一种可在非开阔空域长时间运行的飞行摩托及其控制方法与流程



1.本发明涉及飞行器技术领域,特别是一种可在非开阔空域长时间运行的飞行摩托。


背景技术:



2.驾驭飞行器在空中自由翱翔是无数人的梦想,目前已知的飞行器种类繁多,实现的方案主要包括以下几类:一是采用固定翼/滑翔伞与螺旋桨发动机/涡轮喷气发动机组合,其优点是技术成熟、实现简单,缺点在于需要专用跑道起降、只能在开阔空域飞行,无法悬停,飞行速度过低就无法保持高度和稳定飞行;二是采用电动机/内燃机驱动旋翼的小型单旋翼/多旋翼直升机,该方式优点是操纵灵活、能够垂直起降、悬停,缺点是续航能力差且造价相对较高;三是利用小型涡轮喷气式发动机/火箭发动机反向喷射作为动力的飞行背包,优点是操作灵活、可垂直起降和悬停,缺点在于系统复杂、续航能力差、造价高;还有一类就是自转旋翼机,优点是价格便宜、承载能力强、续航能力强,缺点在于需要空旷地域起降和飞行,无法悬停、飞行速度过低就无法保持高度及稳定飞行。
3.人类不仅要求飞行工具拥有低成本、长航时、安全可靠等基本条件,随着国家逐步放开低空空域及航空物流、快递产业的发展,拥堵的地面交通更让人类将冲破束缚的期望投向了能在城市、山区、林区等非开阔空域自由穿行、按需随时悬停/起降、低速飞行状态也能安全滞空的飞行器。一旦拥有此类飞行器,当飞行航路上存在楼宇、架空线缆、树木等较多空间障碍或多飞行器交会时,驾驶人员可以从容以任意低速受控通过此段空域,而不用担心飞行器因速度过低而坠毁,通过受限空域后即可转入正常速度巡航;可在飞行过程无需其他操作直接减速悬停,发现陆上有适合场地可以随时垂直降落,就象在陆地上驾驶一样便捷,且再也不用受陆上道路的限制;可以像直升机一样在楼宇天台上降落,而只需付出更低的采购成本,更主要的是这类飞行器还有非常强的续航能力。现有已知飞行器均无法兼顾上述需求,而发展具有上述能力特点的飞行器势必会成为一个引领未来需求的新兴产业发展方向。


技术实现要素:



