CN202046437U - 小型电动应急遥感监测无尾型无人机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型小型电动应急遥感监测无尾型无人机，机身两侧分别固定机翼，机身与机翼分别通过四个受拉螺栓链接，并由蝶形螺母锁死，机身与机翼通过穿过机身的一根碳纤管连接，机翼后缘设置副翼(2-11)，尾翼固定连接在机身尾部上方；动力及控制装置由上部机身的头部控制设备舱(7)，中部的动力电源设备舱(8)和尾部固定连接电动螺旋桨发动机(3)组成；机身下腹部的前部设置弹射挂钩(5)，中部设置的摄像舱有伸出孔(11)，后部设置回收伞舱，尾部为弹射手柄；可在复杂地形起飞困难的情况使用，提高救援反应速度，采用模块化设计可满足快速维护要求，有升空准备时间短、复飞速度快、操作简单、运输便利、成本低等优点。

Description

小型电动应急遥感监测无尾型无人机
技术领域
本实用新型涉及一种无人驾驶飞行器，特别是一种能满足多种陆地低空快速应急遥感监测要求的小型电动应急遥感监测无尾型无人机。
技术背景
随着各种自然灾害的发生，自然灾害的突发性导致各种类型的通信手段骤然失效，由于自然灾害带来的影响(地震、山体滑坡、泥石流等)，位与灾害中心的人民群众无法与外界取得通讯，外界救援人员无法在短时间内进入灾害区救援，也无法获知灾害中心的受灾情况，但是救援队伍必须尽快的获知灾情，以便组织救灾，一旦拖延时间灾情就会加重一份，我们目前就是缺乏一种时间要求快的应急动态监测手段。
现在一般采用直升飞机进行应急动态监测手段，这就涉及运用军队空军参与的的级别，要求通过国家紧急状态预案进行全面调配；以地震救援任务为例：假设发生地震，在灾难初始时刻，水、电、通讯、交通均中断的情况下，外部救援人员无法快速的进入震区内部了解损失情况，无法与外界联系，有关指挥领导部门缺乏决策依据，为了给相关部门及时提供科学的决策依据，就可以通过小型快速反应的无人机在空中对震区进行勘察，还可空投卫星电话、对讲机等应急通讯设备。
那么低空遥感应急监测运用到突发性事件的应急监测中，提供大比例尺制图，实时动态图像、可为应急救援监测提供相应准确的数据信息，主要原因为：
(1)可以10分钟快速安装，橡筋弹射起飞，不需要跑道；
(2)携带方便；可乘坐民航客机到达需使用地域
(3)复飞能力强，伞降回收更换电源即可复飞；
(4)任务载荷能力强，能装下单反数码相机、摄像头能相关载荷；
发明内容
本实用新型的目的是提供一种快速有效的小型电动应急遥感监测无尾型无人机，可以有效的解决现有技术直升飞机或其他飞机在快速应急反应，起降条件不足方面的缺憾。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种小型电动应急遥感监测无尾型无人机，由机身1，机翼2，尾翼4、动力控制装置，任务载荷舱6组成；所述机身两侧分别固定连接机翼，机身与机翼分别通过四个受拉螺栓链接，并由蝶形螺母锁死，机身与机翼通过穿过机身的一根碳纤管连接，机翼后缘设置副翼2-11；尾翼固定连接在机身尾部上方；动力及控制装置由上部机身的头部控制设备舱7，中部的动力电源设备舱8和尾部固定连接电动螺旋桨发动机3组成；机身下腹部的前部设置弹射挂钩5，中部设置的摄像舱有伸出孔11，后部设置回收伞舱，尾部为弹射手柄。
本实用新型的小型电动应急遥感监测无尾型无人机，针对提高应急反应速度，可在复杂地形起飞困难的情况使用，大大提高救援反应速度，采用模块化设计可满足快速维护要求，有升空准备时间短、复飞速度快、操作简单、运输便利、成本低等优点。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述.
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型机腹部结构示意图。
图1--图2的附图标记说明：
1.机身，2.机翼，2-1.副翼，3.电动螺旋桨发动机，4.尾翼，5.弹射挂钩，6.任务载荷舱，7.控制设备舱，8.动力电源设备舱，9.回收伞舱，10.弹射手柄，11.摄像镜头伸出孔，12.连接杆。
具体实施方式
实施例1，如图1--图2为本实用新型结构示意图。
小型电动应急遥感监测无尾型无人机总体结构描述：
该小型电动应急遥感监测无尾型无人机为无水平尾翼结构，如图1所示。无尾结构的最大优点是高速飞行时性能优异，无水平尾翼结构是最接近飞镖、导弹、火箭的气动结构，航天飞机采用的也是无水平尾翼结构，因为这是最适合高速飞行的结构，阻力小，结构强度大。由于没有水平尾翼，大大减少了空气阻力，无水平尾翼结构机翼承载重量更合理，和机身链接结构更稳固，这就简化了机身结构，再加上去掉了水平尾翼和相关的操控***后，机身重量可以大大降低。
