一种箱式货运无人机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种箱式货运无人机，将无人机货运与城市普遍采用的标准货箱或国标三轮车快递分发模式结合，它涵盖了货箱标准、货物舱结构、适合高出勤率及低空飞行的无人机导航与飞行控制、低空链路及航行监测系统等技术，以及相应的适航性标准和审定法规、飞行空域管理法规、操作员培训方法、无人机系统设计与制造技术、飞行应用与商业模式等全产业价值链的更新与发展。无人机箱式货运的设计采用快递三轮车的车厢国家标准，有助于与快递货物自动分拣工程配套，实现一站式自动分拣及分箱运输，建立航空货运与城区快递的联运模式，节省机场装卸环节的时间和成本，促进快递业自动装备的发展。

A box type unmanned aerial vehicle

The utility model discloses a box type unmanned aerial vehicle, which combines the unmanned aerial vehicle with the standard container or the national standard tricycle delivery mode, which covers the container standard, the cargo cabin structure, the unmanned aerial vehicle navigation and flight control suitable for high attendance and low altitude flight, the low altitude link and the navigation monitoring system. All industry value chains, such as unified technology, as well as corresponding airworthiness standards and regulations, flight space management regulations, operator training methods, unmanned aerial vehicle system design and manufacturing technology, flight application and business model, are updated and developed. The design of the unmanned aerial vehicle is designed to express the national standard of the carriage of the tricycle, which is helpful to the automatic sorting project of the express goods, the one station type automatic sorting and the sub box transportation, the establishment of the joint transportation mode between the air freight and the urban express delivery, the time and the cost of the airport loading and unloading links, and the automatic equipment of the express delivery industry. Development.

【技术实现步骤摘要】
一种箱式货运无人机
本技术涉及箱式货运无人机，以及快递自动分拣配套系统，属于航空运输领域。
技术介绍