4.本说明书的目的是提供造价相对低廉,适于在城市、山区、林区等非开阔空域飞行,能够紧急制动状态自动悬停,具备垂直起降功能,能够以任意低速飞行,续航时间长的飞行摩托及其控制方法。
5.为实现上述目的,本说明书采用如下技术方案:
6.第一方面,本发明提供了一种可在非开阔空域长时间运行的飞行摩托,包括:机身及安装于机身上的高压气体储罐、低压气体储罐、发动机、电控阀门及喷气旋翼,其中:
7.所述电控阀门为按电信号控制和调节所通过气体流量和压强的设备。
8.所述机身由轻质高强度材料构成,机身内配置有电气控制组合及速度传感器、压强传感器,速度传感器用于获取飞行摩托的飞行速度,压强传感器用于获取高压气体储罐、
低压气体储罐内气体压强,电气控制组合可读取前述传感器信息并进行运算,自动控制电控阀门关闭或按指定流量和压强输出气体;
9.所述喷气旋翼由翼毂及沿翼毂圆周均匀分布安装的旋翼叶片组成,旋翼叶片末端沿弦长方向有喷气口,翼毂和旋翼叶片内有连接喷气口的导气管;
10.所述低压气体储罐和所述高压气体储罐均用于存储高压气体,且所述高压气体储罐存储的气体压强大于所述低压气体储罐存储的气体压强,高压气体储罐通过导气管顺次与电控阀门、低压气体储罐、电控阀门、喷气旋翼连接,高压气体储罐中的高压气体能够最终从喷气旋翼上的喷气口喷出,驱动喷气旋翼高速旋转产生飞行摩托悬停或垂直起降所需的升力;
11.所述发动机安装有螺旋桨,飞行过程中,发动机带动螺旋桨旋转驱动飞行摩托前进,迎面气流驱动喷气旋翼旋转产生飞行所需升力。
12.可选的,还包括:立柱、倾转机构,其中:
13.所述立柱装于机身中部,所述立柱顶端安装所述倾转机构,并与所述立柱间为沿所述机身纵向俯仰方向转动连接,且所述倾转机构可手动调节其在立柱上的俯仰角,所述喷气旋翼通过翼毂安装于所述倾转机构上,喷气旋翼可绕翼毂的安装轴做圆周旋转;
14.所述倾转机构内部中空且装有导气管,可将所述低压气体储罐输出的高压气体经导气管导入喷气旋翼翼毂,直至从旋翼叶片的喷气口喷出,从而驱动喷气旋翼绕翼毂的安装轴高速旋转。
15.可选的,所述立柱前靠近机头的机身上安装座椅,在座椅下方水平安装所述高压气体储罐,沿所述立柱纵向安装所述低压气体储罐,在所述立柱后的机身上安装所述发动机。
16.可选的,还包括:操纵杆、升降舵踏板、方向舵、升降舵,其中:
17.所述操纵杆安装于机身前部,所述方向舵安装于机身尾部,所述操纵杆与所述方向舵之间通过铰链和连杆连接,所述操纵杆顺时针或逆时针扭转,带动方向舵向右偏转或向左偏转,飞行过程中在迎面气流作用下使飞行摩托的航向分别向左和向右;
18.所述升降舵踏板沿机身下部两侧对称安装2个,所述升降舵沿机身尾部对称安装2个,每侧升降舵踏板与升降舵之间通过铰链和连杆连接,升降舵踏板被踩踏下倾或上仰时,带动升降舵向上或向下翻转,飞行过程中在迎面气流作用下,两侧升降舵踏板下倾或上仰动作一致时,两个升降舵同时向上翻转或向下翻转,实现飞行摩托俯仰向上仰或下倾,两侧升降舵踏板一下倾一上仰动作相反时,对应升降舵一个向上一个向下翻转,飞行摩托实现向左或向右滚动控制。
19.可选的,所述操纵杆上设有发动机控制开关、电控阀门控制开关,可手动控制发动机启停及输出功率大小,手动控制电控阀门开启闭合及通过气体流量、压强大小。
20.可选的,所述高压气体储罐包括:高压储气罐体及安装在所述高压储气罐体上的供气阀门、充气阀门、压强表泄压阀组合,其中:
21.所述压强表泄压阀组合用于指示所述高压储气罐体内的气体压强,以及在高压储气罐体内气压超门限时进行自动排气泄压,所述充气阀门是采用外部高压气源为高压气体储罐进行充气的接口,所述供气阀门是对外提供高压气体输出的接口。
22.第二方面,本发明还提供了一种可在非开阔空域长时间运行的飞行摩托的控制方
法,应用于上述的飞行摩托,包括:
23.通过操纵杆手动开启低压气体储罐输出端的电控阀门,由所述低压气体储罐对外提供高压气体,且高压气体经导气管、倾转机构进入喷气旋翼,从喷气旋翼末端的喷气出口高速喷出,所产生的推力作用于喷气旋翼,驱动喷气旋翼高速旋转,产生的升力使飞行摩托垂直升空;
