一种高海拔森林灭火无人机的制作方法

1.本实用新型属于无人机领域，特别涉及一种高海拔森林灭火无人机。


背景技术：

2.无人机具有机动快速、使用成本低、远程遥控等优点，不受地面限制的飞行。无人机作为移动平台，搭载相关的遥测设备后可用于监测、巡逻和拍照，搭载相关的灭火设备后可用于森林灭火，搭载相关的农药喷洒设备后可用于农业；无人机可应用于航拍、农业、植保、自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、测绘、新闻报道、影视拍摄等等领域。
3.对于高海拔地区，缺氧属于不利于无人机飞行的客观因素，使得发动机无法吸入足够的氧气，无法充分燃烧，发动机运行不平稳，目前的做法多为大幅提高涡轮系统的吸气速度，勉强维持飞行状态。所以现有技术都在讨论如何提高可燃气体的量。现有技术“一种内燃机用增氧系统-cn201621226061”公开了外置储氧单元的方案。由于储氧单元气压极大，需要厚重的钢制外壳，无人机携带储氧单元效果较差。
4.以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的实用新型构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种高海拔森林灭火无人机，采用实时供氧供氢的方案，辅助内燃机工作。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了一种高海拔森林灭火无人机，包括机壳、机翼、螺旋叶片、内燃机、油箱和第一控制器，内燃机从油箱获取燃油、从机壳底部的进气口获取空气，运行时带动螺旋叶片旋转后使得无人机起飞。所述机壳的内部设置有混气室，所述混气室位于所述内燃机和所述机壳的进气口之间用于临时储存气体，所述机壳的内部还设置有固定于所述机壳内侧的电解槽、从所述电解槽延伸出的氧气排气管、从所述电解槽延伸出的氢气排气管、电池和第二控制器，所述电解槽获取电能后电解水从而产生氧气和氢气，所述氧气排气管和所述氢气排气管均连通所述混气室，所述内燃机获取外界的空气，辅以内部产生的氧气和氢气，使得所述内燃机平稳运行。
7.作为上述方案的改进，所述氧气排气管和所述氢气排气管上均设置有电磁阀，所述电磁阀连接所述第二控制器。
8.作为上述方案的改进，所述混气室在连接所述内燃气的出气口设置有用于吸收水分的干燥器。
9.作为上述方案的改进，所述内燃机及其螺旋叶片均安装于所述机壳的头部，所述内燃机的尾气管在所述机壳的内部延伸后，从所述机壳的尾部钻出。
10.作为上述方案的改进，所述尾气管和所述混气室均为可以导热的金属材质，所述尾气管和所述混气室之间设置有用于传递热量的均热板，所述混气室获取尾气温度后用于
预热待进入所述内燃机的气体。
11.作为上述方案的改进，所述混气室内设置有若干个用于增大表面积的换热鳍片。
12.作为上述方案的改进，所述第一控制器和所述第二控制器集成为一个整体。
13.作为上述方案的改进，所述机壳的底部设置有安装架及灭火设备。
14.本实用新型具有如下有益效果：
15.1、电解设备代替传统的储氧罐，设备重量更轻，储存能量更加方便、安全；电解设备可以随时随地生产氧气和氢气，两者均可以混合燃油在内燃机的内部燃烧，提高内燃机的转换率和输出功率。电解设备产生的助燃气体数量由第二控制器调节，进而根据无人机所处海拔灵活匹配电解设备的产气速度。
16.2、内燃机排放的高温尾气可用于预热机壳内部的混气室，预热待燃烧的气体；还能维持机壳内部的温度，保证电子元件和电池的正常运行，降低高海拔地区的低温干扰。
附图说明
17.图1是一种实施例下无人机的俯视图；
18.图2是一种实施例下无人机的剖视图。
19.附图标记说明：11、机壳；12、机翼；13、螺旋叶片；14、内燃机；15、油箱；16、进风口；21、第一控制器；22、第二控制器；31、混气室；32、电解槽；33、电池；41、尾气管；42、均热板。
具体实施方式
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“顶部”、“底部”、“顶面”、“底面”、“内”、“外”、“内侧”、“外侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
