一种多旋翼消防灭火无人机系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种多旋翼消防灭火无人机系统，包括机架、机臂、起落架、电机座、电机、快拆桨座、桨、飞行控制系统、电池组和消防灭火吊舱，所述的机臂通过机臂折叠连接件安装在机架四周，所述的起落架通过连接件安装在主体机架下方，所述的电机座安装在机臂终端，所述的电机安装在电机座上，所述的电机座上还安装有电调，所述的快拆桨座安装在电机，所述的桨安装在快拆桨座上，所述的飞行控制系统安装在机架顶部的中心位置，所述的电池组安装在机架的顶部，所述的消防灭火吊舱安装在机架下方，所述的消防灭火吊舱内填充有消防灭火弹。本设计具有结构简单、易于制造和实用高效的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种多旋翼消防灭火无人机系统
本技术属于多旋翼无人机
，具体涉及一种用于消防灭火的多旋翼无人机系统。
技术介绍
多旋翼无人机采用锂电池作为动力，具有结构简单、飞行稳定、易于控制等优点，基于多旋翼无人机开发的国土测绘、农业植保、反恐等无人机系统已经大范围推广应用。由于各大中城市的高层、超高层建筑日益增多，其消防灭火问题一直是世界难题，采用无人机进行火灾扑救是一种有效的解决途径，多旋翼无人机安全性能好，适宜于在城市内部使用，采用多旋翼无人机携带灭火装置进行城市高层建筑火灾扑救活动，是一种有效的解决途径。目前国内未有相关产品问世。
技术实现思路
本技术针对上述需求，研制了一种可携带消防灭火吊舱、最大载荷达25kg、续航时间为30分钟的6旋翼消防灭火无人机系统，可有效扑灭A、B、C、D四类初级火灾。为解决上述的技术问题，本技术提供了一种多旋翼消防灭火无人机系统，包括机架，机臂，所述的机臂通过机臂折叠连接件安装在机架四周，起落架，所述的起落架通过连接件安装在主体机架下方，电机座，所述的电机座安装在机臂终端，电机，所述的电机安装在电机座上，所述的电机座上还安装有电调，快拆桨座，所述的快拆桨座安装在电机，桨，所述的桨安装在快拆桨座上，飞行控制系统，所述的飞行控制系统安装在机架顶部的中心位置，电池组，所述的电池组安装在机架的顶部，消防灭火吊舱，所述的消防灭火吊舱安装在机架下方，所述的消防灭火吊舱内填充有消防灭火弹。进一步：所述的机臂设置有6根，所述的机臂都为2mm厚、长550mm的碳纤维管，机臂通过金属连接件均匀安装在机架上，形成一个对称的6轴机架结构，轴距1.75米，金属连接件可折叠，需要时可将机架放下。又进一步：所述的6根机臂上都通过电机座安装有电机，所述的电机通过电调调节电机转速，电机最大转速约5000转/分，对应最大功率4500W。又进一步：所述的6个电机上都安装有桨，三正三反，桨通过快拆桨座安装在电机上；桨的材质为碳纤维材料，最大转速可达10000转/分，单桨最大升力可达17kg、起飞重量10kg。又进一步：所述的电调采用最大工作电压可达60V，最大工作电流100A，可接受飞控系统输入的PWM信号，根据输入的脉冲宽度输出电机控制信号，驱动电机以不同的转速工作。又进一步：所述的电池组由6块6s(满电25.2V)、16000mah的电池组成，每2块串联起来，共分成3个小组，每个小组负责给2套电调、电机供电，确保总工作电压为44V～50.4V之间，每个小组的供电总电流不大于100A，瞬间电流不大于150A。又进一步：所述的消防灭火吊舱是由吊舱安装架、发射筒、瞄准具和发射控制盒所组成，所述的吊舱安装架连接在机架的底部，所述的发射筒、瞄准具和发射控制盒都安装在吊舱安装架上，所述的吊舱安装架内安装有三个发射筒，所述的发射筒与发射控制盒相连。再进一步：所述的三个发射筒都安装有消防灭火弹，所述的消防灭火弹12的规格为长680mm，外径120mm；消防灭火弹12头部为铝合金金属，尾部采用推进剂驱动，携带4kg高效灭火剂，可穿透不低于20mm厚的玻璃，进入建筑物内部火源处作用，有效扑灭A、B、C、D四类初级火灾。采用上述结构后，本技术具有的有益效果为：(1)无人机最大升限可达1500米以上，而高举消防车最大喷水高度只有100米，解决了超高层建筑火灾扑救的难题。(2)采用无人机进行火灾扑救，出动速度快解决了高举消防车展开速度慢、对场地要求高的难题。(3)原理先进，命中精度高。系统专门配备的双光瞄准具内部设计有专门的弹道控制算法，可准确计算命中点，可控制灭火弹的命中精度小于0.5米。(4)安全性好，便于在城市内部使用。(5)成本低廉、效费比高，便于大量装备使用。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1为本技术的结构示意图。图2为图1中A的放大图。具体实施方式如图1和图2所示的一种多旋翼消防灭火无人机系统，包括机架1、机臂2、起落架3、电机座4、电机5、快拆桨座6、桨7、飞行控制系统9、电池组10和消防灭火吊舱11，所述的机臂2通过机臂折叠连接件安装在机架四周，所述的起落架3通过连接件安装在主体机架下方，所述的电机座4安装在机臂终端，所述的电机5安装在电机座4上，所述的电机座4上还安装有电调8，所述的快拆桨座6安装在电机，所述的桨7安装在快拆桨座上，所述的飞行控制系统9安装在机架1顶部的中心位置，所述的电池组10安装在机架1的顶部，所述的消防灭火吊舱11安装在机架1下方，所述的消防灭火吊舱11内填充有消防灭火弹12；所述的电机为直流无刷电机、转速可调，所述的电调为电机转速提供信号，所述的桨驱动空气提供升力，所述的电池为整个无人机提供电源。