制，在飞行中还不能广泛应用，热气球是靠吊舱中火焰燃烧加热气而促使气囊充气上升。热气球的驾驶和能源消耗不理想，并存在火的危险。而飞船，现时飞船，小型制造制造使用价值不高，仅限于飞船广告等狭窄市场使用，所以具较大商业价值用于运输、抢险救灾等的均为大型飞船、大型飞船、船体庞大，工程造价高，并多为非标设计，专门为每首不同类型飞船，设计制作工序复杂，整体制作困难，工期长，而使用寿命短。受人为或自然损坏则难以维修，造成重大损失，而且载运舱固定在飞船底部，飞船转向、停放、上落客货均操作不灵活。风阻较大，批量生产困难，自动化程度低。

本发明创造的目的是提供一种能克服上述缺点，能广泛推广使用，节约能源，使用安全，操作灵活的新型飞行器。

本发明创造主要由气囊悬挂***控制***、帆、帆支架、载舱等组成，除使用现有飞船设计原理外，其特点在于气囊的可变形，帆利用风能，太阳能利用，自动化控制，装配、操作灵活。

下面结合附图和实施例对本发明创造作详细描述。

图1  是飞行器顺风航行图

图2  是飞行器逆风航行图

图3  是帆形气囊构造剖图

图4  是气囊支架、控制***结构图

图5  是带避震、计重器的绳缆、杆图

图6  是可控万向转动驱动装置图

图7  是可收合、分离太阳能利用装置图

图8  是手动、自动控制***的结构图

其中1为气囊；2为载舱；3为悬挂***；4为气囊支架；5为帆；6为帆支架；7为驱动装置；8为后舵；9为前舵；10为可控卷扬机；11为绳缆；12为小气囊；13为挡风防撞器；14为保护层；15为起吊器；16为单桅气囊支架；17为整体力点；18为充气橡皮船；19为绳缆杆；20为避震装置；21为分合器A；22为计重器；23为分合器B；24为绳缆A；25为绳缆B；26为保险绳；27为螺旋浆；28为电机；29为小电机A；30为小电机B；31为小电机C；32为权架；33为杆；34为可控卷扬装置；35为绳缆；36为移动环；37为太阳能能集能器；38为可接叠太阳能集能器；39为电脑；40为信息数据传动器；41为机械装置；42为传感器；43为信息数据传入器；44为操作员；

它由气囊（1）、载舱（2）、帆（5）、帆支架（6）、驱动装置（7）、气囊（1）支架（4）、悬挂***（3）、控制***等组成。气囊（1）由悬挂***连接载舱（2），帆支架（6）、支撑帆（5）、装载于飞行器上，驱动装置（7）设在气囊（1）或载舱（2）上。帆形气囊支架（4）上，控制***控制气囊（1），产生变形或转向，由载舱（2）控制。

气囊（1）除现有形状，原理设计外，设计为帆形气囊（4），帆形气囊（4）可整体结构或由若干固定、牵引在气囊支架的小气囊组成，气囊可覆盖一层如帆布、薄膜、塑料泡沫保护层、铝泊等组成，保护层（14）选择为轻质材料制造起到阻止气囊（1）漏气，耐老化、防火、保温等作用，保护层（14）由气囊支架（4）支撑将风阻压力转移到保护层（14）这种构造能起到飞行器库作用，增加气囊（1）使用寿命。保护层（14）可随时更换。气囊（1）边缘流线型设计。帆形气囊（1）可不设帆（5）、帆支架（6），气囊支架（4）可单独使用，帆形气囊（1）以板形设计为佳。

帆支架（6）、气囊支架（4）为固定或活动支架设计可随时拆装及改变支架大小使用，选择坚固、轻质材料制造为佳，气囊（1）或小气囊（12）固定或牵引在气囊支架（4）上，小气囊（12）包括不同形状的软式、硬式气囊，并可随时升起或降低于气囊支架（4），方便回收补充气体，维修保养，更换，活动小气囊（12）设计装置利于工厂化生产。帆支架（6）、气囊支架（4）上任意两点间固定一绳缆（11）构成固定帆（5）、气囊（1）以减轻帆支架（6）及气囊支架（4）自重。增设挡风防撞器（13）于气囊支架（4）前端。