航空货运应用于快递业务的优势明显，一是速度快，对于快递，海鲜和生鲜，应急救援运输等快速运输的需求量持续增长。二是适合远距离快速运输，综合成本较低，适合道路拥堵，道路崎岖的边远地区运的运输。多轴旋翼无人机的出现，对低成本物流的期望不断提升。但是，目前的航空运输主要是有人驾驶飞机承担，货运无人机还在开发过程。国内现有的有人驾驶货运飞机包括运五，运12，运七和运八等飞机，以及进口的波音，空客等飞机，共同点是货运吨位较大。最小的运五飞机装载量12000kg，运12装载量约20000kg。在县级城市之间，县级城市到乡镇村镇之间的物流，需要点到点的飞机运输。有人驾驶飞机在这方面存在不足，一是成本较高，其中包括飞机购置费用，驾驶员费用，机场费用，航空专用油料费用，以及较大飞机的空载率高。二是有人驾驶飞机的飞行对气象条件要求高，在多云雾的南方地区飞行延误率较高。三是对机场管制的配置要求高，对航空专用油料的供应不畅通。无人机的发展展示了更多的特点和优势。多轴旋翼无人机在承担小货量方面有独到优势，但不胜任百公斤级的货物运量要求。固定翼飞机比直升机的安全性高，承载能力大且费用低，适合较远距离的快速且低成本运输，特别是国内通航机场正在迅速增加，有利于航空运输业务的发展。本技术选择固定翼无人机系统作为县级城市之间以及乡镇级村镇之间的快递货物的运输，其主要特点和优势明显，一是运输重量的选择范围较宽，700kg级的轻型货运无人机，可采用汽油发动机，油料供应市场化程度高且成本低。二是能够昼夜及时飞行运输，特别是采用低空航线且采用点到点运输的飞行模式，对起降的气象条件要求显著降低从而显著增加年出勤率和起降准时率，支持次晨到的快递服务模式，减少飞行员成本。三是轻型货运无人机具备短距离起降，对机场保障条件要求较低，并且今后发展趋势可由无人机地面站与航管部门联网分担，一致可以实行自助机场的模式。四是轻型货运无人机可采用箱式货运，与城市三轮车送货的标准车厢尺寸一致并且通用的箱式装卸技术，省却或缩短在机场的货物装卸时间，减少辅助人员。根据国务院关于促进快递业发展的若干意见，交通运输部发文《关于加强和改进城市配送管理工作的意见》推动城市配送车型向标准化、箱式化发展，并与公安部和商务部联合发文《交通运输公安部商务部关于加强城市配送运输与车辆通行管理工作的通知》(交运发2014年第35号)推动管理工作的实施。2014年根据《中华人民共和国道路交通安全法》第58条规定，针对城市快递用量最大的快递三轮车的车厢尺寸标准，对《快递专用电动三轮车技术要求(YZ/T0136)》行业标准作了修改。本技术提出的箱式货运无人机货物舱的设计尺寸借鉴该标准，即对接城市配送运输车型中快递车厢的尺寸与飞机货物舱装载的货箱尺寸。京东集团等物流企业，正在设计和实施全自动仓库，升级配送系统努力降低社会化物流成本，推进自动化入库，理货，出库和分拣，特别是自动分拣，将会实现一次性最终地址分拣，减少多级分拣时间和人力。物流企业的努力目标是为缩短配送环节时间，提高配送效率，降低人工成本。因此，航空货运与城市快递之间存在快速联运的需求。结合城市快递的箱式货运发展趋势，借助快递车厢国家技术标准，应用于航空箱式货运的设计，提出航空箱式货物舱结构尺寸的设计依据，通过航空货运与城市快递的便捷交接过程，实现卸车装机和卸机装车的直接对接，减少机场起降期间的货物装卸时间，更好体现点到点运输模式的优势，降低此阶段的成本。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种箱式货运无人机及其配套系统和应用，以克服现有技术存在的问题。本技术是这样实现的：首先，本技术的箱式货运无人机采用常规布局，机身内置装载货物的货物舱，货物舱内地板距离地面高度约0.5米，与城市快递车厢所搭的三轮车底盘高度相协调，货物舱的舱门开在机头，或机尾，或机身侧面，方便装卸货物，并且舱门的开关锁设计为两种开锁方式，一是地面监控站发送指令开锁，一种是地面人员或快递人员机械或密码开锁，密码开锁包括机械密码或电子密码，该电子密码包含图形或条形码。货物舱舱门与机身的分离面设计在机身直线段上，并进行防水设计。货物舱内尺寸设计成适合装载1个或多个箱式货物箱，简称货箱，每个货箱之间在装机时用减震防磨的隔板隔开，隔板可以做成整块的，或做成在货箱的四角和中间在装机时临时粘贴上，成本较低。所装载的货箱种类包括标准尺寸的快递车厢，并对机上所载货箱与快递车厢进行技术指标的协调设计，成为机载和快递通用的货箱，以便适应快递货物的自动分拣与航空和城区联运。对货箱的设计可按照快递车厢标准尺寸进一步分为整体货箱和单体货箱两类，单体货箱是按快递车厢的长度或高度尺寸分割为定制的更小尺寸的货箱，包括按照快递车厢长度或高度的1/2，1/3分切为较小单体货箱，以便利用机上货物舱的装载空间，货箱内可以再用分类包装袋分代装载，实现自动分拣地址一次完成装运。在货箱上设计用于机上货物舱内和用在快递三轮车上紧固用的系留点或防滑的凹槽，在货箱的侧壁设置标志货物清单的编号或看板或电子识别码，货箱航运到达机场的分流包括两类，一类是直接装上城区三轮车，一类是多件货箱装上大货车运到城区分拣点再分装上三轮车。货物舱地板安装疏导货箱位移的导向件，以及滚动或者滑动机构帮助容易移动货箱，可采用进舱时为货箱预穿绳索的方法牵拉出舱，复杂且花费的设计是电动出舱。