21.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到术语“第一”、“第二”、“第三”只是用于描述目的以及区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。下面根据本实用新型的整体结构，对其实施例进行说明。
23.参照图1和图2，本实用新型公开了一种高海拔森林灭火无人机，包括机壳11、机翼12、螺旋叶片13、内燃机14、油箱15和第一控制器21，内燃机14从油箱15获取燃油、从机壳11底部的进气口16获取空气，运行时带动螺旋叶片13旋转后使得无人机起飞。所述进气口16位于所述螺旋叶片13的正后方，方便所述螺旋叶片13旋转时产生的冲击气流直接进入所述
进气口16。所述机壳11的底部设置有脚轮及其支架。第一控制器21具有无线收发模块用于收发指令，第一控制器21获取所述内燃机14的运行参数和所述螺旋叶片13的运行参数，以及调节内燃机14的输出效率。所述无人机还包括若干传感器，以便所述第一控制器21获取海拔、气温、湿度等参数。无人机的其他结构可以参考现有技术。这里不再赘述。
24.所述机壳11的底部设置有安装架及灭火设备，灭火设备可以采购市面的产品。由于灭火设备本身较重，所以该款式的无人机既要配备大功率的所述内燃机14，又要确保所述内燃机14可以正常工作。
25.本方案的创新点在于，所述机壳11的内部设置有混气室31，所述混气室31位于所述内燃机14和所述机壳11的进气口16之间用于临时储存气体，以便平稳地输出气体至所述内燃机14。所述机壳11的内部还设置有固定于所述机壳11内侧的电解槽32、从所述电解槽32延伸出的氧气排气管、从所述电解槽32延伸出的氢气排气管、电池33和第二控制器22，所述电解槽32获取电能后电解水从而产生氧气和氢气，所述氧气排气管和所述氢气排气管均连通所述混气室31，所述内燃机14获取外界的空气，辅以内部产生的氧气和氢气，使得所述内燃机14平稳运行。
26.电解设备代替传统的储氧罐，设备重量更轻，储存能量更加方便、安全；电解设备可以随时随地生产氧气和氢气，两者均可以混合燃油在内燃机14的内部燃烧，提高内燃机14的转换率和输出功率。无人机起飞前，根据需要往所述油箱15注入燃油，往所述电解槽32注入纯水，往所述电池33充电。其中电池33采用能量密度高的锂电池。
27.所述电解槽32内预存有待电解的纯水，为了避免水在所述电解槽32内晃动，所述电解槽32内设置有若干隔板，相邻隔板的底部留有互通的孔。上述方案类似油罐车防止油液振荡所采用的隔板方案。
28.作为上述方案的改进，所述氧气排气管和所述氢气排气管上均设置有电磁阀，所述电磁阀连接所述第二控制器22；进一步，所述氧气排气管和所述氢气排气管上均设置有单向阀，避免所述混气室31的气体回流。
29.作为上述方案的改进，所述混气室31在连接所述内燃气的出气口设置有用于吸收水分的干燥器。
30.作为上述方案的改进，所述内燃机14及其螺旋叶片13均安装于所述机壳11的头部，所述内燃机14的尾气管41在所述机壳11的内部延伸后，从所述机壳11的尾部钻出。采用上述方案，可以利用所述尾气管41的温度稍微提升所述机壳11的内部温度。
31.作为上述方案的改进，所述尾气管41和所述混气室31均为可以导热的金属材质，所述尾气管41和所述混气室31之间设置有用于传递热量的均热板42，所述混气室31获取尾气温度后用于预热待进入所述内燃机14的气体。所述均热板42为倒u形的板片结构，腹板被所述尾气管41贯穿，两个翼板分别贴合所述混气室31的侧面。
32.作为上述方案的改进，所述混气室31内设置有若干个用于增大表面积的换热鳍片。如图2所示，所述尾气管41与所述电池33之间也设置有均热板42，避免所述电池33在低温下损失电量。
33.作为上述方案的改进，所述第一控制器21和所述第二控制器22集成为一个整体，并通过一个防滚架固定。
34.电解设备代替传统的储氧罐，设备重量更轻，储存能量更加方便、安全；电解设备
可以随时随地生产氧气和氢气，两者均可以混合燃油在内燃机14的内部燃烧，提高内燃机14的转换率和输出功率。电解设备产生的助燃气体数量由第二控制器22调节，进而根据无人机所处海拔灵活匹配电解设备的产气速度。
35.内燃机14排放的高温尾气可用于预热机壳11内部的混气室31，预热待燃烧的气体；还能维持机壳11内部的温度，保证电子元件和电池33的正常运行，降低高海拔地区的低温干扰。
36.前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