24.当飞行摩托达到预定高度后,通过操纵杆上的发动机控制开关启动发动机并调节输出功率,发动机带动螺旋桨高速旋转推动飞行摩托向前飞行,调节倾转机构,使喷气旋翼旋转面与水平面构成向上的仰角,机身上的速度传感器实时测量飞行摩托前进速度,当前进速度足以维持喷气旋翼高速旋转时,机身上的电气控制组合控制低压气体储罐输出端的电控阀门关闭,飞行摩托以自转旋翼方式进行飞行。
25.可选的,在所述飞行摩托以自转旋翼方式进行飞行之后,所述还包括:
26.在飞行摩托飞行过程中,通过操纵杆、升降舵踏板控制飞行摩托航速大小、航向、姿态,机身上的电气控制组合实时监控速度传感器、压强传感器的输出值;
27.当飞行摩托在空中紧急停车或转为低速飞行时,电气控制组合判断速度传感器给出的飞行速度值低于门限值,无法维持喷气旋翼高速旋转,则控制低压气体储罐输出端电控阀门开启,使高压气体经导气管、倾转机构进入喷气旋翼并经喷气口喷出,驱动喷气旋翼高速旋转,产生所需升力维持飞行摩托悬停/飞行高度;
28.当飞行摩托恢复正常巡航速度后,电气控制组合判断速度传感器输出值满足安全飞行要求,控制低压气体储罐输出端电控阀门再次关闭;
29.当电气控制组合根据压强传感器给出的压强值判断低压气体储罐内气体压强不足以供下一次悬停、垂直起降使用时,电气控制组合控制低压气体储罐输入端电控阀门开启,由高压气体储罐向低压气体储罐进行扩容减压充气,直至低压气体储罐内气压达到门限值后关闭低压气体储罐输入端的电控阀门。
30.本说明书提供上述任一技术方案实现了以下显著的有益效果:
31.将高压气体储罐水平置于飞行摩托座椅下方,充分利用纵向空间,在不显著增加气动阻力及外廓包络的前提下,大幅提升了高压气体的存储量,使得以高压容器内压缩气体驱动喷气旋翼旋转实现悬停、垂直起降、低速飞行的次数、时长均能有效增加;低压气体储罐沿立柱纵向安装充分利用高度向空间,同时缩短了导气管传输的距离,有效减少了导气管传输损耗;采用高压气体储罐、低压气体储罐两级扩容减压的方式,既保证高压气体储罐能以提高压强的方式存储更多的压缩气体,又能避免通过减压阀、节流阀等一次大幅减压造成能量损失过大;电气控制组合实时监控飞行摩托速度、低压气体储罐压强,自动化控制电控阀门开启、关闭和流量大小,减少了在非开阔空域飞行时的人工干预,能够在空中紧急停车、转为低速飞行时快速自动化切换压缩空气作为辅助动力,维持悬停/飞行高度,提高了飞行安全性;将大容量压缩空气存储与驱动技术与自转旋翼技术有效结合,有效提升了飞行器飞行的灵活性及续航时间。
附图说明
32.此处所说明的附图用来提供对本说明书的进一步理解,构成本说明书的一部分,本说明书的示意性实施例及其说明用于解释本说明书,并不构成对本说明书的不当限定。
在附图中:
33.图1是本发明一实施例提供的一种可在非开阔空域长时间运行的飞行摩托的右后视图的组成及结构示意图;
34.图2是本发明一实施例提供的一种可在非开阔空域长时间运行的飞行摩托的左视图的组成及结构示意图;
35.图3是本发明一实施例提供的一种可在非开阔空域长时间运行的飞行摩托的右后视图的机身组成及结构示意图;
36.图4是本发明一实施例提供的一种可在非开阔空域长时间运行的飞行摩托的高压气体存储及输送部分示意图;
37.图5是本发明一实施例提供的一种可在非开阔空域长时间运行的飞行摩托的高压气体储罐组成及结构安装右后视图;
38.图6是本发明一实施例提供的一种可在非开阔空域长时间运行的飞行摩托的伺服控制系统连接关系示意图;
39.图7是本发明一实施例提供的一种可在非开阔空域长时间运行的飞行摩托的伺服控制系统组成及结构安装右后视图;
40.图8是本发明一实施例提供的一种可在非开阔空域长时间运行的飞行摩托的伺服控制系统组成及结构安装左后视图。
41.其中,1—机身;11—操纵杆;12—升降舵踏板;13—升降舵;14—方向舵;15—立柱;16—倾转机构;17—座椅;2—高压气体储罐;21—压强表泄压阀组合;22—充气阀门;23—供气阀门;3—低压气体储罐;4—发动机;41—螺旋桨;5—电控阀门;6—喷气旋翼;61—旋翼叶片。
