本发明专利技术公开了组合式涵道风扇飞行器装置，其中：包括若干涵道风扇单元，每个涵道风扇单元上均设置若干上下贯通的大涵道和若干上下贯通的小涵道，大涵道和小涵道中设置有风扇以及驱动风扇转动的动力装置，动力装置与控制装置信号连接，控制装置通过控制风扇的运作使涵道风扇单元飞行，涵道风扇单元上还设置有载重挂点和对接结构，载重挂点用于将载重挂在涵道风扇单元上，对接结构用于将若干涵道风扇单元拼接固定成一个整体。本发明专利技术能够完成现有无人机不能完成的救灾救援任务。这使其成为不可替代的空中救灾救援重器，对于防灾减灾救灾工作具有重要价值。具有重要价值。具有重要价值。
【技术实现步骤摘要】
组合式涵道风扇飞行器装置
[0001]本专利技术属于无人机的
，具体涉及组合式涵道风扇飞行器装置。
技术介绍
[0002]科学技术是防灾减灾救灾工作的重要支撑，装备的现代化水平很大程度影响着防灾减灾救灾的成效。现代化的防灾减灾救灾装备已经从地面装备扩展到空中装备，立体的、多维度、多层次的防灾减灾救灾模式是未来的发展方向。无人机已经成为其中重要的空中装备，其对于防灾减灾救灾工作的重要价值正在日益凸显，特别是在现代应急救援任务中，扮演着不可替代的重要角色，极大提高了应急救援的水平。
[0003]下面举几方面的例子说明无人机在防灾减灾救灾工作中的应用：（1）防灾减灾救灾工作中的“空中之眼”。运用无人机影像、遥感和测绘等技术手段获取灾情，凭借无人机灵活机动、受地形地貌限制小的独特优势, 为抢险救灾提供及时准确的信息，在防灾工作和应急监测中发挥着重要作用。
[0004]（2）快速精准实现救援工具投送的空中载具。灾害发生后，第一时间将救援工具投送到救灾现场十分关键，无人机投送的时效性在很多情况下远超其它运载平台。例如，水面船只发生火灾等险情时，无人机可以第一时间到达现场，将救生工具快速精准的投放给被困人员。
[0005]（3）解决高层建筑消防难题的新装备。无人机在高层建筑灭火救援任务中，针对高层建筑起火情况能够快速找到起火点并进行灭火，一定程度解决现有消防装备举高不足和救援队伍难以在猛烈火情下到达高楼层的困难，从而使得高层建筑灭火救援工作能够更加高效有序。
[0006]（4）森林防灾减灾救灾的重要支撑装备。无人机在森林地质灾害、走失人员救援、森林山火检测与扑灭等方面发挥着越来越重要的作用。例如：在森林地质灾害发生时，无人机可以第一时间从空中获得灾害的全貌；在复杂地形进行人员搜救时，无人机可以搭载探测设备快速进行大范围搜寻；在陡峭山崖等消防人员难以快速到达的环境，无人机可以快速到达并进行精准灭火，延缓火势进展，也更好的保护了消防人员的人身安全。
[0007]（5）应急物资运输的空中先锋。在抢险救灾中，受困人员和救灾人员需要快速的物资补给，无人机成为能够实现快速补给的先锋装备。特别是在地形复杂、环境恶劣的条件下，无人机相对其它运输工具能够更快速有效的完成物资运送任务。例如，在2022年8月的重庆山火扑灭战中，就应用了挂载能力50kg的无人机进行了应急物资投送。
[0008]由此可见，无人机在防灾减灾救灾中发挥了日益重要的作用，应用场景不断拓宽，其重要性毋庸置疑，但依旧存在不少技术短板。第一，垂直起降类无人机载重不足，对于数百公斤及以上的重物的运输投送束手无策，而大型固定翼无人机在使用灵活性和投送的精准性上又大打折扣；第二，受载重能力和安全保障能力的限制，无人机还不能有效实现运载被困人员脱离灾害现场的任务；第三，消防无人机受自身拉力的限制，携带消防水带灭火时的举升能力和喷水量仍然明显不足；第四，垂直起降类无人机要增加载重能力必然要求其
