齒輪傳動的盤式多旋翼飛行器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種齒輪傳動的盤式多旋翼飛行器，具有相互扣合的盤式蒙皮、引擎、主機架、動力分配傳動系統(tǒng)和飛行控制系統(tǒng)，動力分配傳動系統(tǒng)向外延伸多個支架，支架均勻間隔，支架前端設(shè)有可改變槳距的旋翼總成，旋翼總成包括旋翼轉(zhuǎn)動驅(qū)動部件及改變旋翼槳距的部件。本發(fā)明用一臺引擎驅(qū)動多軸多個旋翼，通過改變各旋翼的槳距從而改變各軸升力大小，實現(xiàn)飛行器飛行姿態(tài)的改變；采用油動引擎，增加了有效任務(wù)載荷，并延長了飛行時間，尤其適用于長時間及遠程作業(yè)。
【專利說明】齒輪傳動的盤式多旋翼飛行器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航空產(chǎn)品【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種多軸多旋翼飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]多軸多旋翼飛行器通過無線電遙控系統(tǒng)及自主飛行控制系統(tǒng)對其進行操作控制，以實現(xiàn)飛行器的起降、前后左右飛行、加減速以及方向控制等?？刹倏v性、穩(wěn)定性、有效任務(wù)載荷和續(xù)航時間是考察多軸多旋翼飛行器的重要指標(biāo)，在相同的可操縱性及穩(wěn)定性條件下，使用者追求更大的有效任務(wù)載荷與長時間續(xù)航飛行能力。
[0003]傳統(tǒng)的多軸多旋翼飛行器分別在螺旋槳所在旋轉(zhuǎn)軸上安裝電動機以驅(qū)動螺旋槳從而達到飛行的目的，通過改變過電動機的轉(zhuǎn)速從而改變各軸的升力大小以控制飛行姿態(tài)。這種結(jié)構(gòu)方式存在下述缺點，即多軸多旋翼飛行器的每個螺旋槳都需要耗費很多電能去控制飛行器的運動狀態(tài)，想要長時間有效續(xù)航就要求蓄電池能夠存儲足夠多的電能，這增加了飛行器的自身重量和制造成本，同時由于蓄電池使用壽命有限，存儲的電能也有限，因而很難滿足長時間續(xù)航的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可操縱性與穩(wěn)定性高、有效任務(wù)載荷大、續(xù)航能力強的新型齒輪傳動的盤式多旋翼飛行器。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明按以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0006]一種齒輪傳動的盤式多旋翼飛行器，包括飛行控制系統(tǒng)、引擎、主機架、動力分配傳動系統(tǒng)、由主機架向外延伸的多個支架、位于每個支架前端的旋翼總成1，其特殊之處是，所述飛行器還包括兩個互相扣合的盤式蒙皮，所述盤式蒙皮將飛行控制系統(tǒng)、引擎、主機架、動力分配傳動系統(tǒng)、多個支架、旋翼總成扣合在內(nèi)，所述蒙皮上設(shè)置有與旋翼位置相對的圓孔，所述飛行控制系統(tǒng)包括2N個伺服舵機；所述動力分配傳動系統(tǒng)包括由引擎帶動的輸入軸齒輪3、由輸入軸齒輪帶動且繞輸入軸圓周交錯均布的N個輸出齒輪和N個反向輸出齒輪組；所述反向輸出齒輪組包括同軸設(shè)置的導(dǎo)向輪2和輸出齒輪且導(dǎo)向輪和輸入軸齒輪嚙合；所述每個輸出齒輪驅(qū)動相應(yīng)的旋翼總成工作；所述輸出齒輪通過齒輪10與齒形帶12組成的齒形帶傳動帶動旋翼總成工作。