具体实施方式
42.为使本说明书的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术具体实施例及其相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述,显然所描述的实施例仅是本说明书一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本文件保护的范围。
43.下面结合图1至图8,对飞行摩托的组成构造进行详细描述:
44.飞行摩托包括:机身1及安装于机身1上的高压气体储罐2、低压气体储罐3、发动机4、电控阀门5及喷气旋翼6,其中:
45.所述高压气体储罐2为轻质耐高压容器,用于存储高压气体,并配置有压强表泄压阀组合21、充气阀门22、供气阀门23,所述压强表泄压阀组合21用于指示所述高压气体储罐2内的气体压强,以及在高压气体储罐2内气压超门限时进行自动排气泄压,所述充气阀门22是采用外部高压气源为高压气体储罐2进行充气的接口,所述供气阀门23是对外提供高压气体输出的接口;
46.所述低压气体储罐3为轻质耐高压容器,所述高压气体储罐2、低压气体储罐3均存储高压气体,低压气体储罐3存储的气体压强相对较低,低压气体储罐3以扩容的方式将高压气体储罐2输出气体减压至喷气旋翼6所需的工作压强,避免通过减压阀、节流阀等一次大幅减压造成能量损失过大;
47.所述电控阀门5可根据电信号控制通过高压气体的流量及输出压强;
48.所述喷气旋翼6由翼毂及沿翼毂圆周均匀分布安装的旋翼叶片61组成,旋翼叶片61末端沿弦长方向有喷气口,翼毂和旋翼叶片61内有连接喷气口的导气管;
49.所述机身1由轻质高强度材料构成框架,机身1内配置有电气控制组合及速度传感器、压强传感器,速度传感器用于获取飞行摩托飞行速度,压强传感器用于获取高压气体储罐2、低压气体储罐3压强,电气控制组合可读取前述传感器信息并进行运算,控制电控阀门5关闭或按指定流量和压强输出气体;
50.所述机身1中部装有立柱15,立柱15顶端安装倾转机构16,并与所述立柱15间为沿所述机身1纵向俯仰方向转动连接,且所述倾转机构16可手动调节其在立柱15上的俯仰角,所述喷气旋翼6通过翼毂安装于所述倾转机构16上,喷气旋翼6可绕翼毂的安装轴做圆周旋转;
51.所述倾转机构16内部中空且装有导气管,可将接收的高压气体经导气管导入喷气旋翼6翼毂,直至从旋翼叶片61的喷气口喷出,从而驱动喷气旋翼6绕翼毂的安装轴高速旋转;
52.所述立柱15前的机身1上安装座椅17,在座椅17下方水平安装高压气体储罐2,充分利用纵向空间,实现大容量储气,沿立柱15纵向安装低压气体储罐3,在立柱15后的机身1上安装发动机4;
53.所述的高压气体储罐2的供气阀门23通过导气管顺次与电控阀门5、低压气体储罐3、电控阀门5、倾转机构16连接,使高压气体储罐2中的高压气体能够经导气管最终从旋翼叶片61上的喷气口喷出;
54.所述发动机4安装有螺旋桨41,飞行过程中,发动机4带动螺旋桨41旋转驱动飞行摩托前进,迎面气流驱动喷气旋翼6旋转产生飞行所需升力。
55.可选的,飞行摩托还包括操纵杆11、升降舵踏板12、升降舵13、方向舵14,其中:
56.所述操纵杆11安装于机身1前部,所述方向舵14安装于机身1尾部,操纵杆11与方向舵14之间通过铰链和连杆连接,操纵杆11顺时针或逆时针扭转,带动方向舵14向右偏转或向左偏转,飞行过程中在迎面气流作用下使飞行摩托的航向分别向左和向右;
57.所述升降舵踏板12沿机身1下部两侧对称安装2个,所述升降舵13沿机身1尾部对称安装2个,每侧升降舵踏板12与升降舵13之间通过铰链和连杆连接,升降舵踏板12被踩踏下倾或上仰时,带动升降舵13向上或向下翻转,飞行过程中在迎面气流作用下,两侧升降舵踏板12下倾或上仰动作一致时,两个升降舵13同时向上翻转或向下翻转,实现飞行摩托俯仰向上仰或下倾,两侧升降舵踏板12一下倾一上仰动作相反时,对应升降舵13一个向上一个向下翻转,飞行摩托实现向左或向右滚动控制;
