本技術(shù)屬于無(wú)人飛行器，特別是涉及一種水空兩棲無(wú)人搜救飛行器。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)海面發(fā)生沉船事故導(dǎo)致人員落水時(shí)，即使事故船只發(fā)出求救信息，在等待救援的過(guò)程中，由于海況洋流等復(fù)雜因素的影響，求救信息中的關(guān)鍵位置信息短時(shí)間內(nèi)就會(huì)發(fā)生改變，從而給海上救援帶來(lái)巨大困難。

2、目前，當(dāng)?shù)孛婢仍笓]中心接到求救信息后，通常會(huì)第一時(shí)間安排救援船艦或載人救援飛機(jī)到事故現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展搜救工作，但載人飛行器為了確保機(jī)載人員的安全，需要一定的準(zhǔn)備時(shí)間，若是遇到海況很差或者惡劣的天氣時(shí)，載人飛行器的飛行安全也會(huì)受到極大威脅，由于關(guān)鍵位置信息的實(shí)時(shí)改變，載人飛行器從地面救援指揮中心到達(dá)搜救區(qū)域的過(guò)程中，很難第一時(shí)間找到落水者，從而會(huì)降低落水者的搜救成功率。

3、雖然海上搜救也有小型無(wú)人飛行器的輔助應(yīng)用，但傳統(tǒng)的小型無(wú)人飛行器只能輔助地面救援指揮中心提供搜索視頻信號(hào)，即使先行找到落水者，也不能為落水人員提供救援服務(wù)，只能臨時(shí)為救援船艦或載人救援飛機(jī)提供現(xiàn)場(chǎng)視頻信號(hào)，并且由于傳統(tǒng)小型無(wú)人飛行器的續(xù)航時(shí)間都較為有限，因此必須在無(wú)人飛行器電量耗盡前返航，若電量耗盡前未成功返航，只能墜海損毀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種水空兩棲無(wú)人搜救飛行器，可在地面或艦船甲板上垂直起飛，能夠在日間提供常規(guī)搜索視頻信號(hào)，還能夠在夜間提供紅外搜索視頻信號(hào)，能夠在起飛時(shí)攜帶救生圈，在發(fā)現(xiàn)落水人員時(shí)，可以第一時(shí)間投放救生圈供落水人員使用，提高落水人員等待救援過(guò)程中的生存率；為降低電量消耗提高續(xù)航時(shí)間，可由空中逐漸下降至海面進(jìn)行停泊，進(jìn)而由飛行模式轉(zhuǎn)為水面停泊模式；在海面停泊過(guò)程中，可實(shí)時(shí)將位置信息反饋給地面救援指揮中心或海上救援船舶，引導(dǎo)救援船艦或載人救援飛機(jī)精準(zhǔn)到達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)，并且在等待救援的過(guò)程中，為了克服風(fēng)浪或洋流的影響，避免飛行器逐漸遠(yuǎn)離落水人員，飛行器可由水面停泊模式轉(zhuǎn)為水面航行模式，使飛行器與落水人員之間的距離相對(duì)穩(wěn)定，保證落水人員位置信息的精準(zhǔn)性。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：一種水空兩棲無(wú)人搜救飛行器，包括浮力船體、支撐甲板、紅外搜索相機(jī)、爪鉤機(jī)構(gòu)及四旋翼機(jī)構(gòu)；所述浮力船體固定設(shè)置在支撐甲板下方，浮力船體數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)浮力船體左右對(duì)稱(chēng)分布；所述紅外搜索相機(jī)安裝在支撐甲板下方，紅外搜索相機(jī)位于兩個(gè)浮力船體中間且設(shè)于支撐甲板最前方；所述爪鉤機(jī)構(gòu)安裝在支撐甲板下方，爪鉤機(jī)構(gòu)位于兩個(gè)浮力船體中間且設(shè)于支撐甲板中心處；所述四旋翼機(jī)構(gòu)安裝在支撐甲板上方。

3、所述支撐甲板采用雙層板體結(jié)構(gòu)，支撐甲板的板體采用鏤空結(jié)構(gòu)。

4、在所述支撐甲板的雙層板體之間固定設(shè)置有控制倉(cāng)，在控制倉(cāng)內(nèi)安裝有動(dòng)力電池、控制器及衛(wèi)星定位模塊；所述控制器與動(dòng)力電池電連接；所述衛(wèi)星定位模塊與控制器電連接；所述紅外搜索相機(jī)與控制器電連接。