而在货物舱的地板和侧壁包括顶壁设置紧固及约束货物位移的系留及防晃结构，称为机上系留点，以便对货物进行纵横如井字固定，既可紧固也可调整重量重心，简易的防晃设计可以采用弹性或充气结构，而在设计细节上，货箱上与防晃约束机构对应处相应设计加固结构，或称为加强筋，采用轻质复合材料结构，并为了装卸移动顺畅，可以在货箱外底板棱角部位设计较大半径的圆弧棱角，采用耐磨损材料，或为节省费用可不采用耐磨材料。进一步的，货物舱为打包货物并降低装载成本，采用刚性底板支托货物，在货物的侧面再用侧板或顶板，以及防水包裹材料，经过打包(打包机或收紧带)紧固货物成为整体，构成外形长宽高尺寸和整包重量符合快递车厢国家标准的通用简易箱式包裹，既可以是装入货物舱的货箱，又可以是装上三轮车底盘的快递车厢，在箱式包裹的侧壁设置标志货物清单的编号或看板或电子识别码，箱式包裹航运到达机场的分流包括两类，一类是直接装上城区三轮车，一类是多件箱式包裹装上大货车运到城区分拣点再分装上三轮车。底板支撑所包裹的货物并在货物舱内移动和紧固以及在三轮车底盘上紧固，侧板或顶板用轻质材料制作，具有一定刚性构成包裹外形及保护货物。而对于已经采用小件盒装，或具备堆码成型的货物，可以简单采用防水包装袋打包，其打包外形尺寸及重量符合城市快递车厢的国家标准。在货物舱内对这类箱式包裹也采取紧固系留防止移动。进一步的，货物舱为满足较长尺寸货物装机运输，以及低成本运输的需要，货物舱内允许货物直接装入，也为满足延续现在货运方式时期的货运技术状态，即一是不具备自动分拣的情况，二是不具备航空与城区联运的情况。在货物舱内对这类直接装入的小件货物或超长货物即类似散装货物也采取紧固系留防止移动。特别是货物舱(7)与机身(1)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种箱式货运无人机，包括机身(1)，机翼(2)，尾翼(4)和发动机(3)，其特征在于：机身(1)内置货物舱(7)，货物舱(7)的舱门开在机头，或机尾，或机身(1)侧面；货物舱(7)的舱门的开关锁按照两种方式实现，一是地面监控站指令开锁，一种是地面人员或快递人员机械或密码开锁；货物舱(7)内设有用于装载一个以上的箱式货物箱(8)的空间，相邻的箱式货物箱(8)之间在装机时用弹性隔板隔开；在货箱上设计用于机上货物舱内和用在快递三轮车上紧固用的系留点或防滑的凹槽，在箱式货物箱(8)的侧壁设置标志货物清单的编号或看板或电子识别码；货物舱(7)地板安装疏导箱式货物箱(8)位移的导向件，以及滚动或者滑动机构帮助容易移动箱式货物箱(8)，而在货物舱(7)的地板和侧壁包括顶壁设置紧固及约束箱式货物箱(8)位移的系留及防晃结构。

【技术特征摘要】
1.一种箱式货运无人机，包括机身(1)，机翼(2)，尾翼(4)和发动机(3)，其特征在于：机身(1)内置货物舱(7)，货物舱(7)的舱门开在机头，或机尾，或机身(1)侧面；货物舱(7)的舱门的开关锁按照两种方式实现，一是地面监控站指令开锁，一种是地面人员或快递人员机械或密码开锁；货物舱(7)内设有用于装载一个以上的箱式货物箱(8)的空间，相邻的箱式货物箱(8)之间在装机时用弹性隔板隔开；在货箱上设计用于机上货物舱内和用在快递三轮车上紧固用的系留点或防滑的凹槽，在箱式货物箱(8)的侧壁设置标志货物清单的编号或看板或电子识别码；货物舱(7)地板安装疏导箱式货物箱(8)位移的导向件，以及滚动或者滑动机构帮助容易移动箱式货物箱(8)，而在货物舱(7)的地板和侧壁包括顶壁设置紧固及约束箱式货物箱(8)位移的系留及防晃结构。2.根据权利要求1所述的箱式货运无人机，其特征在于：所述货物舱(7)采用刚性底板支托货物，在货物的侧面用侧板或顶板，以及防水包裹材料，经过打包紧固货物成为整体，构成外形长宽高尺寸和整包重量符合快递车厢国家标准的通用简易的箱式包裹；所述刚性底板支撑所包裹的货物并在货物舱(7)内移动和紧固以及在三轮车底盘上紧固；所述侧板或顶板用轻质材料制作。3.根据权利要求2所述的箱式货运无人机，其特征在于：货物舱(7)的舱门进行防水设计；所述防晃结构采用弹性或充气结构；全机结构前缘和突出部位的表面安装防冰结构或涂覆防结冰材料。4.根据权利要求2所述的箱式货运无人机，其特征在于：所装载的箱式货物箱(8)种类包括标准尺寸的快递车厢，并对机上所载箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶文英，杨绍文，
申请(专利权)人：陶文英，
类型：新型
国别省市：北京,11