58.进一步,所述的操纵杆11上设有发动机4控制开关、电控阀门5控制开关,可手动控制发动机4启停及输出功率大小,控制电控阀门5开启闭合及通过气体流量、压强大小。
59.下面结合附图说明一种可在非开阔空域长时间运行的飞行摩托的控制方法,包括:
60.首先,在地面使用高压气源通过充气阀门22向高压气体储罐2进行充气,开启充气阀门22,电控阀门5均处于关闭状态,机身1上的电气控制组合控制低压气体储罐3输入端的电控阀门5开启,将高压气体储罐2中的高压气体输往低压气体储罐3,并在压强传感器反馈
低压气体储罐3压强达到优选门限值2mpa后关闭低压气体储罐3输入端的电控阀门5,在高压气体储罐2压强达到优选设定门限30mpa后,手动关闭充气阀门22,断开外部高压气源。
61.其后,通过操纵杆11开启低压气体储罐3输出端的电控阀门5,使高压气体经导气管、倾转机构16进入喷气旋翼6并经喷气口喷出,驱动喷气旋翼6高速旋转,产生垂直起飞所需升力,当飞行摩托达到一定高度后,使用操纵杆11上的发动机4控制开关启动发动机4并调节输出功率,发动机4带动螺旋桨41高速旋转推动飞行摩托向前飞行,手动调节倾转机构16,使喷气旋翼6旋转面与水平面构成向上的仰角,机身1上的速度传感器实时测量飞行摩托前进速度,当前进速度足以维持喷气旋翼6高速旋转时,机身1上的电气控制组合控制低压气体储罐3输出端的电控阀门5关闭,飞行摩托以自转旋翼方式进行飞行。
62.最后,在飞行摩托飞行过程中,飞行员可通过操纵杆11、升降舵踏板12控制飞行摩托航速大小、航向、姿态,机身1上的电气控制组合实时监控速度传感器、压强传感器的输出值,当飞行摩托在空中紧急停车或转为低速飞行时,电气控制组合判断速度传感器给出的飞行速度值低于优选速度门限值6m/s时,则控制低压气体储罐3输出端电控阀门5开启,使高压气体经导气管、倾转机构16进入喷气旋翼6并经喷气口喷出,驱动喷气旋翼6高速旋转,产生所需升力维持飞行摩托悬停/飞行高度,当飞行摩托恢复正常巡航速度后,电气控制组合判断速度传感器输出值满足安全飞行要求,控制低压气体储罐3输出端电控阀门5再次关闭;当电气控制组合根据压强传感器给出的压强值判断低压气体储罐3内气体压强不足以供下一次悬停、垂直起降使用时,电气控制组合控制低压气体储罐3输入端电控阀门5开启,由高压气体储罐2向低压气体储罐3进行扩容减压充气,直至低压气体储罐3内气压达到优选门限值2mpa后关闭低压气体储罐3输入端的电控阀门5;驾驶员可调节操纵杆11上的电控阀门5控制开关,手动控制电控阀门5开启的流量大小,进而调节悬停高度或低速着陆。
63.本发明实现了以下显著的有益效果:将高压气体储罐水平置于飞行摩托座椅下方,充分利用纵向空间,在不显著增加气动阻力及外廓包络的前提下,大幅提升了高压气体的存储量,使得以高压容器内压缩气体驱动喷气旋翼旋转实现悬停、垂直起降、低速飞行的次数、时长均能有效增加;低压气体储罐沿立柱纵向安装充分利用高度向空间,同时缩短了导气管传输的距离,有效减少了导气管传输损耗;采用高压气体储罐、低压气体储罐两级扩容减压的方式,既保证高压气体储罐能以提高压强的方式存储更多的压缩气体,又能避免通过减压阀、节流阀等一次大幅减压造成能量损失过大;电气控制组合实时监控飞行摩托速度、低压气体储罐压强,自动化控制电控阀门开启、关闭和流量大小,减少了在非开阔空域飞行时的人工干预,能够在空中紧急停车、转为低速飞行时快速自动化切换压缩空气作为辅助动力,维持悬停/飞行高度,提高了飞行安全性;将大容量压缩空气存储与驱动技术与自转旋翼技术有效结合,有效提升了飞行器飞行的灵活性及续航时间。
64.以上所述仅为本说明书的优选实施例而已,并不用于限制本说明书,对于本领域的技术人员来说,本说明书可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本说明书的保护范围之内。