悬挂***（3）由一端固定在气囊（1）或气囊支架（4）上的绳缆（11）或牵引杆悬挂载舱（2）所组成控制***的可控卷扬机（10）、驱动装置（7）使气囊（1）受控随意转换迎风面，顺风航行时，气囊（1）、帆（5）以最大迎风面迎风，帆（5）、帆支架（6）张开迎风产生前进动力。逆风航行时气囊（1）以较小或最小迎风面迎风已减小风阻。危急时气囊（1）、帆（5）以最大迎风面形成降落伞作用。悬挂***（3）除现有技术外，他由绳缆（19）、牵引杆上设避震装置（20），计重器（2）保险绳缆（26）、起吊器（15）、分合器（21A）、分合器（23B），绳缆（24）绳缆（25）一端连接分合器（21A），绳缆（25）另一端连接起吊器（15），绳缆（24）另一端衔接绳缆（19）保险绳缆（26）两端分别衔接在绳缆（19）、起吊器（15）所组成，起到避震、 计重、保险作用。悬挂***（3）的绳缆（11）经控制***的机械、可控卷扬机（10）后形成整体力点（17），与载舱（2）底部引出的绳缆（11）整体力点（17）相接，相接点增设可控转动装置即更平稳、安全、灵活。这种构成的绳缆（11）的设计可作系留绳并能为控制气囊（1）浮力、转向提供信息数据，并可用于其它机械牵引。需要情况下分合器（23）又能连接两端分离。

控制***由自动控制、手动控制，通过连接载舱（2），悬挂***（3）驱动装置（7）的绳缆（11）或机械进行控制，自动控制由装在飞行器上的高度传感器（42A）、时间传感器（42B）、重力传感器（42C）、载舱内气压气质传感器（42D）、前障判断传感器（42E）、风向风速方位传感器（42F）、光亮传感器等传感器（42G）、无线电控制接收器，数据显示及电脑（39），传感器（42）经过信息数据传入器（43），将信息数据输入电脑（39）经输入信息数据运算数据运算后由信息数据传动器（40）将优化航行方案启动机械装置（41）、驱动装置（7）、方向舵的后舵（8）、前舵（9）、充气收气装置、悬挂***（3）进行飞行。手动控制则以操作员（44）判断力代替电脑（39）操作飞行。电脑（39）可输入操作者（44）的指令进行无人驾驶或自动驾驶飞行。

载舱（2）为控制***所在，可为密封舱装置，载舱（2）现有有额客货整体技术设计外，以客货分离设计，载舱（2）仅用于载客和控制***。载舱（2）增设降落伞装置、底部为充气橡皮船（18）设计可在水上停靠、前进，载舱（2）底部设起吊器（15），用于吊挂货物、太阳能集能器（37），太阳能集能器（37）可自动装拆，活动组合为可折叠集能器（38）。太阳能集能器（37）指太阳能电池，太阳能热利用装置。

气囊（1）采用现有后端设后舵（8）外，可采用前端增设前舵（9）并配合驱动装置（7）、控制***形成前后转向，达到以最小或者较小半径转向目的。驱动装置（7）的驱动器由螺旋浆（27）装设在电机（28）上组成。驱动器两端接有小电机（29A）、小电机（30B）并装在杈架（32）上，形成可控转向，杈架（32）接有小电机（31C）连接杆（33），形成可控随意转向角度。飞行器可用系留绳一端固定在地面上并吊装有风力发电机组，进行发电，驱动装置（7）可发电机组用途。飞机器增设轻气体充气回收装置可调节飞行器升降力。载舱（2）增设可控卷扬机（10）可随意升降，方便上落客货。

本发明创造的工作原理是，飞行器需要载货到菜地，载舱竖起气囊支架，并启动自动控制***，帆形气囊的小气囊若干个一组固定在气囊支架的活动横杆、绳缆或竖杆、绳缆上，充轻气体后并沿气囊支架升起，由控制***的设定在气囊支架上固定，当浮力大于或者等于货物重量时，计重器及重量传感器显示信息数据。飞行前操作者输入当日的天气情况，飞行目的等指令。方向风速方位传感器的数据输入电脑，指示顺风飞行即则自动控制气囊上的帆由活动帆支架张开，装在可控万向转向器的驱动装置，可提供辅助动力帮助升起或者驱动前进，配合前后舱，前后灵活转向。帆和气囊形成大面积迎风面，将内能转化为飞行动力。光量传感器显示阳光充分，并由起吊器打开可折叠太阳能收集器吸收光能。

高度传感器显示飞行器到达正常高度，气囊停止充轻气体，驱动装置停止上升动力。飞行过程如时间传感器与高度传感器显示的信息数据单位时间内下降到危险高度，电脑控制救生程序打开，即控制***的卷扬装置迅速将帆形气囊调节为大面向下，形成降落伞作用，驱动装置、充轻气体装置迅速提代上升力，直至升因正常飞行高度。

逆风飞行，帆形气囊可拆除帆、帆支架，并调节为最小逆风面迎风前进，无线电控制接收方便飞行器与地面联系，控制。传感器的数据由信息数据传入器启动电脑综合各指令，产生应变信息数据由信息数据传动器启动机械运行。人工控制则由驾驶者判断飞行。

