一種飛機(jī)的起降方式及采用的組合裝置,屬于航空技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及飛機(jī)的起降方式及采用的裝置。
背景技術(shù):
隨著低空空域的開放,飛機(jī)市場規(guī)模將飛速增長,固定翼飛機(jī)及多旋翼飛行器都有著各自的優(yōu)缺點;固定翼飛機(jī)飛行過程安全、飛行速度快、航程遠(yuǎn)和運載能力大的特點,但起降過程都需要用到跑道且無法在空中懸停;多旋翼飛行器能垂直起降、技術(shù)簡單、機(jī)動靈活、操作簡單及飛行震動小,但續(xù)航時間短和安全性低;出于對安全性和續(xù)航能力的考慮,固定翼飛機(jī)成為人們出行的首選,但受場地的限制,大多數(shù)客戶無法滿足自己的飛行欲望,這樣大大的限制了固定翼飛機(jī)的發(fā)展及普及。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)的飛行器的上述不足,利用多旋翼飛行器優(yōu)點,利用多旋翼飛行器與固定翼飛機(jī)組合,為飛機(jī)的起降提供一種新方式。
一種飛機(jī)的起降方式,是通過如下組合裝置實現(xiàn)的,該組合裝置包括固定翼飛機(jī)和多旋翼飛行器;所述固定翼飛機(jī)包括機(jī)身、起落架、GPS導(dǎo)航裝置、慣性傳感器、紅外發(fā)光器、通信模塊和連接端;所述連接端是固定翼飛機(jī)與多旋翼飛行器對接的裝置,位于經(jīng)過固定翼飛機(jī)重心鉛垂線的機(jī)身頂部,能在多旋翼飛行器拉起固定翼飛機(jī)懸停時使多旋翼飛行器和固定翼飛機(jī)相對平衡;所述連接端包括卡扣裝置;所述起落架能在固定翼飛機(jī)降落時使用;所述GPS導(dǎo)航裝置是固定翼飛機(jī)的定位系統(tǒng);所述慣性傳感器具有測量固定翼飛機(jī)的加速度、傾斜度、振動和轉(zhuǎn)擺等信息的功能,位于機(jī)身內(nèi)部;所述紅外發(fā)光器位于連接端的旁邊,用于發(fā)出紅外光信號;所述通信模塊是固定翼飛機(jī)與外界信息連接的裝置;所述卡扣裝置位于連接端的內(nèi)部。所述多旋翼飛行器包括飛行控制計算機(jī)、多旋翼慣性傳感器、紅外熱像儀、多旋翼GPS導(dǎo)航裝置、多旋翼通信模塊、收納裝置、連接繩、連接桿、連接桿頭和連接桿垂直裝置;所述連接繩包括左連接繩和右連接繩;所述連接桿包括左連接桿和右連接桿;所述連接桿垂直裝置包括左連接桿垂直裝置和右連接桿垂直裝置。所述飛行控制計算機(jī)是多旋翼飛行器的控制中心,包括圖像識別處理系統(tǒng)和溫度識別處理系統(tǒng),飛行控制計算機(jī)能處理紅外熱像儀采集到的溫度數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換成溫度讀數(shù)和圖像,分別連接紅外熱像儀、多旋翼慣性傳感器、多旋翼GPS導(dǎo)航裝置和多旋翼通信模塊;所述紅外熱像儀位于連接桿的下半部分,紅外熱像儀到連接桿的水平距離等于紅外發(fā)光器到連接端的水平距離,能接收和匯聚被測物體發(fā)射的紅外輻射并轉(zhuǎn)換成電信號并發(fā)送給飛行控制計算機(jī)形成溫度信息和圖像信息,用于識別捕捉紅外發(fā)光器的位置;所述多旋翼慣性傳感器具有測量多旋翼飛行器的加速度、傾斜度、振動和轉(zhuǎn)擺等信息的功能,位于多旋翼飛行器機(jī)身內(nèi)部;所述多旋翼GPS導(dǎo)航裝置是多旋翼飛行器的定位系統(tǒng);所述多旋翼通信模塊是多旋翼飛行器與外界信息連接的裝置;所述收納裝置位于多旋翼飛行器的兩側(cè),分別為左收納裝置和右收納裝置,用于收放左連接桿和右連接桿,左收納裝置與左連接繩連接,右收納裝置與右連接繩連接,通過收納裝置上的電