基于流量调节和喷管摆动混合姿态控制方式的喷水飞行器制造技术

本发明专利技术涉及飞行器技术领域，尤其涉及基于流量调节和喷管摆动混合姿态控制方式的喷水飞行器，包括流量调节阀、进水管、喷水机构、方向调节机构和驱动机构，喷水机构具有进水口和多个喷水口，进水口与进水管连接，流量调节阀可转动的设于进水口与多个喷水口之间，用于控制流向各个喷水口的水流量，驱动机构与流量调节阀连接，方向调节机构用于调节至少一个喷水口的喷水方向。从喷水机构喷出的水给飞行器本体提供一个反向的推力，通过调节各个喷水口的喷水量和喷水口的喷水方向，可实现对飞行器飞行姿态的控制，只需通过流量调节阀调节各个喷水口的喷水量的大小，并通过方向调节机构调节喷水方向，即可实现飞行器在三维空间的稳定飞行。

【技术实现步骤摘要】
基于流量调节和喷管摆动混合姿态控制方式的喷水飞行器
本专利技术涉及飞行器
，尤其涉及一种基于流量调节和喷管摆动混合姿态控制方式的喷水飞行器。
技术介绍
用于娱乐表演项目的喷水飞行器的现有技术中的没有使用自动驾驶技术，必须有人站在或者坐在飞行器上对其进行驾驶，不能遥控飞行器进行无人驾驶独立飞行。例如美国的Jetavation公司开发的JETOVATOR是一种用于娱乐的人工驾驶的喷水飞行器，主要通过人的姿态来调整重心的位置和操控两侧喷管喷水的方向来控制飞行器的姿态实现飞行。这种有人驾驶的喷水飞行器对驾驶人员的身体素质和操控技能要求很高，未经过专门训练的人员无法操控，故只适应于专业运动员的特技表演。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是解决现有的喷水飞行器主要通过人的姿态调节，不易操作的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于流量调节和喷管摆动混合姿态控制方式的喷水飞行器，包括流量调节阀、进水管、喷水机构、方向调节机构和驱动机构，所述喷水机构具有进水口和多个喷水口，所述进水口与所述进水管连接，所述流量调节阀可转动的设于所述进水口与多个所述喷水口之间，用于控制流向各个所述喷水口的水流量，所述驱动机构与所述流量调节阀连接，用于带动所述流量调节阀转动，所述方向调节机构用于调节至少一个所述喷水口的喷水方向。其中，所述喷水机构包括上水管、连接筒和喷水管，所述上水管的一端为所述进水口，另一端与所述连接筒的侧壁连接；所述喷水管的一端为所述喷水口，另一端与所述连接筒的侧壁连接；所述流量调节阀自所述连接筒的敞口端安装在所述连接筒内，且位于水流路径上，用于控制从所述上水管进入到所述喷水管内的水流量。其中，每个所述喷水管的数量为两个，两个所述喷水管对称设于所述连接筒的两侧，所述喷水管包括流水段和喷水段，所述流水段与所述连接筒的侧壁连接，所述喷水段沿所述流水段的末端弯折形成L形结构。其中，所述方向调节机构包括连接软管、第一摆动喷管、连杆组件和第一驱动电机，所述连接软管的一端与所述喷水管的喷水口连接，另一端与所述第一摆动喷管连接，所述第一驱动电机通过所述连接组件与所述第一摆动喷管连接，用于带动所述第一摆动喷管摆动。其中，所述第一驱动电机固定安装在所述喷水管上，所述第一驱动电机的输出轴垂直于所述喷水段设置，所述连杆组件包括第一连接件、第二连接件和第三连接件，所述第一连接件的安装在所述第一驱动电机的输出轴上，所述第三连接件固定在所述第一摆动喷管上，所述第二连接件的一端与所述第一连接件铰接，另一端与所述第三连接件铰接。其中，所述方向调节机构包括第二驱动电机和第二摆动喷管，所述喷水段的末端的外表面为圆弧面，所述第二摆动喷管的内壁为与所述喷水段的末端相配合的圆弧面，且所述第二摆动喷管可转动的套设在所述喷水段的末端，所述喷水段的外壁上设有安装架，所述第二驱动电机安装在所述安装架上，所述第二驱动电机的输出轴垂直于所述喷水段设置且与所述第二摆动喷管连接，用于带动所述第二摆动喷管摆动。其中，所述喷水段的侧壁上设有与所述喷水段垂直的轴段，所述轴段与所述第二驱动电机设于所述第二摆动喷管的相对的两侧，所述第二摆动喷管的外壁上设有套筒，所述套筒可转动的套设在所述轴段上，所述第二驱动电机的输出轴与所述摆动喷管的轴线垂直且不相交。其中，所述流量调节阀包括连接部和调节部，所述连接部用于与所述驱动机构连接，所述调节部的横截面的形状为小半圆形、半圆形或大半圆形，且所述驱动机构在带动所述流量调节阀转动的过程中，所述调节部用于调节从所述上水管进入到两个所述喷水管内的水流量；所述喷水管的外壁上设有支撑架，所述驱动机构包括第三驱动电机，且所述第三驱动电机安装于所述支撑架上，所述第三驱动电机的输出轴穿过所述支撑架与所述连接部连接。其中，所述喷水机构的数量为多个，所述驱动机构、所述流量调节阀与所述喷水机构的数量相同，且与所述喷水机构一一对应设置；至少一个所述喷水机构的喷水管上设有所述方向调节机构。其中，所述喷水机构的数量为两个，依次为第一喷水机构和第二喷水机构，所述第一喷水机构和所述第二喷水机构成呈十字搭接固定，且所述第一喷水机构和所述第二喷水机构的各个所述喷水管的喷水口朝向相同，其中，所述第一喷水机构和/或所述第二喷水机构的喷水管上设有方向调节机构。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有如下优点：本专利技术提供的一种基于流量调节和喷管摆动混合姿态控制方式的喷水飞行器，包括流量调节阀、进水管、喷水机构、方向调节机构和驱动机构，喷水机构具有进水口和多个喷水口，进水口与进水管连接，流量调节阀可转动的设于进水口与多个喷水口之间，用于控制流向各个喷水口的水流量，驱动机构与流量调节阀连接，用于带动流量调节阀转动，方向调节机构用于调节至少一个喷水口的喷水方向。从喷水机构喷出的水给飞行器本体提供一个反向的推力，喷水量的多少能够调节推力的大小，通过调节各个喷水口的喷水量和喷水口的喷水方向，可实现对飞行器飞行姿态的控制，该喷水飞行器只需通过流量调节阀调节各个喷水口的喷水量的大小，并通过方向调节机构调节喷水方向，即可实现飞行器在三维空间的稳定飞行，无需再通过人的姿态调整重心来调整飞行器的姿态，因而可实现无人驾驶，操作简单，更具推广价值。除了上面所描述的本专利技术解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本专利技术的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。附图说明图1是本专利技术实施例提供的喷水机构为一个时的飞行器的拆卸图(不包括方向调节机构)；图2是本专利技术实施例提供的喷水机构为一个时的飞行器的组装图(不包括方向调节机构)；图3是本专利技术实施例提供的流量控制阀一个状态下的状态图(不包括方向调节机构)；图4是是图3中的A-A向剖视图(不包括方向调节机构)；图5是本专利技术实施例提供的流量控制阀一个状态下的状态图(不包括方向调节机构)；图6是图5中的A-A向剖视图(不包括方向调节机构)；图7是本专利技术实施例提供的流量控制阀一个状态下的状态图(不包括方向调节机构)；图8是图7中的A-A向剖视图(不包括方向调节机构)；图9是本专利技术实施例提供喷水机构为一个时的飞行器的结构示意图(包括方向一种调节机构)；图10是图9的另一个方向视图；图11是本专利技术实施例提供的喷水机构为两个时飞行器的结构示意图(包括另一种方向调节机构)；图12是图11的另一个方向的视图。图中：1：第三驱动电机；2：第三驱动电机的输出轴；3：卡块；4：连接部；5：调节部；6：连接筒；7：上水管；8：喷水管；9：支撑架；401：卡槽；402：卡扣；801：流水段；802：喷水段；10：连杆组件；11：连接软管；12：第一摆动喷管；13：第一驱动电机；14：限位架；101：第一连接件；102：第二连接件；103：第三连接件；15：第一喷水机构；16：第二驱动电机；17：第二驱动电机的输出轴；18：摇臂；19：第二摆动喷管；20：套筒；21：安装架；22：第二喷水机构；23：进水管；24：载物平台；25：轴段。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于流量调节和喷管摆动混合姿态控制方式的喷水飞行器，其特征在于：包括流量调节阀、进水管、喷水机构、方向调节机构和驱动机构，所述喷水机构具有进水口和多个喷水口，所述进水口与所述进水管连接，所述流量调节阀可转动的设于所述进水口与多个所述喷水口之间，用于控制流向各个所述喷水口的水流量，所述驱动机构与所述流量调节阀连接，用于带动所述流量调节阀转动，所述方向调节机构用于调节至少一个所述喷水口的喷水方向。