[0007]上述旋翼總成包括被輸出齒輪驅(qū)動的旋翼轉(zhuǎn)動輸入軸9、套在旋翼轉(zhuǎn)動輸入軸9上的搖槳臂8與推動盤7、固定在旋翼轉(zhuǎn)動輸入軸9上端部的旋翼安裝夾基座5、對稱安裝在旋翼安裝夾基座上且沿旋翼安裝夾基座所在軸線旋轉(zhuǎn)的兩個旋翼安裝夾4、固定在旋翼安裝夾4上的旋翼；所述推動盤7設(shè)置在搖槳臂8和旋翼安裝夾4之間且外伸兩個對稱的吊耳，所述每個旋翼安裝夾4上設(shè)置有外伸的凸耳，所述凸耳和相應(yīng)的吊耳之間鉸接有連桿6 ;所述搖槳臂8和伺服舵機之間鉸接有L型控制臂，L型控制臂的中間拐點安裝在旋翼總成基座上。
[0008]本發(fā)明的有益效果為:[0009]1、本發(fā)明采用了相互扣合的兩個盤式蒙皮，將旋翼飛行器的所有部件均包裹在內(nèi)，線條流暢，空氣阻力小。
[0010]2、用一臺引擎驅(qū)動多軸多個旋翼，通過改變各旋翼的槳距從而改變各軸升力大小以實現(xiàn)飛行器飛行姿態(tài)的改變，減少了飛行器自身重量及能源損耗；采用油動引擎驅(qū)動多軸多個旋翼可增加有效任務(wù)載荷，延長飛行時間，尤其適用于長時間及遠程作業(yè)。另外，本發(fā)明采用齒輪10與齒形帶12組成的齒形帶傳動帶動旋翼總成工作，可以保證嚴(yán)格的轉(zhuǎn)速傳遞關(guān)系，從而保證嚴(yán)格的飛行控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明齒輪傳動的盤式多旋翼飛行器傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖3為本發(fā)明齒輪傳動的盤式多旋翼飛行器從傳動組件與旋翼總成結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1和2所示為本發(fā)明一種齒輪傳動的盤式多旋翼飛行器傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，主要由相互扣合的盤式蒙皮21、22、旋翼總成1、導(dǎo)向輪2、輸入軸齒輪3組成。盤式蒙皮將飛行控制系統(tǒng)、引擎、主機架、動力分配傳動系統(tǒng)、多個支架、旋翼總成扣合在內(nèi)，蒙皮上設(shè)置有與旋翼位置相對的圓孔25,輸入軸齒輪3屬于動力分配傳動系統(tǒng)中的一個部件,該齒輪由油動引擎直接帶動或者由安裝在油動引擎輸出軸的齒輪通過與輸入軸齒輪3嚙合傳動。
[0015]本結(jié)構(gòu)中，動力分配傳動系統(tǒng)由輸入軸齒輪3向外延伸的支架呈十字形，其中有兩個對稱的旋翼總成通過帶傳動由從動齒輪直接與輸入軸齒輪3嚙合傳動，另外兩個對稱的旋翼總成通過帶傳動由從動齒輪與導(dǎo)向輪2嚙合，經(jīng)由導(dǎo)向輪2導(dǎo)向，導(dǎo)向輪2再與輸入軸齒輪3嚙合達到傳動的目的；經(jīng)導(dǎo)向后的旋翼總成的旋轉(zhuǎn)方向與未導(dǎo)向的旋翼總成的旋轉(zhuǎn)方向相反，其目的是為了相互作用消除其自身旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的反扭矩力，避免飛行器自旋無法定向飛行。
[0016]進一步，如圖3所示為本發(fā)明齒輪傳動的盤式多旋翼飛行器從傳動組件與旋翼總成結(jié)構(gòu)圖，從傳動組件可以是由齒輪10、齒形帶12組成的齒形帶傳動。旋翼總成由旋翼安裝夾4、旋翼安裝夾基座5、連桿6、推動盤7、旋翼總成基座、搖槳臂8、旋翼轉(zhuǎn)動輸入軸9、及L型控制臂11等組成。