一种核能巨型垂直升降抢险救灾起重运输机

技术领域

本发明属于飞机制造与起重运输技术领域，具体涉及一种核能巨型垂直升降抢险救灾起重运输机。

背景技术

直升机具有垂直起降、快速移动和空中旋停等功能，大型重载直升机在抢险救灾起重运输过程中越来越多地扮演着不可或缺的角色，在一些大型工程施工安装、检查维修，以及海洋工程中，也发挥着重要作用。某地震救援中，曾利用重载直升机把重量十多吨的挖掘机和其他工程机械运送至交通不便的山区救灾现场；在军事行动中，利用重型直升机灵活起吊、转运坦克、装甲车等。

现有重载直升机，最大载重56吨，不能满足更大规模、更重型设施的起重运输需求；都以燃油为动力，动力装置为内燃机，不仅限制续航里程和作业时间的进一步提高，而且噪声大、振动大，环境影响大，机械故障事故多发。

以电池为动力的飞机具有运行平稳、噪声小，机械故障少，操作简便等优点，但电池的能量密度较低，使得电动飞机仅仅局限于小型无人机领域。

一些需要长时间提供强大动力的装置，如航空母舰、潜艇，已经使用核能替代燃油；核动力飞机也在研制和试验中，专利申请“核动力不落地摆渡飞机及运行方法”(CN201910060766.1)、“一种核动力不落地飞机系统及其摆渡方法”

(CN202011108172.2)、“一种核动力不落地飞机物流快递运输系统及方法”

(CN202011108177.5)提出了核动力不落地飞机构想、设计，给出了部分应用方向，但其不具备悬停、垂直升降功能，无法应用于抢险救灾和工程施工、安装领域。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种核能巨型垂直升降抢险救灾起重运输机，具有承载空间大、动力强大、载运能力强，可长时间、远距离运载，且可实现悬停、垂直升降，停放灵活，安全性高。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种核能巨型垂直升降抢险救灾起重运输机，包括环形通道机架，所述的环形通道机架的中心设置有核能发电动力机组，顶部安装有多组电动螺旋升力机，底部安装有多组液压伸缩移动支腿和起重吊具；

所述的环形通道机架底部或侧面设置有开合门，所述的开合门上设置有吊装机具。

本发明还具有以下技术特征：

优选的，所述的环形通道机架包括半径不同的多个同心环形周向通道以及等间距设置的连接多个环形周向通道的径向通道；

进一步的，所述的环形通道机架为高强度的中空结构，其断面宽、高均为3～5m。

进一步的，所述的环形通道机架内设置有功能空间；

所述的环形通道机架的上部、侧面与底部均设置有用于观察外部环境的窗户。

优选的，所述的核能发电动力机组包括核反应堆、核电控制系统和保护装置。

优选的，所述的电动螺旋升力机包括驱动电机、旋转轴和螺旋桨。

进一步的，所述的旋转轴和螺旋桨具有调整平衡、前进方向和前进速度的变化的倾角。

优选的，所述的电动螺旋升力机等间距分布在环形周向通道的顶部。

优选的，所述的液压伸缩移动支腿包括液压伸缩杆、调整液压伸缩杆方向的液压斜撑及支撑脚；

进一步的，所述的液压伸缩移动支腿具有避让地面物体状况的智能识别功能；

所述的液压伸缩移动支腿与电动螺旋升力机对应设置。

优选的，所述的液压移动伸缩支腿为多级伸缩结构，最大伸展高度10～20m；

所述的每个液压伸缩杆的一级外壁四周设置有三个或四个液压斜撑。

本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

本发明的核能巨型垂直升降抢险救灾起重运输机的巨型体积以及大断面机架通道为人员、物资、设备提供充足的承载空间；

以核能为动力，动力强大，起重、载运能力超强，持续工作时间长，可长时间、远距离搬运；

能够长时间空中旋停，既适合海上、江河湖泊上起重搬运，又适合山区起重搬运，以及工程项目辅助施工作业；

可在不平顺地面和小型障碍物地面起降、停放，无需专用机场；

整体高度较高，螺旋桨离地高度高，旋转时对地面环境影响小，起降时地面飞沙走石现象小；

因为具有多个电动螺旋升力机，所以个别电动螺旋升力机发生故障时不影响整机运行，安全性、可靠性高。

附图说明

图1为本发明核能巨型垂直升降抢险救灾起重运输机示意图，图中所示液压伸缩移动支腿处于伸展状态；

图2为本发明核能巨型垂直升降抢险救灾起重运输机示意图，图中所示液压伸缩移动支腿处于收缩状态；

图3为本发明核能巨型垂直升降抢险救灾起重运输机俯视图；

图4为图3中A-A剖视图，图中所示液压伸缩移动支腿处于收缩状态；

图5为图3中A-A剖视图，图中所示液压伸缩移动支腿处于伸展状态；

图6为本发明核能巨型垂直升降抢险救灾起重运输机在崎岖不平地带停放示意图；

图7为图4、图5、图6的局部放大，图中显示环形通道内载有人员、车辆、设备；

图8为本发明核能巨型垂直升降抢险救灾起重运输机起吊大型设备(飞机、火车)示意图；

图9为通过液压伸缩移动支腿伸缩、偏移使本发明核能巨型垂直升降抢险救灾起重运输机实现地面移动示意图，图中右侧部分液压伸缩移动支腿通过收缩、倾斜、伸展等系列动作完成支撑脚右移；