技术特征:


1.一种可在非开阔空域长时间运行的飞行摩托,其特征在于,包括:机身及安装于机身上的高压气体储罐、低压气体储罐、发动机、电控阀门及喷气旋翼,其中:所述电控阀门为根据电信号控制和调节所通过气体流量和压强的设备;所述机身由轻质高强度材料构成,机身内配置有电气控制组合及速度传感器、压强传感器,速度传感器用于获取飞行摩托的飞行速度,压强传感器用于获取高压气体储罐、低压气体储罐内气体压强,电气控制组合可读取前述传感器信息并进行运算,自动控制电控阀门关闭或按指定流量和压强输出气体;所述喷气旋翼由翼毂及沿翼毂圆周均匀分布安装的旋翼叶片组成,旋翼叶片末端沿弦长方向有喷气口,翼毂和旋翼叶片内有连接喷气口的导气管;所述低压气体储罐和所述高压气体储罐均用于存储高压气体,且所述高压气体储罐存储的气体压强大于所述低压气体储罐存储的气体压强,高压气体储罐通过导气管顺次与电控阀门、低压气体储罐、电控阀门、喷气旋翼连接,高压气体储罐中的高压气体能够最终从喷气旋翼上的喷气口喷出,驱动喷气旋翼高速旋转产生飞行摩托悬停或垂直起降所需的升力;所述发动机安装有螺旋桨,飞行过程中,发动机带动螺旋桨旋转驱动飞行摩托前进,迎面气流驱动喷气旋翼旋转产生飞行所需升力。2.根据权利要求1所述的飞行摩托,其特征在于,还包括:立柱、倾转机构,其中:所述立柱装于机身中部,所述立柱顶端安装所述倾转机构,并与所述立柱间为沿所述机身纵向俯仰方向转动连接,且所述倾转机构可手动调节其在立柱上的俯仰角,所述喷气旋翼通过翼毂安装于所述倾转机构上,喷气旋翼可绕翼毂的安装轴做圆周旋转;所述倾转机构内部中空且装有导气管,可将所述低压气体储罐输出的高压气体经导气管导入喷气旋翼翼毂,直至从旋翼叶片的喷气口喷出,从而驱动喷气旋翼绕翼毂的安装轴高速旋转。3.根据权利要求2所述的飞行摩托,其特征在于,所述立柱前靠近机头的机身上安装座椅,在座椅下方水平安装所述高压气体储罐,沿所述立柱纵向安装所述低压气体储罐,在所述立柱后的机身上安装所述发动机。4.根据权利要求1所述的飞行摩托,其特征在于,还包括:操纵杆、升降舵踏板、方向舵、升降舵,其中:所述操纵杆安装于机身前部,所述方向舵安装于机身尾部,所述操纵杆与所述方向舵之间通过铰链和连杆连接,所述操纵杆顺时针或逆时针扭转,带动方向舵向右偏转或向左偏转,飞行过程中在迎面气流作用下使飞行摩托的航向分别向左和向右;所述升降舵踏板沿机身下部两侧对称安装2个,所述升降舵沿机身尾部对称安装2个,每侧升降舵踏板与升降舵之间通过铰链和连杆连接,升降舵踏板被踩踏下倾或上仰时,带动升降舵向上或向下翻转,飞行过程中在迎面气流作用下,两侧升降舵踏板下倾或上仰动作一致时,两个升降舵同时向上翻转或向下翻转,实现飞行摩托俯仰向上仰或下倾,两侧升降舵踏板一下倾一上仰动作相反时,对应升降舵一个向上一个向下翻转,飞行摩托实现向左或向右滚动控制。5.根据权利要求4所述的飞行摩托,其特征在于,所述操纵杆上设有发动机控制开关、电控阀门控制开关,可手动控制发动机启停及输