每個旋翼安裝夾基座5上均安裝有兩個旋翼安裝夾4，且這兩個旋翼安裝夾4沿旋翼安裝夾基座5中心所在截面呈左右對稱安裝，旋翼安裝夾4可沿旋翼安裝夾基座5所在軸線旋轉(zhuǎn)，旋翼安裝夾4底部伸出一個凸耳，凸耳上設(shè)有一個圓柱形凸臺，該圓柱形凸臺與連桿6 —端的相應(yīng)與圓孔配合，連桿6另一端圓孔與推動盤7 —邊伸出吊耳上設(shè)置的相應(yīng)圓柱形凸臺配合；推動盤7可沿旋翼轉(zhuǎn)動輸入軸9的軸線上下移動，亦可沿旋翼轉(zhuǎn)動輸入軸9軸線做旋轉(zhuǎn)運動，推動盤7兩邊各對稱伸出吊耳，兩吊耳上均設(shè)有圓柱形凸臺，圓柱形凸臺可與推動盤7上的相應(yīng)圓孔配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動副；搖槳臂8與推動盤7通過其內(nèi)部脹縮環(huán)結(jié)構(gòu)牢固嵌接，并套在旋翼轉(zhuǎn)動輸入軸9上，可沿旋翼轉(zhuǎn)動輸入軸9上下移動從而帶動推動盤7做上下移動，搖槳臂8向外伸出一個圓柱形凸臺，該圓柱形凸臺與L型控制臂11端部的孔配合組成旋轉(zhuǎn)副，L型控制臂11另一端與搖槳臂8連接，另一端與所述伺服舵機連接，中間點安裝在旋翼總成基座上，可繞中間點所在的固定軸轉(zhuǎn)動；操縱伺服舵機拉動控制臂11，控制臂11繞中間點所在的固定軸轉(zhuǎn)動，拉動搖槳臂8向下運動，從而帶動推動盤7做上下移動，推動盤7通過連桿6拉動兩個旋翼安裝夾4轉(zhuǎn)動，帶動螺旋槳繞旋翼安裝夾基座5中心軸轉(zhuǎn)動,從而改變槳距,達到改變螺旋槳升力大小的目的。
[0017]伺服舵機安裝在主機架上，與飛行控制計算機電性連接，飛行控制計算機給定脈沖信號驅(qū)動舵機運動，做到機械與電氣相結(jié)合，達到控制飛行器目的。
[0018]油動引擎轉(zhuǎn)速快慢由舵機控制油門改變。
[0019]動力分配傳動系統(tǒng)向外延伸多個支架(三個、四個、六個、八個等)，上述支架均勻間隔組成三叉型、十字型、米字型等，同時各支架前端均設(shè)有可改變旋翼槳距的旋翼總成。
【權(quán)利要求】
1.一種齒輪傳動的盤式多旋翼飛行器，包括飛行控制系統(tǒng)、引擎、主機架、動力分配傳動系統(tǒng)、由主機架向外延伸的多個支架、位于每個支架前端的旋翼總成(1)，其特征在于:所述飛行器還包括兩個互相扣合的盤式蒙皮，所述盤式蒙皮將飛行控制系統(tǒng)、引擎、主機架、動力分配傳動系統(tǒng)、多個支架、旋翼總成扣合在內(nèi)，所述蒙皮上設(shè)置有與旋翼位置相對的圓孔，所述飛行控制系統(tǒng)包括2N個伺服舵機；所述動力分配傳動系統(tǒng)包括由引擎帶動的輸入軸齒輪(3)、由輸入軸齒輪帶動且繞輸入軸圓周交錯均布的N個輸出齒輪和N個反向輸出齒輪組；所述反向輸出齒輪組包括同軸設(shè)置的導(dǎo)向輪(2)和輸出齒輪且導(dǎo)向輪和輸入軸齒輪嚙合；所述每個輸出齒輪驅(qū)動相應(yīng)的旋翼總成工作；所述輸出齒輪通過齒輪(10)與齒形帶(12)組成的齒形帶傳動帶動旋翼總成工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪傳動的盤式多旋翼飛行器，其特征在于:所述旋翼總成包括被輸出齒輪驅(qū)動的旋翼轉(zhuǎn)動輸入軸(9)、套在旋翼轉(zhuǎn)動輸入軸(9)上的搖槳臂(8)與推動盤(7)、固定在旋翼轉(zhuǎn)動輸入軸(9)上端部的旋翼安裝夾基座(5)、對稱安裝在旋翼安裝夾基座上且沿旋翼安裝夾基座所在軸線旋轉(zhuǎn)的兩個旋翼安裝夾(4)、固定在旋翼安裝夾(4)上的旋翼；所述推動盤(7)設(shè)置在搖槳臂(8)和旋翼安裝夾(4)之間且外伸兩個對稱的吊耳，所述每個旋翼安裝夾(4)上設(shè)置有外伸的凸耳，所述凸耳和相應(yīng)的吊耳之間鉸接有連桿(6);所述搖槳臂(8)和伺服舵機之間鉸接有L型控制臂，L型控制臂的中間拐點安裝在旋翼總成基座上。
【文檔編號】B64C27/02GK103803066SQ201210462440
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月15日
【發(fā)明者】王輝 申請人:西安韋德沃德航空科技有限公司