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動連接繩的收放;所述連接繩包括左連接繩和右連接繩,左連接繩連接左收納裝置和左連接桿,右連接繩連接右收納裝置和右連接桿;所述連接桿是多旋翼飛行器與固定翼飛機(jī)連接的裝置,位于多旋翼飛行器的中心,與多旋翼飛行器垂直,連接桿是對稱分裂成兩半的結(jié)構(gòu),分別是左連接桿和右連接桿,左連接桿和右連接桿的頂端為圓弧結(jié)構(gòu),方便左連接桿和右連接桿的合并和分裂,合并時用于與固定翼飛機(jī)對接,分裂時可以與多旋翼飛行器平行鑲合;所述連接桿頭是多旋翼飛行器與固定翼飛機(jī)連接的部位,位于連接桿的下端,有兩個凹槽;所述連接桿垂直裝置位于連接桿的頂端并與多旋翼飛行器連接,左連接桿垂直裝置和右連接桿垂直裝置分別穿過左連接桿和右連接桿。
所述連接端呈漏斗形狀。
所述連接桿頭的兩個凹槽,呈漏斗形狀。
所述連接桿垂直裝置為圓柱體結(jié)構(gòu)。
一種飛機(jī)的起飛方式:當(dāng)固定翼飛機(jī)需要起飛時,通過通信模塊發(fā)出信號給多旋翼飛行器,多旋翼飛行器通過多旋翼通信模塊接收到信號,同時接收到固定翼飛機(jī)的GPS導(dǎo)航位置信息,多旋翼飛行器在地面時,連接桿為收起狀態(tài),連接桿與多旋翼飛行器的機(jī)身平行鑲合。多旋翼飛行器起飛,在起飛的過程中,通過收納裝置上的電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動連接繩的放松,使左連接桿和右連接桿合在一起,然后多旋翼飛行器飛到固定翼飛機(jī)上方,慣性傳感器和多旋翼慣性傳感器的信息實時共享,同時紅外熱像儀捕捉紅外發(fā)光器的位置,飛行控制計算機(jī)確定固定翼飛機(jī)與多旋翼飛行器之間的位置關(guān)系,在紅外發(fā)光器出現(xiàn)在圖像中的正下方位置時,連接桿頭和連接端對齊,飛行控制計算機(jī)控制多旋翼飛行器校準(zhǔn)位置,慢慢下降,使連接桿頭進(jìn)入連接端,然后卡扣裝置進(jìn)入連接端的凹槽位置,多旋翼飛行器與固定翼飛機(jī)之間的連接鎖住之后多旋翼飛行器帶動固定翼飛機(jī)起飛,飛到設(shè)定高度時,多旋翼飛行器向前加速,到設(shè)定速度時,固定翼飛機(jī)的動力系統(tǒng)啟動,多旋翼飛行器與固定翼飛機(jī)保持相對靜止,固定翼飛機(jī)和多旋翼飛行器加速到能讓固定翼飛機(jī)飛行時,卡扣裝置松開,連接桿頭和連接端脫離,多旋翼飛行器向上飛,固定翼飛機(jī)獨立飛行,多旋翼飛行器通過多旋翼GPS導(dǎo)航裝置定位的起點信息獨自返回起飛點,在多旋翼飛行器降落的過程中,收納裝置帶動連接繩的收緊,連接繩帶動連接桿,使左連接桿和右連接桿與多旋翼飛行器的機(jī)身平行鑲合,然后降落在地面。
一種飛機(jī)的降落方式:當(dāng)固定翼飛機(jī)需要降落時,通過通信模塊發(fā)出信號給多旋翼飛行器,多旋翼飛行器起飛,同時接收到固定翼飛機(jī)的GPS導(dǎo)航位置信息、航線信息和速度信息,飛行控制計算機(jī)計算出固定翼飛機(jī)的航線,向固定翼飛機(jī)靠攏。在與固定翼飛機(jī)還有設(shè)定距離時,多旋翼飛行器前進(jìn)方向作180度轉(zhuǎn)彎,把航向轉(zhuǎn)到固定翼飛機(jī)飛行方向,固定翼飛機(jī)是水平飛行的。當(dāng)多旋翼飛行器和固定翼飛機(jī)位置相對靠近時,多旋翼飛行器通過接收到的GPS導(dǎo)航裝置共享信息確定固定翼飛機(jī)的位置信息并飛到固定翼飛機(jī)的前方上空 ,并在前方做好對接準(zhǔn)備。