5、在所述支撐甲板的上表面固定設(shè)置有太陽(yáng)能發(fā)電板，太陽(yáng)能發(fā)電板與控制器電連接。

6、在所述支撐甲板上方設(shè)置有信號(hào)收發(fā)天線，信號(hào)收發(fā)天線與控制器電連接。

7、所述爪鉤機(jī)構(gòu)包括爪鉤機(jī)構(gòu)支撐座、爪鉤執(zhí)行舵機(jī)、主動(dòng)齒輪臂桿、從動(dòng)齒輪臂桿、第一連桿、第二連桿、第一爪鉤及第二爪鉤；所述爪鉤機(jī)構(gòu)支撐座與支撐甲板固定連接；所述爪鉤執(zhí)行舵機(jī)固定安裝在爪鉤機(jī)構(gòu)支撐座上，爪鉤執(zhí)行舵機(jī)與控制器電連接；所述主動(dòng)齒輪臂桿的齒輪端與爪鉤執(zhí)行舵機(jī)的動(dòng)力輸出軸固定連接；所述從動(dòng)齒輪臂桿的齒輪端中心輪軸通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接在爪鉤機(jī)構(gòu)支撐座上，從動(dòng)齒輪臂桿的齒輪端與主動(dòng)齒輪臂桿的齒輪端相嚙合；所述第一爪鉤一端與主動(dòng)齒輪臂桿的臂桿端相鉸接，第一爪鉤另一端為自由度；所述第二爪鉤一端與從動(dòng)齒輪臂桿的臂桿端相鉸接，第二爪鉤另一端為自由度；所述第一連桿一端與爪鉤機(jī)構(gòu)支撐座相鉸接，第一連桿另一端鉸接在第一爪鉤的中部；所述第二連桿一端與爪鉤機(jī)構(gòu)支撐座相鉸接，第二連桿另一端鉸接在第二爪鉤的中部。

8、所述四旋翼機(jī)構(gòu)包括左前旋翼組件、右前旋翼組件、左后旋翼組件、右后旋翼組件、前支撐軸桿及后支撐軸桿；所述前支撐軸桿通過(guò)軸承座與支撐甲板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，在前支撐軸桿與支撐甲板之間設(shè)置有旋翼調(diào)姿執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述左前旋翼組件和右前旋翼組件分別設(shè)置在前支撐軸桿的左右兩端；所述后支撐軸桿通過(guò)固定座與支撐甲板緊固連接；所述左后旋翼組件和右后旋翼組件分別設(shè)置在后支撐軸桿的左右兩端。

9、所述旋翼調(diào)姿執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括旋翼調(diào)姿執(zhí)行機(jī)構(gòu)支撐座、旋翼調(diào)姿執(zhí)行舵機(jī)、旋翼調(diào)姿主動(dòng)齒輪及旋翼調(diào)姿從動(dòng)齒輪；所述旋翼調(diào)姿執(zhí)行機(jī)構(gòu)支撐座與支撐甲板固定連接；所述旋翼調(diào)姿執(zhí)行舵機(jī)固定連接在旋翼調(diào)姿執(zhí)行機(jī)構(gòu)支撐座上，旋翼調(diào)姿執(zhí)行舵機(jī)與控制器電連接；所述旋翼調(diào)姿主動(dòng)齒輪固定連接在旋翼調(diào)姿執(zhí)行舵機(jī)的動(dòng)力輸出軸上；所述旋翼調(diào)姿從動(dòng)齒輪同軸固裝在前支撐軸桿上，旋翼調(diào)姿從動(dòng)齒輪與旋翼調(diào)姿主動(dòng)齒輪相嚙合。

10、所述左前旋翼組件、右前旋翼組件、左后旋翼組件及右后旋翼組件結(jié)構(gòu)相同，均包括雙頭電機(jī)、上旋翼葉片、下旋翼葉片及電機(jī)支撐架；所述電機(jī)支撐架與前支撐軸桿/后支撐軸桿的端部固定連接；所述雙頭電機(jī)豎直固裝在電機(jī)支撐架上，雙頭電機(jī)與控制器電連接；所述上旋翼葉片設(shè)置在雙頭電機(jī)的上方電機(jī)軸上；所述下旋翼葉片設(shè)置在雙頭電機(jī)的下方電機(jī)軸上。

11、在所述上旋翼葉片的周向設(shè)置有上涵道圍擋；在所述下旋翼葉片的周向設(shè)置有下涵道圍擋；所述上涵道圍擋和下涵道圍擋均通過(guò)圍擋支撐桿與電機(jī)支撐架固定連接。

