1.一种消防灭火单旋翼混合动力无人直升机,包括直升机本体、动力机构、供气系统、消防设备模块、尾桨和起落装置,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的一种消防灭火单旋翼混合动力无人直升机,其特征在于:所述电动机为双出轴,其一端使用联轴器与发动机的输出轴连接,其另一端与单档减速器的一端连接,单档减速器的另一端与主旋翼连接。
3.根据权利要求1所述的一种消防灭火单旋翼混合动力无人直升机,其特征在于:所述发动机通过供油系统与油箱连通,所述电动机通过供电系统与动力电池组连接。
4.根据权利要求1所述的一种消防灭火单旋翼混合动力无人直升机,其特征在于:所述供气系统包含进气口含氧量检测装置、气压传感器、温度传感器、排气口含氧量检测装置,气压传感器检测进气压力,温度传感器检测环境温度,进气口含氧量检测装置和排气口含氧量检测装置均采用二氧化锆氧含量传感器,二氧化锆氧含量传感器的一侧通入已知氧浓度的气体,另一侧通入进气口气体和排气口气体,从而获得空气氧含量,并把进气压力、环境温度和空气氧含量发送到控制系统。
5.一种消防灭火单旋翼混合动力无人直升机使用方法,其步骤是:
6.根据权利要求5所述的一种消防灭火单旋翼混合动力无人直升机使用方法,其特征在于:所述电动机采用恒转速模式工作,所述发动机的转速由电动机决定,发动机提供力矩输出。
7.根据权利要求6所述的一种消防灭火单旋翼混合动力无人直升机使用方法,其特征在于:所述发动机提供的力矩由喷油量和进气氧气的质量决定;所述进气氧气的质量由下述方法决定:进气氧气的质量m由公式m=(p1v1m0γ)/(rt1)计算得到,其中p1为实时气压值,v1为空气流量,m0为氧气摩尔质量,γ为进气的实时含氧体积浓度百分比,r为气体常数,t1为实时温度值;所述喷油量由下述方法决定:喷油量m’由公式m’=mβ计算得到,β为空燃比。
8.根据权利要求5所述的一种消防灭火单旋翼混合动力无人直升机使用方法,其特征在于:通过进气口含氧量检测装置获得空气的含氧量,在含氧量未下降到一定阈值时,控制系统按照含氧量调整油气比保证发动机的工作,含氧量下降到阈值下时,关闭进气口并停止发动机工作。
9.根据权利要求5所述的一种消防灭火单旋翼混合动力无人直升机使用方法,其特征在于:在飞行过程中实时测量环境进气的含氧量和发动机排气的含氧量,若发动机的进气和排气含氧量的变化不大,提示发动机出现故障,此时会进入应急处理过程。
10.根据权利要求5所述的一种消防灭火单旋翼混合动力无人直升机使用方法,其特征在于:在飞行过程中实时测量监测电动机的电流和转速,若电动机电流出现突变并超过阈值时,提示发动机出现异常情况,此时会进入应急处理过程;所述应急处理过程为:强制释放灭火物资,减轻负载并返航。