如图1所示的机臂2设置有6根，所述的机臂2都为2mm厚、长550mm的碳纤维管，机臂2通过金属连接件均匀安装在机架上，形成一个对称的6轴机架结构，轴距1.75米，金属连接件可折叠，需要时可将机架放下。如图1所示的6根机臂2上都通过电机座4安装有电机5，所述的电机5通过电调调节电机转速，电机最大转速约5000转/分，对应最大功率4500W。如图2所示的6个电机5上都安装有桨7，三正三反，桨7通过快拆桨座安装在电机上；桨的材质为碳纤维材料，最大转速可达10000转/分，单桨最大升力可达17kg、起飞重量10kg。上述的电调8采用最大工作电压可达60V，最大工作电流100A，可接受飞控系统输入的PWM信号，根据输入的脉冲宽度输出电机控制信号，驱动电机以不同的转速工作。上述的飞行控制系统9安装在机架中心位置，可接收地面遥控信号，输出不同的PWM控制信号到电调系统，控制飞机做出各种机动动作上述的电池组10由6块6s(满电25.2V)、16000mah的电池组成，每2块串联起来，共分成3个小组，每个小组负责给2套电调、电机供电，确保总工作电压为44V～50.4V之间，每个小组的供电总电流不大于100A，瞬间电流不大于150A。上述的消防灭火吊舱11是由吊舱安装架、发射筒、瞄准具和发射控制盒所组成，所述的吊舱安装架连接在机架1的底部，所述的发射筒、瞄准具和发射控制盒都安装在吊舱安装架上，所述的吊舱安装架内安装有三个发射筒，所述的发射筒与发射控制盒相连。上述的三个发射筒都安装有消防灭火弹，所述的消防灭火弹12的规格为长680mm，外径120mm；消防灭火弹12头部为铝合金金属，尾部采用推进剂驱动，携带4kg高效灭火剂，可穿透不低于20mm厚的玻璃，进入建筑物内部火源处作用，有效扑灭A、B、C、D四类初级火灾。本技术通过采用上述结构具有的有益效果为：(1)无人机最大升限可达1500米以上，而高举消防车最大喷水高度只有100米，解决了超高层建筑火灾扑救的难题。(2)采用无人机进行火灾扑救，出动速度快解决了高举消防车展开速度慢、对场地要求高的难题。(3)原理先进，命中精度高。系统专门配备的双光瞄准具内部设计有专门的弹道控制算法，可准确计算命中点，可控制灭火弹的命中精度小于0.5米。(4)安全性好，便于在城市内部使用。(5)成本低廉、效费比高，便于大量装备使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多旋翼消防灭火无人机系统，其特征在于：包括机架(1)，机臂(2)，所述的机臂(2)通过机臂折叠连接件安装在机架四周，起落架(3)，所述的起落架(3)通过连接件安装在主体机架下方，电机座(4)，所述的电机座(4)安装在机臂终端，电机(5)，所述的电机(5)安装在电机座(4)上，所述的电机座(4)上还安装有电调(8)，快拆桨座(6)，所述的快拆桨座(6)安装在电机，桨(7)，所述的桨(7)安装在快拆桨座上，飞行控制系统(9)，所述的飞行控制系统(9)安装在机架(1)顶部的中心位置，电池组(10)，所述的电池组(10)安装在机架(1)的顶部，消防灭火吊舱(11)，所述的消防灭火吊舱(11)安装在机架(1)下方，所述的消防灭火吊舱(11)内填充有消防灭火弹(12)。

【技术特征摘要】
1.一种多旋翼消防灭火无人机系统，其特征在于：包括机架(1)，机臂(2)，所述的机臂(2)通过机臂折叠连接件安装在机架四周，起落架(3)，所述的起落架(3)通过连接件安装在主体机架下方，电机座(4)，所述的电机座(4)安装在机臂终端，电机(5)，所述的电机(5)安装在电机座(4)上，所述的电机座(4)上还安装有电调(8)，快拆桨座(6)，所述的快拆桨座(6)安装在电机，桨(7)，所述的桨(7)安装在快拆桨座上，飞行控制系统(9)，所述的飞行控制系统(9)安装在机架(1)顶部的中心位置，电池组(10)，所述的电池组(10)安装在机架(1)的顶部，消防灭火吊舱(11)，所述的消防灭火吊舱(11)安装在机架(1)下方，所述的消防灭火吊舱(11)内填充有消防灭火弹(12)。2.根据权利要求1所述的一种多旋翼消防灭火无人机系统，其特征在于：所述的机臂(2)设置有6根，所述的机臂(2)都为2mm厚、长550mm的碳纤维管，机臂(2)通过金属连接件均匀安装在机架上，形成一个对称的6轴机架结构，轴距1.75米，金属连接件可折叠，需要时可将机架放下。3.根据权利要求2所述的一种多旋翼消防灭火无人机系统，其特征在于：所述的6根机臂(2)上都通过电机座(4)安装有电机(5)，所述的电机(5)通过电调调节电机转速，电机最大转速约5000转/分，对应最大功率4500W。4.根据权利要求3所述的一种多旋翼消防灭火无人机系统，其特征在于：所述的6个电机(5)上都安装有桨(7)，三正三反，桨(7)通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛贤坤，乔治军，张先锋，马宏伟，诸庆生，
申请(专利权)人：南京壹诺为航空科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32