12、本實(shí)用新型的有益效果：

13、本實(shí)用新型的水空兩棲無(wú)人搜救飛行器，可在地面或艦船甲板上垂直起飛，能夠在日間提供常規(guī)搜索視頻信號(hào)，還能夠在夜間提供紅外搜索視頻信號(hào)，能夠在起飛時(shí)攜帶救生圈，在發(fā)現(xiàn)落水人員時(shí)，可以第一時(shí)間投放救生圈供落水人員使用，提高落水人員等待救援過(guò)程中的生存率；為降低電量消耗提高續(xù)航時(shí)間，可由空中逐漸下降至海面進(jìn)行停泊，進(jìn)而由飛行模式轉(zhuǎn)為水面停泊模式；在海面停泊過(guò)程中，可實(shí)時(shí)將位置信息反饋給地面救援指揮中心或海上救援船舶，引導(dǎo)救援船艦或載人救援飛機(jī)精準(zhǔn)到達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)，并且在等待救援的過(guò)程中，為了克服風(fēng)浪或洋流的影響，避免飛行器逐漸遠(yuǎn)離落水人員，飛行器可由水面停泊模式轉(zhuǎn)為水面航行模式，使飛行器與落水人員之間的距離相對(duì)穩(wěn)定，保證落水人員位置信息的精準(zhǔn)性。

技術(shù)特征：

1.一種水空兩棲無(wú)人搜救飛行器，其特征在于：包括浮力船體、支撐甲板、紅外搜索相機(jī)、爪鉤機(jī)構(gòu)及四旋翼機(jī)構(gòu)；所述浮力船體固定設(shè)置在支撐甲板下方，浮力船體數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)浮力船體左右對(duì)稱(chēng)分布；所述紅外搜索相機(jī)安裝在支撐甲板下方，紅外搜索相機(jī)位于兩個(gè)浮力船體中間且設(shè)于支撐甲板最前方；所述爪鉤機(jī)構(gòu)安裝在支撐甲板下方，爪鉤機(jī)構(gòu)位于兩個(gè)浮力船體中間且設(shè)于支撐甲板中心處；所述四旋翼機(jī)構(gòu)安裝在支撐甲板上方。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水空兩棲無(wú)人搜救飛行器，其特征在于：所述支撐甲板采用雙層板體結(jié)構(gòu)，支撐甲板的板體采用鏤空結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水空兩棲無(wú)人搜救飛行器，其特征在于：在所述支撐甲板的雙層板體之間固定設(shè)置有控制倉(cāng)，在控制倉(cāng)內(nèi)安裝有動(dòng)力電池、控制器及衛(wèi)星定位模塊；所述控制器與動(dòng)力電池電連接；所述衛(wèi)星定位模塊與控制器電連接；所述紅外搜索相機(jī)與控制器電連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水空兩棲無(wú)人搜救飛行器，其特征在于：在所述支撐甲板的上表面固定設(shè)置有太陽(yáng)能發(fā)電板，太陽(yáng)能發(fā)電板與控制器電連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水空兩棲無(wú)人搜救飛行器，其特征在于：在所述支撐甲板上方設(shè)置有信號(hào)收發(fā)天線，信號(hào)收發(fā)天線與控制器電連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水空兩棲無(wú)人搜救飛行器，其特征在于：所述爪鉤機(jī)構(gòu)包括爪鉤機(jī)構(gòu)支撐座、爪鉤執(zhí)行舵機(jī)、主動(dòng)齒輪臂桿、從動(dòng)齒輪臂桿、第一連桿、第二連桿、第一爪鉤及第二爪鉤；所述爪鉤機(jī)構(gòu)支撐座與支撐甲板固定連接；所述爪鉤執(zhí)行舵機(jī)固定安裝在爪鉤機(jī)構(gòu)支撐座上，爪鉤執(zhí)行舵機(jī)與控制器電連接；所述主動(dòng)齒輪臂桿的齒輪端與爪鉤執(zhí)行舵機(jī)的動(dòng)力輸出軸固定連接；所述從動(dòng)齒輪臂桿的齒輪端中心輪軸通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接在爪鉤機(jī)構(gòu)支撐座上，從動(dòng)齒輪臂桿的齒輪端與主動(dòng)齒輪臂桿的齒輪端相嚙合；所述第一爪鉤一端與主動(dòng)齒輪臂桿的臂桿端相鉸接，第一爪鉤另一端為自由度；所述第二爪鉤一端與從動(dòng)齒輪臂桿的臂桿端相鉸接，第二爪鉤另一端為自由度；所述第一連桿一端與爪鉤機(jī)構(gòu)支撐座相鉸接，第一連桿另一端鉸接在第一爪鉤的中部；所述第二連桿一端與爪鉤機(jī)構(gòu)支撐座相鉸接，第二連桿另一端鉸接在第二爪鉤的中部。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水空兩棲無(wú)人搜救飛行器，其特征在于：所述四旋翼機(jī)構(gòu)包括左前旋翼組件、右前旋翼組件、左后旋翼組件、右后旋翼組件、前支撐軸桿及后支撐軸桿；所述前支撐軸桿通過(guò)軸承座與支撐甲板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，在前支撐軸桿與支撐甲板之間設(shè)置有旋翼調(diào)姿執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述左前旋翼組件和右前旋翼組件分別設(shè)置在前支撐軸桿的左右兩端；所述后支撐軸桿通過(guò)固定座與支撐甲板緊固連接；所述左后旋翼組件和右后旋翼組件分別設(shè)置在后支撐軸桿的左右兩端。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種水空兩棲無(wú)人搜救飛行器，其特征在于：所述旋翼調(diào)姿執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括旋翼調(diào)姿執(zhí)行機(jī)構(gòu)支撐座、旋翼調(diào)姿執(zhí)行舵機(jī)、旋翼調(diào)姿主動(dòng)齒輪及旋翼調(diào)姿從動(dòng)齒輪；所述旋翼調(diào)姿執(zhí)行機(jī)構(gòu)支撐座與支撐甲板固定連接；所述旋翼調(diào)姿執(zhí)行舵機(jī)固定連接在旋翼調(diào)姿執(zhí)行機(jī)構(gòu)支撐座上，旋翼調(diào)姿執(zhí)行舵機(jī)與控制器電連接；所述旋翼調(diào)姿主動(dòng)齒輪固定連接在旋翼調(diào)姿執(zhí)行舵機(jī)的動(dòng)力輸出軸上；所述旋翼調(diào)姿從動(dòng)齒輪同軸固裝在前支撐軸桿上，旋翼調(diào)姿從動(dòng)齒輪與旋翼調(diào)姿主動(dòng)齒輪相嚙合。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種水空兩棲無(wú)人搜救飛行器，其特征在于：所述左前旋翼組件、右前旋翼組件、左后旋翼組件及右后旋翼組件結(jié)構(gòu)相同，均包括雙頭電機(jī)、上旋翼葉片、下旋翼葉片及電機(jī)支撐架；所述電機(jī)支撐架與前支撐軸桿/后支撐軸桿的端部固定連接；所述雙頭電機(jī)豎直固裝在電機(jī)支撐架上，雙頭電機(jī)與控制器電連接；所述上旋翼葉片設(shè)置在雙頭電機(jī)的上方電機(jī)軸上；所述下旋翼葉片設(shè)置在雙頭電機(jī)的下方電機(jī)軸上。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種水空兩棲無(wú)人搜救飛行器，其特征在于：在所述上旋翼葉片的周向設(shè)置有上涵道圍擋；在所述下旋翼葉片的周向設(shè)置有下涵道圍擋；所述上涵道圍擋和下涵道圍擋均通過(guò)圍擋支撐桿與電機(jī)支撐架固定連接。