【技术特征摘要】
1.一种基于流量调节和喷管摆动混合姿态控制方式的喷水飞行器，其特征在于：包括流量调节阀、进水管、喷水机构、方向调节机构和驱动机构，所述喷水机构具有进水口和多个喷水口，所述进水口与所述进水管连接，所述流量调节阀可转动的设于所述进水口与多个所述喷水口之间，用于控制流向各个所述喷水口的水流量，所述驱动机构与所述流量调节阀连接，用于带动所述流量调节阀转动，所述方向调节机构用于调节至少一个所述喷水口的喷水方向。2.根据权利要求1所述的喷水飞行器，其特征在于：所述喷水机构包括上水管、连接筒和喷水管，所述上水管的一端为与所述进水管连接的上水口，另一端与所述连接筒的侧壁连接；所述喷水管的一端为所述喷水口，另一端与所述连接筒的侧壁连接；所述流量调节阀安装在所述连接筒内，且位于水流路径上，用于控制从所述上水管进入到所述喷水管内的水流量。3.根据权利要求2所述的喷水飞行器，其特征在于：每个所述喷水管的数量为两个，两个所述喷水管对称设于所述连接筒的两侧，所述喷水管包括流水段和喷水段，所述流水段与所述连接筒的侧壁连接，所述喷水段沿所述流水段的末端弯折形成L形结构。4.根据权利要求3所述的喷水飞行器，其特征在于：所述方向调节机构包括连接软管、第一摆动喷管、连杆组件和第一驱动电机，所述连接软管的一端与所述喷水管的喷水口连接，另一端与所述第一摆动喷管连接，所述第一驱动电机通过所述连接组件与所述第一摆动喷管连接，用于带动所述第一摆动喷管摆动。5.根据权利要求4所述的喷水飞行器，其特征在于：所述第一驱动电机固定安装在所述喷水管上，所述第一驱动电机的输出轴垂直于所述喷水段设置，所述连杆组件包括第一连接件、第二连接件和第三连接件，所述第一连接件的安装在所述第一驱动电机的输出轴上，所述第三连接件固定在所述第一摆动喷管上，所述第二连接件的一端与所述第一连接件铰接，另一端与所述第三连接件铰接。6.根据权利要求3所述的喷水飞行器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小明，周浩，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11