气囊、载舱、货物起吊器的可分离，使飞行用途更广，操作灵活，载舱的可升降装置方便上落客货，减少停留所需时间、困难。

一种飞行器的结构原理、制造方法、飞行效率，具有安全、灵活节能、造价低的特点，与现时飞船技术比较，用于空中飞行、运输、交通、旅游、勘测、农林渔业、抢灾救险，空中摄影等飞行，具有的广阔的应用前景。

Claims (9)

1、一种飞行器，其特征为：

A它由气囊、载舱、帆、帆支架、驱动装置、气囊支架、悬挂***、控制***等组成。

B气囊由悬挂***连接载舱，帆支架支撑帆装载于飞行器上，驱动装置设在气囊或载舱上。

C帆形气囊支撑在气囊支架上，控制***控制气囊，产生变形或转向，由载舱控制。

2、根据权利要求1所述的一种飞行器，其特征为气囊除现有形状，原理设计外，设计为帆形气囊，帆形气囊可整体结构或由若干固定、牵引在气囊支架的小气囊组成，气囊可覆盖一层保护层如帆布、薄膜、塑料泡沫层；铝泊等组成，保护层选择为轻质材料制造起到阻止气囊漏气，耐老化、防火，保温等作用，保护层由气囊支架支撑将风阻压力转移到保护层这种构造能起到飞行器库作用，可随时更换保护层，增加气囊使用寿命。气囊边缘流线形设计。

3、根据权利要求1所述的一种飞行器，其特征为帆支架、气囊支架为固定或活动支架设计可随时拆装及改变支架大小使用，选择坚固、轻质材料制造为佳，气囊或小气囊固定或牵引在气囊支架上，小气囊包括不同形状的软式、硬式气囊，并可随时充气升起或降低于气囊支架，方便回收补充气体，维修保养，更换，活动小气囊设计装置利于工厂化生产。帆支架、气囊支架上任意两点间固定一绳缆构成用以固定帆、气囊以减轻帆支架及气囊支架自重。增设挡风于防撞器气囊支架前端。

4、根据权利要求1所述的一种飞行器，其特征为悬挂***由一端固定在气囊或气囊支架上的绳缆或牵引杆悬挂载舱所组成经控制***的卷扬装置、驱动装置使气囊受控随意转换迎风面，顺风航行时，气囊、帆以最大迎风面迎风，帆、帆支架自动张开迎风产生前进动力。逆风航行时气囊以较小或最小迎风面迎风已减小风阻。危急时气囊、帆以最大迎风面形成降落伞作用。悬挂***随现有技术外，他由绳缆、牵引杆上设避震器、计重器、分合器、绳缆、保险绳缆、起吊装置所组成，起到避震、计重、保险作用。悬挂***绳缆经控制***的机械、卷扬器后形成一整体力点，与载舱底部引出的绳缆整体力点相接，相接点增设可控转动装置即更平稳、安全、灵活。这种构成的绳缆的设计可作系留绳并能为控制气囊浮力、转向提供信息数据，并可用于其它机械牵引。需要情况下分离器又能将连接两边分离。

5、根据权利要求1所述的一种飞行器，其特征为控制***由自动控制、手动控制，通过连接载舱，悬挂***，驱动装置的绳缆或机械进行控制，自动控制由装在飞行器上的高度传感器、时间传感器、重力传感器、载舱内气压气质传感器、前障判断传感器、风向风速方位传感器、光亮传感器等传感器、无线电控制接收器，数据显示及电脑装置，电脑经输入信息数据运算后由信息数据传动器将优化航行方案启动驱动装置、方向舵、充气收气装置、悬挂***进行飞行。手动控制则以驾驶者判断力代替电脑操作飞行。电脑可输入驾驶者的指令进行无人驾驶或自动驾驶飞行。

6、根据权利要求1所述的一种飞行器，其特征为载舱为控制***所在，可为密封装置，载舱现有客货整体技术设计外，以客货分离设计，载舱仅用于载客和控制***。载舱增设降落伞装置、底部为充气橡皮船设计可在水上停靠、前进载舱底部设起吊装置，用于吊挂货物、太阳能收集器，太阳能收集器可自动装折，活动组合。太阳能收集器指太阳能电池，太阳能热利用装置。

7、根据权利要求1所述的一种飞行器，其特征为气囊随采用现有后端设舵外，可采用前后端设舵，配合驱动装置控制***形成前后转向，达到以更小半径转向目的。驱动装置的驱动器装设于可控万能转向器上，按动力方向要求随意转向角度。

8、根据权利要求1所述的一种飞行器，其特征为飞行器可用系留绳一端固定在地面上并吊装有风力发电机组，进行发电，驱动装置可为发电机组用途。

9、根据权利要求1所述的一种飞行器，其特征为飞行器增设轻气体充气回收装置可调节飞行器升降力。载舱增设卷扬装置可随意升降，方便上落客货。

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