技术特征：
1.一种高海拔森林灭火无人机，包括机壳、机翼、螺旋叶片、内燃机、油箱和第一控制器，内燃机从油箱获取燃油、从机壳底部的进气口获取空气，运行时带动螺旋叶片旋转后使得无人机起飞，其特征在于：所述机壳的内部设置有混气室，所述混气室位于所述内燃机和所述机壳的进气口之间用于临时储存气体，所述机壳的内部还设置有固定于所述机壳内侧的电解槽、从所述电解槽延伸出的氧气排气管、从所述电解槽延伸出的氢气排气管、电池和第二控制器，所述电解槽获取电能后电解水从而产生氧气和氢气，所述氧气排气管和所述氢气排气管均连通所述混气室，所述内燃机获取外界的空气，辅以内部产生的氧气和氢气，使得所述内燃机平稳运行。2.根据权利要求1所述的高海拔森林灭火无人机，其特征在于：所述氧气排气管和所述氢气排气管上均设置有电磁阀，所述电磁阀连接所述第二控制器。3.根据权利要求2所述的高海拔森林灭火无人机，其特征在于：所述混气室在连接所述内燃机的出气口设置有用于吸收水分的干燥器。4.根据权利要求1所述的高海拔森林灭火无人机，其特征在于：所述内燃机及其螺旋叶片均安装于所述机壳的头部，所述内燃机的尾气管在所述机壳的内部延伸后，从所述机壳的尾部钻出。5.根据权利要求4所述的高海拔森林灭火无人机，其特征在于：所述尾气管和所述混气室均为可以导热的金属材质，所述尾气管和所述混气室之间设置有用于传递热量的均热板，所述混气室获取尾气温度后用于预热待进入所述内燃机的气体。6.根据权利要求5所述的高海拔森林灭火无人机，其特征在于：所述混气室内设置有若干个用于增大表面积的换热鳍片。7.根据权利要求1所述的高海拔森林灭火无人机，其特征在于：所述第一控制器和所述第二控制器集成为一个整体。8.根据权利要求1所述的高海拔森林灭火无人机，其特征在于：所述机壳的底部设置有安装架及灭火设备。

技术总结
本实用新型涉及防火系统领域，具体公开了一种高海拔森林灭火无人机，包括机壳、机翼、螺旋叶片、内燃机、油箱和第一控制器，机壳的内部设置有混气室，机壳的内部还设置有电解槽、氧气排气管、氢气排气管、电池和第二控制器，电解槽获取电能后电解水从而产生氧气和氢气，氧气排气管和氢气排气管均连通混气室，内燃机获取外界的空气，辅以内部产生的氧气和氢气，使得内燃机平稳运行。电解设备代替传统的储氧罐，设备重量更轻，储存能量更加方便、安全；电解设备可以随时随地生产氧气和氢气，两者均可以混合燃油在内燃机的内部燃烧，提高内燃机的转换率和输出功率。率和输出功率。率和输出功率。


技术研发人员：尹彬 尹光龙 宋湘永
受保护的技术使用者：广西大雄鹰科技有限公司
技术研发日：2022.11.29
技术公布日：2023/4/20