出功率大小,手动控制电控阀门开启闭合及通过气体流量、压强大小。6.根据权利要求1所述的飞行摩托,其特征在于,所述高压气体储罐包括:高压储气罐体及安装在所述高压储气罐体上的供气阀门、充气阀门、压强表泄压阀组合,其中:所述压强表泄压阀组合用于指示所述高压储气罐体内的气体压强,以及在高压储气罐体内气压超门限时进行自动排气泄压,所述充气阀门是采用外部高压气源为高压气体储罐进行充气的接口,所述供气阀门是对外提供高压气体输出的接口。7.一种可在非开阔空域长时间运行的飞行摩托的控制方法,其特征在于,应用于权利要求1至6中任一项所述的飞行摩托,包括:通过操纵杆手动开启低压气体储罐输出端的电控阀门,由所述低压气体储罐对外提供高压气体,且高压气体经导气管、倾转机构进入喷气旋翼,从喷气旋翼末端的喷气出口高速喷出,所产生的推力作用于喷气旋翼,驱动喷气旋翼高速旋转,产生的升力使飞行摩托垂直升空;当飞行摩托达到预定高度后,通过操纵杆上的发动机控制开关启动发动机并调节输出功率,发动机带动螺旋桨高速旋转推动飞行摩托向前飞行,调节倾转机构,使喷气旋翼旋转面与水平面构成向上的仰角,机身上的速度传感器实时测量飞行摩托前进速度,当前进速度足以维持喷气旋翼高速旋转时,机身上的电气控制组合控制低压气体储罐输出端的电控阀门关闭,飞行摩托以自转旋翼方式进行飞行。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,在所述飞行摩托以自转旋翼方式进行飞行之后,所述还包括:在飞行摩托飞行过程中,通过操纵杆、升降舵踏板控制飞行摩托航速大小、航向、姿态,机身上的电气控制组合实时监控速度传感器、压强传感器的输出值;当飞行摩托在空中紧急停车或转为低速飞行时,电气控制组合判断速度传感器给出的飞行速度值低于门限值,无法维持喷气旋翼高速旋转,则控制低压气体储罐输出端电控阀门开启,使高压气体经导气管、倾转机构进入喷气旋翼并经喷气口喷出,驱动喷气旋翼高速旋转,产生所需升力维持飞行摩托悬停/飞行高度;当飞行摩托恢复正常巡航速度后,电气控制组合判断速度传感器输出值满足安全飞行要求,控制低压气体储罐输出端电控阀门再次关闭;当电气控制组合根据压强传感器给出的压强值判断低压气体储罐内气体压强不足以供下一次悬停、垂直起降使用时,电气控制组合控制低压气体储罐输入端电控阀门开启,由高压气体储罐向低压气体储罐进行扩容减压充气,直至低压气体储罐内气压达到门限值后关闭低压气体储罐输入端的电控阀门。

技术总结


本发明公开一种可在非开阔空域长时间运行的飞行摩托及其控制方法,属于飞行器技术领域。该飞行器包括:机身及装于其上的高压气体储罐、低压气体储罐、发动机、电控阀门及喷气旋翼;低压气体储罐以扩容方式将高压气体储罐中的气体降压至工作压强存储;正常飞行时,发动机带动螺旋桨驱动飞行摩托前进,迎面气流驱动喷气旋翼旋转产生飞行所需升力;低速、悬停、垂直起降时,飞行摩托自动开启电控阀门,使低压气体储罐内的高压气体经喷气旋翼上的喷气口高速喷出,驱动喷气旋翼旋转产生所需的升力。飞行摩托两级气体减压储气量大、能量损耗小,自动控制高压气体动力介入,非开阔空域频繁减速、长时间低速运行及垂直起降时安全可靠。长时间低速运行及垂直起降时安全可靠。长时间低速运行及垂直起降时安全可靠。


技术研发人员:

李沈军

受保护的技术使用者:

中国航天科工集团第二研究院

技术研发日:

2022.07.08

技术公布日:

2022/11/8

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