体积增大，但当尺寸增大到宽度2.5米以上时就会导致难以通过普通规格的卡车通过公路将其运输至作业地域，这成为垂直起降类救灾救援无人机发展的一个重大矛盾。
技术实现思路
[0009]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种组合式涵道风扇飞行器装置，该装置的核心部件是涵道风扇单元，可以根据任务需求进行组合。单个涵道风扇单元的宽度尺寸设计为不超过2.5米，长度尺寸不超过10米，这样的长宽尺寸设计可以使涵道风扇单元既能够通过公路运输，又比现有普通垂直起降类无人机拥有更大的挂载能力；多个涵道风扇单元可以实现空中智能组网和自动对接，组合成一个整体，从而形成数倍于单个涵道风扇单元的挂载能力，远远超过现有垂直起降类无人机的挂载能力，从而能够完成现有无人机不能完成的救灾救援任务。这使其成为不可替代的空中救灾救援重器，对于防灾减灾救灾工作具有重要价值。
[0010]为实现上述技术目的，本专利技术采取的技术方案为：组合式涵道风扇飞行器装置，包括若干涵道风扇单元，每个涵道风扇单元上均设置若干上下贯通的大涵道和若干上下贯通的小涵道，大涵道和小涵道中设置有风扇以及驱动风扇转动的动力装置，动力装置与控制装置信号连接，控制装置通过控制风扇的运作使涵道风扇单元飞行，涵道风扇单元上还设置有载重挂点和对接结构，载重挂点用于将载重挂在涵道风扇单元上，对接结构用于将若干涵道风扇单元拼接固定成一个整体。
[0011]为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：上述的组合式涵道风扇飞行器装置，包括载具，载具内设置充电装置，涵道风扇单元在起飞前或降落后置放于载具中，涵道风扇单元内设置有电池，电池用于对动力装置供电，充电装置用于对电池充电。
[0012]上述的涵道风扇单元沿长度方向设置有呈一字形排列的四个大涵道，小涵道的数量为四个，呈矩阵式分布在涵道风扇单元上，控制装置通过控制大涵道和小涵道中的风扇转速，使涵道风扇单元实现指定的飞行动作。
[0013]上述的四个大涵道中，位于外侧的两个大涵道风扇旋向和转速相同，位于内侧的两个大涵道风扇旋向和转速相同，且与外侧的两个大涵道风扇旋向相反，四个小涵道中，相邻小涵道风扇的旋向相反，对角小涵道风扇的旋向相同，控制装置通过控制四个大涵道的风扇转速同步变化，实现涵道风扇单元的上升、悬停和下降动作，通过控制外侧两个大涵道与内侧两个大涵道风扇的转速差异变化，实现涵道风扇单元绕z轴的偏航姿态控制，控制装置通过控制四个小涵道的风扇转速差异变化，实现涵道风扇单元绕y轴的俯仰姿态控制和绕x轴的滚转姿态控制。
[0014]上述的载重挂点的数量为若干个，设置在涵道风扇单元的下表面，载重挂点包括卡槽、卡位挡板和吊环，卡槽设在涵道风扇单元下部，与涵道风扇单元固连，卡槽的下表面与涵道风扇单元的下表面平齐，卡位挡板可上下滑动地设置在卡槽中，卡槽下端开口，卡位挡板上端宽度大于卡槽开口宽度，且卡位挡板下端宽度小于卡槽开口宽度，使得卡位挡板下端能自由伸进伸出卡槽开口，吊环固定在卡位挡板下端，当卡位挡板在重力作用下滑动到其在卡槽中的行程下端时，吊环伸出至涵道风扇单元下表面下方，当卡位挡板受外力作用滑动到其在卡槽中的行程上端时，吊环随卡位挡板下端一起完全收入卡槽中。
