电动开闭挂载舱及水空两用无人机的制作方法

本发明主要涉及电动开闭挂载舱，更特别地，本发明涉及一种用于水空两用无人机旋翼悬臂的电动开闭挂载舱及设有该挂载舱的水空两用无人机。

背景技术：

1、水空两用无人机是指能够多次跨越水空两种介质界面且能持续航行、重复使用的新型无人飞行器。水空两用无人机兼具水下潜航、水空跨越、空中巡航的能力，在海空通信、搜救与水下设备检修等领域具有广阔的应用前景。

2、在四旋翼水空两用无人机中，水空跨越过程中使用四旋翼产生升力，将无人机从水面中拉升至空中。在此过程中，由于水空两用无人机漂浮在水面，机身中存在大量的水，四旋翼在向上拉升过程中，不仅需要克服飞机本身的重量还有大量的附加水的重量，这给四旋翼带来了巨大挑战。并且，这一过程也将极大地消耗电池电量，缩短了四旋翼水空两用飞行器在水下潜航和空中巡航等任务方面的执行时间。同时，水空两用无人机停留在水面状态进行水空跨越转换过程中，四旋翼的螺旋桨靠近水面，一旦跨越过程中机身不稳定，螺旋桨很有可能撞击到水面，造成螺旋桨损坏。因此无人机在由潜航到空中飞行的转换过程中，需浮在水面上，并保持四旋翼高出水面一定高度。

技术实现思路

1、为解决上述的技术问题，本发明提供了一种电动开闭挂载舱及具有该挂载舱的水空两用无人机。

2、第一方面，本发明提供一种电动开闭挂载舱，包括：舱门、气囊舱、铰链组件、马达和气囊。气囊舱具有气囊舱主体，铰链组件具有上铰链和下铰链，上铰链附接至气囊舱主体，下铰链附接至舱门，舱门能够通过铰链组件相对于气囊舱主体枢转。马达具有输出轴，输出轴耦接至舱门。气囊设置于气囊舱主体与舱门形成的内腔。其中，马达被构造成气囊膨胀时驱动输出轴朝第一方向转动以带动舱门朝打开方向枢转，气囊收缩时驱动输出轴朝第二方向转动或朝第一方向继续转动以带动舱门朝闭合方向枢转从而闭合舱门。

3、具体地，挂载舱包括连杆组件，输出轴经由连杆组件耦接至舱门，连杆组件的一端附接至输出轴，连杆组件的另一端附接至舱门。

4、优选地，马达被配置为电动舵机。连杆组件包括第一连杆、第二连杆和支座，第一连杆的一端与输出轴固定连接，第一连杆的另一端与第二连杆的一端可枢转地连接，第二连杆的另一端与支座的一端可枢地连接，支座的另一端与舱门固定连接。

5、具体地，舱门纵向延伸，舱门内侧的两端分别设有支座，舱门内侧设置有纵向延伸的轴杆，轴杆固定至支座。轴杆穿设于第二连杆的另一端，以使第二连杆能够相对于支座枢转。

6、具体地，舱门设有两个，铰链组件设有四个，四个铰链组件分别设置于两个舱门的首尾两侧。

7、进一步地，电动开闭挂载舱的头部和尾部分别设有整流罩头，每个整流罩头和气囊舱之间均设有电动舵机，头部的电动舵机控制两个舱门的其中一个的开闭，尾部的电动舵机控制两个舱门的另一个的开闭。优选地，舱门、气囊舱和整流罩头均采用尼龙碳纤维材料加工而成。

8、优选地，气囊舱主体的顶部设有连通孔，连通孔被构造成使气囊流体连通至气源。

9、优选地，气囊仓设有筋板和连接块，筋板纵向延伸于气囊仓主体的顶部外侧；连接块包括可拆卸连接的第一部分和第二部分，第一部分固定连接至筋板，第一部分和第二部分之间形成连接孔。

10、第二方面，本发明提供一种水空两用无人机，其具有旋翼支臂，该水空两用无人机还设有上述第一方面的一种优选的电动开闭挂载舱，旋翼支臂通过连接块的连接孔与电动开闭挂载舱连接。

11、本公开的特点及优点包括：

12、本发明提供的电动开闭挂载舱，通过铰链组件将舱门连接至气囊舱，马达的输出轴的转动同步于气囊的膨胀或收缩，马达结合铰链组件能够提高舱门开闭的可靠性，适于满足舱门不同程度的打开状态的需求，从而满足水空两用无人机对不同浮力的需求。

技术特征：

1.一种电动开闭挂载舱，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电动开闭挂载舱，其特征在于，包括连杆组件(50)，所述输出轴(42)经由所述连杆组件(50)耦接至所述舱门(101)，所述连杆组件(50)的一端附接至所述输出轴(42)，所述连杆组件(50)的另一端附接至所述舱门(101)。

3.根据权利要求2所述的电动开闭挂载舱，其特征在于，所述马达(40)被配置为电动舵机；

4.根据权利要求3所述的电动开闭挂载舱，其特征在于，所述舱门(101)纵向延伸，所述舱门(101)内侧的两端分别设有所述支座(105)，所述舱门(101)内侧设有纵向延伸的轴杆(104)，所述轴杆(104)固定至所述支座(105)；

5.根据权利要求3所述的电动开闭挂载舱，其特征在于，所述舱门(101)设有两个，所述铰链组件(20)设有四个，四个所述铰链组件(20)分别设置于两个所述舱门(101)的首尾两侧。

6.根据权利要求5所述的电动开闭挂载舱，其特征在于，所述电动开闭挂载舱的头部和尾部分别设有整流罩头(106)，每个整流罩头(106)中均设有所述电动舵机，头部的电动舵机控制两个舱门(101)的其中一个的开闭，尾部的电动舵机控制两个舱门(101)的另一个的开闭。

7.根据权利要求6所述的电动开闭挂载舱，其特征在于，所述舱门(101)、所述气囊舱(10)和所述整流罩头(106)均采用尼龙碳纤维材料加工而成。

8.根据权利要求1所述的电动开闭挂载舱，其特征在于，所述气囊舱主体(12)的顶部设有连通孔(11)，所述连通孔(11)被构造成使所述气囊(102)流体连通至气源。

9.根据权利要求1～8任一项所述的电动开闭挂载舱，其特征在于，所述气囊仓(10)设有筋板(18)和连接块(30)；

10.一种水空两用无人机，具有旋翼支臂，其特征在于，所述水空两用无人机还设有权利要求9所述的电动开闭挂载舱，所述旋翼支臂通过所述连接块(30)的连接孔(36)与所述电动开闭挂载舱连接。

技术总结
本发明涉及电动开闭挂载舱及水空两用无人机，该电动开闭挂载舱包括舱门、气囊舱、铰链组件、马达和气囊。气囊舱具有气囊舱主体，铰链组件具有上铰链和下铰链，上铰链附接至气囊舱主体，下铰链附接至舱门，舱门能够通过铰链组件相对于气囊舱主体枢转。马达具有输出轴，输出轴耦接至舱门。气囊设置于气囊舱主体与舱门形成的内腔。其中，马达被构造成气囊膨胀时驱动输出轴转动以带动舱门朝打开方向枢转；气囊收缩时驱动输出轴转动以带动舱门朝闭合方向枢转从而闭合舱门。本发明提供的电动开闭挂载舱，马达的输出轴的转动同步于气囊的膨胀或收缩，马达结合铰链组件能够提高舱门开闭的可靠性。

技术研发人员：舒龙飞,张逸飞,胡栩东,刘磊,黄景帅
受保护的技术使用者：中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14