在固定翼飛機(jī)和多旋翼飛行器比較靠近時,通過GPS導(dǎo)航裝置和多旋翼飛行器GPS導(dǎo)航裝置的GPS信號進(jìn)行高度粗對準(zhǔn) ,然后慣性傳感器和多旋翼慣性傳感器的信息實時共享,同時紅外熱像儀捕捉紅外發(fā)光器的位置,飛行控制計算機(jī)根據(jù)GPS導(dǎo)航裝置、多旋翼GPS導(dǎo)航裝置、慣性傳感器、多旋翼慣性傳感器提供的信息以及紅外熱像儀捕捉的到紅外發(fā)光器的位置信息計算出固定翼飛機(jī)與多旋翼飛行器之間的空間位置關(guān)系后,飛行控制計算機(jī)控制多旋翼飛行器的飛行姿態(tài)以及速度,當(dāng)紅外發(fā)光器出現(xiàn)在圖像中的正下方位置時,連接桿頭和連接端對齊,固定翼飛機(jī)和多旋翼飛行器相對靜止飛行一段時間后,飛行控制計算機(jī)控制多旋翼飛行器慢慢下降,使連接桿頭進(jìn)入連接端。連接桿頭插入連接端之后,卡扣裝置進(jìn)入連接桿頭的凹槽位置鎖住連接桿頭,然后固定翼飛機(jī)的動力系統(tǒng)熄火同時打開起落架,多旋翼飛行器帶著固定翼飛機(jī)慢慢減速飛到指定的降落地點后,卡扣裝置松開,連接端和連接桿頭分離,多旋翼飛行器獨自返回地面。
本發(fā)明能利用多旋翼飛行器能垂直起降和靈活機(jī)動的優(yōu)點,利用多旋翼飛行器與固定翼飛機(jī)組合,為固定翼飛機(jī)的起降提供一種方案,讓固定翼飛機(jī)也能在平臺上起降,減少了固定翼飛機(jī)所需跑道的建設(shè),有利于固定翼飛機(jī)的普及。
附圖說明
圖1是多旋翼飛行器結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是連接端和連接桿的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是固定翼飛機(jī)和多旋翼飛行器的對接示意圖;圖4是多旋翼飛行器在地面時的結(jié)構(gòu)示意圖;圖5是收納裝置、連接繩和連接桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1-飛行控制計算機(jī),200-連接桿垂直裝置,3-多旋翼通信模塊,4-連接桿,5-多旋翼GPS導(dǎo)航裝置,6-多旋翼慣性傳感器,7-多旋翼飛行器,9-連接桿頭,10-凹槽,11-紅外熱像儀,13-卡扣裝置,14-連接端,15-紅外發(fā)光器,16-機(jī)身,17-起落架,18-慣性傳感器,19-GPS導(dǎo)航裝置,20-通信模塊,21-固定翼飛機(jī),80-收納裝置,801-左收納裝置,802右收納裝置,90-連接繩,901-左連接繩,902-右連接繩,41-左連接桿,42-右連接桿,2001-左連接桿垂直裝置,2002-右連接桿垂直裝置。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作具體說明;一種飛機(jī)的起降方式,是通過如下組合裝置實現(xiàn)的,該組合裝置包括固定翼飛機(jī)21和多旋翼飛行器7,所述固定翼飛機(jī)21包括機(jī)身16、起落架17、GPS導(dǎo)航裝置19、慣性傳感器18、紅外發(fā)光器15、通信模塊20和連接端14;所述連接端14包括卡扣裝置13;起落架17在機(jī)身16腹部的下面,能收進(jìn)機(jī)身16,能在固定翼飛機(jī)21降落時使用;所述GPS導(dǎo)航裝置19是固定翼飛機(jī)21的定位系統(tǒng);所述慣性傳感器18具有測量固定翼飛機(jī)的加速度、傾斜度、振動和轉(zhuǎn)擺等信息的功能,位于機(jī)身16內(nèi)部;所述紅外發(fā)光器15位于連接端14的旁邊,用于發(fā)出紅外光信號;所述通信模塊20是固定翼飛機(jī)21與外界信息連接的裝置;所述連接端14是固定翼飛機(jī)21與多旋翼飛行器7連接的裝置,呈漏斗形狀,位于經(jīng)過固定翼飛機(jī)7重心鉛垂線的機(jī)身16頂部,能在多旋翼飛行器7拉起固定翼飛機(jī)21懸停時使多旋翼飛行器7和固定翼飛機(jī)21相對平衡;所述卡扣裝置13在連接端14的內(nèi)部。