如图1所示，机体1上表面前部设有一个机舱7，内部为一个大容量的机舱，用于装载为小型电动无尾型无人机的飞行自动控制***。中部也设计一大容量机舱8，用于装载为小型电动无尾型无人机的动力电源，中后端设计一机舱，用于装载为小型电动无尾型无人机的任务载荷舱。机翼2后缘为设置副翼2-11，机翼采用S翼型，相对厚度8.5％，尾翼采用NACA0009。机身1下腹部设置弹射挂钩5，机身1下腹后部设置回收伞舱9，具体的，回收伞舱设置在弹射手柄10的前部位置。机身1下腹中部设置摄像镜头伸出孔11，任务载荷舱6内安装单高分辨率数码相机或者摄像头。机身1下部后部安装有弹射手柄10，目的是在弹射起飞时紧拉弹射橡筋，打到最佳起飞速度，手动把稳飞机，也可以到达一个准确的起飞角度。
为满足飞机在飞行状态的实时监控，本实用新型控制设备舱7内安装可保持定高定速的自动驾驶仪，自动驾驶仪集成温度传感器、GPS、空速传感器，还采用惯导设备测量并控制控制飞机在空中的姿态。飞控***控制电路通过嵌入式开发。使得飞控***可靠性更高。
本实用新型根据无人机低空应急遥感***的功能和工作要求，按照气动、结构、任务载荷、控制一体化设计进行了详细设计和配置。通过使用无水平尾翼结构设计，使机体满足控制设备、动力源设备、任务设备装载下具有最高的有效飞行效率、抗风能力和续航能力；在飞机结构设计上采用快速装卸技术，便于使用运输。在动力装置配置上，采用1款KV为950的无刷电机。在起飞方式上可采用弹射、手抛、滑跑，回收方式可采用伞降、撞网或者滑降，降低***对起飞场地的要求。
为保障该无人机整体的气动布局、结构、机体与载荷重量比例打到最优化，同时基于民用，在结构上注重简单实用以降低成本，在功能上注重应急快速反应和快速装卸以使用各种情况下的各种需求。小型电动应急遥感监测无尾型无人机主要结构形式为：机身1、机翼2、尾翼4结构为切割挤塑板包裹玻璃钢夹层结构，梁为碳纤管、机身1与机翼2对接平面采用桐木玻璃钢夹层。同时采用模块化设计机身1与机翼2通过4个受拉螺栓连接，并设置有贯穿左右机翼和机身1的连接杆12。弹射挂钩5是用玻纤板切割而成，并通过玻璃钢紧固在机身下腹部。
本实用新型总体设计充分考虑了在各种环境下对飞行性能、工作性能的要求，通过合理取舍和综合实验，最终获得了较高的综合性能。本***满足针对低空应急遥感监测的一般要求和有效控制成本，确定自重4.5公斤，任务载荷800克，有效执行任务时间45分钟，本实用新型通过增大机翼面积和翼载荷，提高飞行***的抗风能力，有效抗风能力4级，最大平飞速度80公里/小时(海平面标准大气压时)，工作高度50-4000米(海拔高度)，有效飞行活动半径20公里，完全满足应急任务和监控所需。
通过上述总体设计，本实用新型小型电动应急遥感监测无尾型无人机技术参数为：
  翼    展：1.66m   机    长1.00m   机    高：0.49m
  任务载荷：800g   控制半径：20km   控制方式：程控/遥控
  起飞重量：4.5kg   飞行升限：4000m   飞行速度：80km/h
  续航时间：45min   起飞方式：弹射/手抛   回收方式：伞降/撞网
  姿态控制精度：＜3°   抗风能力：7.9m/s   GPS定位精度：10m
全***展开时间：5min 全***撤守时间：≤5min 抗雨能力：小雨
  储存温度：-30-+65摄氏度   工作温度：-20-+55摄氏度
本小型电动应急遥感监测无尾型无人机具有如下特点：
(1)快速应急响应，安全性能高，可装载视频实时回传微波和摄像头进行位置锁定侦查；
(2)可全自主弹射起飞、伞降回收、操作简单、携带方便、适用于灾害应急、小区域高清晰影像航拍；
(3)电力驱动、轻便小巧，多重安全保障功能，稳定性强，可在城市上空及绵延山区、高原环境等复杂飞行地区作业；
(4)模块化设计，满足快速使用维护要求。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (1)

1.小型电动应急遥感监测无尾型无人机，其特征是由机身(1)，机翼(2)，尾翼(4)、动力控制装置，任务载荷舱(6)组成；机身两侧分别固定连接机翼，机身与机翼分别通过四个受拉螺栓链接，并由蝶形螺母锁死，机身与机翼通过穿过机身的一根碳纤管连接，机翼后缘设置副翼(2-11)，尾翼固定连接在机身尾部上方；动力及控制装置由上部机身的头部控制设备舱(7)，中部的动力电源设备舱(8)和尾部固定连接电动螺旋桨发动机(3)组成；机身下腹部的前部设置弹射挂钩(5)，中部设置的摄像舱有伸出孔(11)，后部设置回收伞舱，尾部为弹射手柄。
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