技術(shù)總結(jié)
一種水空兩棲無(wú)人搜救飛行器，包括浮力船體、支撐甲板、紅外搜索相機(jī)、爪鉤機(jī)構(gòu)及四旋翼機(jī)構(gòu)；浮力船體固設(shè)在支撐甲板下方；紅外搜索相機(jī)安裝在支撐甲板下方，紅外搜索相機(jī)位于兩個(gè)浮力船體中間且設(shè)于支撐甲板最前方；爪鉤機(jī)構(gòu)位于兩個(gè)浮力船體中間且設(shè)于支撐甲板下方中心處；四旋翼機(jī)構(gòu)安裝在支撐甲板上方；支撐甲板采用雙層板體結(jié)構(gòu)且為鏤空結(jié)構(gòu)；支撐甲板雙層板體之間固設(shè)有控制倉(cāng)，控制倉(cāng)內(nèi)安裝有動(dòng)力電池、控制器及衛(wèi)星定位模塊；控制器與動(dòng)力電池電連接；衛(wèi)星定位模塊、紅外搜索相機(jī)與控制器電連接；支撐甲板的上表面固設(shè)有太陽(yáng)能發(fā)電板，太陽(yáng)能發(fā)電板與控制器電連接；支撐甲板上方設(shè)置有信號(hào)收發(fā)天線，信號(hào)收發(fā)天線與控制器電連接。

技術(shù)研發(fā)人員：姬書(shū)得,梅宏博,任趙旭,童兆偉,龔鵬,胡為,王寶廣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：沈陽(yáng)航空航天大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240814
技術(shù)公布日：2025/5/15