所述多旋翼飛行器7包括飛行控制計算機(jī)1、多旋翼慣性傳感器6、紅外熱像儀11、多旋翼GPS導(dǎo)航裝置5、多旋翼通信模塊3、收納裝置80、連接繩90、連接桿4、連接桿頭9和連接桿垂直裝置200;所述收納裝置80包括左收納裝置801和右收納裝置802;所述連接繩90包括左連接繩901和右連接繩902;所述連接桿4包括左連接桿41和右連接桿42;所述連接桿垂直裝置200包括左連接桿垂直裝置2001和右連接桿垂直裝置2002; 所述多旋翼飛行器7的機(jī)身內(nèi)有收納放置左連接桿41和右連接桿42的空間;所述飛行控制計算機(jī)1是多旋翼飛行器7的控制中心,包括圖像識別處理系統(tǒng)和溫度識別處理系統(tǒng),飛行控制計算機(jī)1能處理紅外熱像儀采集到的溫度數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換成溫度讀數(shù)和圖像,分別連接紅外熱像儀11、多旋翼慣性傳感器6、多旋翼GPS導(dǎo)航裝置5和多旋翼通信模塊3;所述紅外熱像儀11位于連接桿4的下半部分,紅外熱像儀11到連接桿4的水平距離等于紅外發(fā)光器15到連接端14的水平距離,能接收和匯聚被測物體發(fā)射的紅外輻射并轉(zhuǎn)換成電信發(fā)送給飛行控制計算機(jī)1形成溫度信息和圖像信息,位于連接桿4的下半部分,用于識別捕捉紅外發(fā)光器15的位置;所述多旋翼慣性傳感器6具有測量多旋翼飛行器7的加速度、傾斜度、振動和轉(zhuǎn)擺等信息的功能,位于多旋翼飛行器7機(jī)身內(nèi)部;所述多旋翼GPS導(dǎo)航裝置5是多旋翼飛行器7的定位系統(tǒng);所述多旋翼通信模塊3是多旋翼飛行器7與外界信息連接的裝置;所述收納裝置80位于多旋翼飛行器的兩側(cè),分別是左收納裝置801和右收納裝置802,左收納裝置801與左連接繩901連接,右收納裝置802與右連接繩902連接,通過收納裝置80上的電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動連接繩90的收放;所述連接繩90包括左連接繩901和右連接繩902,左連接繩901連接左收納裝置801和左連接桿41,右連接繩902連接右收納裝置802和右連接桿42;所述連接桿4是多旋翼飛行器7與固定翼飛機(jī)21連接的裝置,位于多旋翼飛行器7的中心,與多旋翼飛行器7垂直,連接桿4是對稱分裂成兩半的結(jié)構(gòu),分別為左連接桿41和右連接桿42,左連接桿41和右連接桿42的頂端為圓弧結(jié)構(gòu),方便左連接桿41和右連接桿42的合并和分裂,合并時用于與固定翼飛機(jī)21對接,分裂時可以與多旋翼飛行器7平行鑲合;所述連接桿頭9是多旋翼飛行器7與固定翼飛機(jī)21連接的部位,位于連接桿4的下端,有兩個凹槽10,呈漏斗形狀;所述連接桿垂直裝置200為圓柱體結(jié)構(gòu),位于連接桿4的頂端并與多旋翼飛行器7連接,左連接桿垂直裝置2001和右連接桿垂直裝置2002分別穿過左連接桿41和右連接桿42。