图10为通过液压伸缩移动支腿伸缩、偏移使本发明核能巨型垂直升降抢险救灾起重运输机实现地面移动示意图，图中左侧部分液压伸缩移动支腿通过伸展完成核能巨型垂直升降抢险救灾起重运输机右移。

图中各标号的含义为：1-环形通道机架，2-核能发电动力机组，3-电动螺旋升力机，4-液压伸缩移动支腿，5-起重吊具，6-液压伸缩杆，7-液压斜撑，8-支撑脚；

101-环形周向通道，102-径向通道；

301-驱动电机，302-旋转轴，303-螺旋桨。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的具体内容做进一步详细解释说明。

如图1至图10所示，本实施例给出一种核能巨型垂直升降抢险救灾起重运输机，包括环形通道机架1，环形通道机架1的中心设置有核能发电动力机组2，顶部安装有多组电动螺旋升力机3，底部安装有多组液压伸缩移动支腿4和起重吊具5，起重吊具5用于悬挂起吊、搬运不必要进入机架通道内的物资与设备，或无法装入通道内的超大型设备。

环形通道机架1底部或侧面设置有开合门，开合门上设置有吊装机具，整机重量1000吨以上，能够起吊、搬运总重量1000吨以上的人、货物和设备，门上设置的吊装机具，供人员、货物、设备起吊、装卸和进出。

环形通道机架1包括半径不同的多个同心环形周向通道101以及等间距设置的连接多个环形周向通道101的径向通道102；

环形通道机架1为高强度的中空结构，其断面宽、高均为3～5m；其外壳为核能发电动力机组2、电动螺旋升力机3、液压伸缩移动支腿4提供支撑与承载平台，其通道内用于装载人员、货物，以及车辆、设备等。

环形通道机架1内设置有功能空间，如驾驶舱、工作间、实验室、休息室等，供工作人员驾驶操作、办公、休息，开展科学实验、勘测观察和其他活动等。

环形通道机架1的上部、侧面与底部均设置有用于观察外部环境的窗户。

核能发电动力机组2包括核反应堆、核电控制系统和保护装置。

电动螺旋升力机3包括驱动电机301、旋转轴302和螺旋桨303，通过对不同螺旋桨303转速控制，螺旋桨303与旋转轴302倾角变化，实施整机倾角、平衡以及运行速度、行驶方向调节。

旋转轴302和螺旋桨303具有调整平衡、前进方向和前进速度的变化的倾角。

电动螺旋升力机3等间距分布在环形周向通道101的顶部，整体高度较高，螺旋桨303离地高度高，旋转时对地面环境影响小，起降时地面飞沙走石现象小。

液压伸缩移动支腿4包括液压伸缩杆6、调整液压伸缩杆6方向的液压斜撑7及支撑脚8，液压斜撑7用于调整液压伸缩杆6角度，通过对不同液压伸缩移动支腿4倾斜变化与伸缩调节，实现地面停放时小范围移动与位置调节。

液压伸缩移动支腿4具有避让地面物体的智能识别功能，避让某些地面物体；

根据地物状况能够通过收缩悬空动作或倾斜操作作出避让，如在足球场、联排篮球场降落停放时，通过液压伸缩移动支腿4的收缩或倾斜操作智能化自动避开球门、篮板等。

液压伸缩移动支腿4与电动螺旋升力机3对应设置。

液压移动伸缩支腿4为多级伸缩结构，最大伸展高度10～20m，通过对不同液压伸缩移动支腿4伸缩调节，实现不平顺地面稳定停靠，从而使该起重运输机可以在存在有某些地面设施的场地停放、起降，如足球场、联排篮球场，以及低层、低密度建筑区等，不需要专用机场。

每个液压伸缩杆6的一级外壁四周设置有三个或四个液压斜撑7。

本发明的核能巨型垂直升降抢险救灾起重运输机工作时，从环形通道机架1底部或侧面设置的开合门上的吊装机具，使人员、货物或设备进入环形通道机架1的功能空间内，通过起重吊具5用于悬挂起吊、搬运不必要进入环形通道机架1内的物资与设备，或无法装入通道内的超大型设备；启动核能发电动力机组2，通过控制系统操作电动螺旋升力机3的驱动电机301、旋转轴302和螺旋桨303工作，通过对不同螺旋桨303转速控制，螺旋桨303与旋转轴302倾角变化，实施整机倾角、平衡以及运行速度、行驶方向调节；需要降落时，通过液压伸缩移动支腿4的智能识别功能避让地面物体，通过对不同液压伸缩移动支腿4伸缩调节，实现不平顺地面稳定停靠；需要小范围移动与位置调节时，通过液压斜撑7调整不同液压伸缩杆6倾斜角度，通过对不同液压伸缩移动支腿4倾斜变化与伸缩调节，实现地面停放时小范围移动与位置调节。

本发明可结合无人机飞行技术实现无人/遥控操控。

以上内容不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定保护范围。