[0015]上述的对接结构包括凸体和对接槽，凸体的侧面设置有卡块，凸体内设置有转动舵机和齿条，卡块通过齿条与转动舵机传动连接，转动舵机与控制装置信号连接，控制装置能控制转动舵机带动卡块缩入凸体内或伸出凸体外，对接槽内设置有卡口，一个涵道风扇单元的凸体能插入另一个涵道风扇单元的对接槽中，且卡块伸出至卡口中卡住固定，使得两个涵道风扇单元固定为一体。
[0016]上述的对接结构设置在涵道风扇单元的前后两侧面，其中，涵道风扇单元前侧面两端设置对接槽，中部设置凸体，涵道风扇单元后侧面两端设置凸体，中部设置对接槽。
[0017]上述的载重挂点在每个涵道风扇单元上的数量为四个，呈矩阵式分布在涵道风扇单元下表面。
[0018]上述的涵道风扇单元的宽度不超过2.5米，长度不超过10米本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.组合式涵道风扇飞行器装置，其特征是：包括若干涵道风扇单元(1)，每个涵道风扇单元(1)上均设置若干上下贯通的大涵道(11)和若干上下贯通的小涵道(12)，所述的大涵道(11)和小涵道(12)中设置有风扇以及驱动风扇转动的动力装置，所述的动力装置与控制装置信号连接，所述的控制装置通过控制风扇的运作使涵道风扇单元(1)飞行，所述的涵道风扇单元(1)上还设置有载重挂点(13)和对接结构(14)，所述的载重挂点(13)用于将载重挂在涵道风扇单元(1)上，所述的对接结构(14)用于将若干涵道风扇单元(1)拼接固定成一个整体。2.根据权利要求1所述的组合式涵道风扇飞行器装置，其特征是：包括载具，所述的载具内设置充电装置，所述的涵道风扇单元(1)在起飞前或降落后置放于载具中，所述的涵道风扇单元(1)内设置有电池，所述的电池用于对动力装置供电，所述的充电装置用于对电池充电。3.根据权利要求2所述的组合式涵道风扇飞行器装置，其特征是：所述的涵道风扇单元(1)沿长度方向设置有呈一字形排列的四个大涵道(11)，所述的小涵道(12)的数量为四个，呈矩阵式分布在涵道风扇单元(1)上，所述的控制装置通过控制大涵道(11)和小涵道(12)中的风扇转速，使涵道风扇单元(1)实现指定的飞行动作。4.根据权利要求3所述的组合式涵道风扇飞行器装置，其特征是：四个大涵道(11)中，位于外侧的两个大涵道风扇旋向和转速相同，位于内侧的两个大涵道风扇旋向和转速相同，且与外侧的两个大涵道风扇旋向相反，四个小涵道(12)中，相邻小涵道风扇的旋向相反，对角小涵道风扇的旋向相同，所述的控制装置通过控制四个大涵道(11)的风扇转速同步变化，实现涵道风扇单元(1)的上升、悬停和下降动作，通过控制外侧两个大涵道与内侧两个大涵道风扇的转速差异变化，实现涵道风扇单元(1)绕z轴的偏航姿态控制，所述的控制装置通过控制四个小涵道(12)的风扇转速差异变化，实现涵道风扇单元(1)绕y轴的俯仰姿态控制和绕x轴的滚转姿态控制。5.根据权利要求4所述的组合式涵道风扇飞行器装置，其特征是：所述的载重挂点(13)的数量为若干个，设置在涵道风扇单元(1)的下表面，所述的载重挂点(13)包括卡槽(13a)、卡位挡板(13b)和吊环(13c)，所述的卡槽(...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟伟，王震，李旭东，杨承川，王同光，
申请(专利权)人：南京巡力航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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