一種飛機(jī)的起飛方式:當(dāng)固定翼飛機(jī)21需要起飛時,通過通信模塊20發(fā)出信號給多旋翼飛行器7,多旋翼飛行器7通過多旋翼通信模塊3接收到信號,同時接收到固定翼飛機(jī)21的GPS導(dǎo)航位置信息,多旋翼飛行器7在地面時,連接桿4為收起狀態(tài),連接桿4與多旋翼飛行器7的機(jī)身平行鑲合。多旋翼飛行器7起飛,在起飛的過程中,通過收納裝置80上的電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動連接繩90的放松,使左連接桿41和右連接桿42合在一起,然后多旋翼飛行器7飛到固定翼飛機(jī)21上方,慣性傳感器18和多旋翼慣性傳感器6的信息實時共享,同時紅外熱像儀11捕捉紅外發(fā)光器15的位置,飛行控制計算機(jī)1確定固定翼飛機(jī)21與多旋翼飛行器7之間的位置關(guān)系,當(dāng)紅外發(fā)光器15出現(xiàn)在圖像中的正下方位置時,連接桿頭9和連接端14對齊,飛行控制計算機(jī)1控制多旋翼飛行器7校準(zhǔn)位置,慢慢下降,使連接桿頭9進(jìn)入連接端14,然后卡扣裝置13進(jìn)入連接端的凹槽10位置,多旋翼飛行器7與固定翼飛機(jī)21之間的連接鎖住之后多旋翼飛行器7帶動固定翼飛機(jī)21起飛,飛到設(shè)定高度時,多旋翼飛行器7向前加速,到設(shè)定速度時,固定翼飛機(jī)21的動力系統(tǒng)啟動,多旋翼飛行器7與固定翼飛機(jī)21保持相對靜止,固定翼飛機(jī)21和多旋翼飛行器7加速到能讓固定翼飛機(jī)21飛行時,卡扣裝置13松開,多旋翼飛行器7向上飛,連接桿頭9和連接端14脫離,固定翼飛機(jī)21獨立飛行,多旋翼飛行器7通過多旋翼GPS導(dǎo)航裝置5定位的起點信息獨自返回起飛點,在降落的過程中,收納裝置80帶動連接繩90的收緊,連接繩90帶動連接桿4,使左連接桿41和右連接桿42與多旋翼飛行器7的機(jī)身平行鑲合,然后降落在地面。
一種飛機(jī)的降落方式:當(dāng)固定翼飛機(jī)21需要降落時,通過通信模塊20發(fā)出信號給多旋翼飛行器7,多旋翼飛行器7起飛,同時接收到固定翼飛機(jī)21的GPS導(dǎo)航位置信息、航線信息和速度信息,飛行控制計算機(jī)1計算出固定翼飛機(jī)21的航線,向固定翼飛機(jī)21靠攏。在與固定翼飛機(jī)21還有設(shè)定距離時,多旋翼飛行器7前進(jìn)方向作180度轉(zhuǎn)彎,把航向轉(zhuǎn)到固定翼飛機(jī)21飛行方向,固定翼飛機(jī)21是水平飛行的。當(dāng)多旋翼飛行器7和固定翼飛機(jī)21位置相對靠近時,多旋翼飛行器7通過接收到的GPS導(dǎo)航裝置19共享信息確定固定翼飛機(jī)21的位置信息并飛到固定翼飛機(jī)21的前方上空 ,并在前方做好對接準(zhǔn)備。在固定翼飛機(jī)21和多旋翼飛行器7比較靠近時,通過GPS導(dǎo)航裝置19和多旋翼GPS導(dǎo)航裝置5的GPS信號進(jìn)行高度粗對準(zhǔn) ,然后慣性傳感器18和多旋翼慣性傳感器6的信息實時共享,同時紅外熱像儀11捕捉紅外發(fā)光器15的位置,飛行控制計算機(jī)1根據(jù)GPS導(dǎo)航裝置19、多旋翼飛行器GPS導(dǎo)航裝置5、慣性傳感器18、多旋翼飛行器慣性傳感器6和紅外熱像儀11捕捉的到紅外發(fā)光器15的位置信息計算出固定翼飛機(jī)21與多旋翼飛行器7之間的空間位置關(guān)系之后,飛行控制計算機(jī)1控制多旋翼飛行器7的飛行姿態(tài)以及速度,當(dāng)紅外發(fā)光器15出現(xiàn)在圖像中的正下方位置時,連接桿頭9和連接端14對齊,固定翼飛機(jī)21和多旋翼飛行器7相對靜止飛行設(shè)定時間后,飛行控制計算機(jī)1控制多旋翼飛行器7慢慢下降,使連接桿頭9進(jìn)入連接端14。連接桿頭9進(jìn)入連接端之14后,卡扣裝置13進(jìn)入連接桿頭的凹槽10位置鎖住連接桿頭9,然后固定翼飛機(jī)21的動力系統(tǒng)熄火同時打開起落架17,多旋翼飛行器7帶著固定翼飛機(jī)21慢慢減速飛到指定的降落地點,固定翼飛機(jī)21降落后,卡扣裝置13松開,連接端14和連接桿頭9分離,多旋翼飛行器7獨自返回地面。