本實(shí)用新型涉及航空技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種全電自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)。
背景技術(shù):
通用航空事業(yè)的發(fā)展,離不開通用飛行器設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步的支持。在眾多通用飛行器中,自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)被認(rèn)為是最安全的一種,因其構(gòu)造簡單,操縱方便,受到了非常廣泛的關(guān)注。這里所提到的自轉(zhuǎn)旋翼機(jī),指的是19世紀(jì)20年代由西班牙人謝巴實(shí)用新型的,以自轉(zhuǎn)旋翼作為升力面、靠螺旋槳等推進(jìn)裝置產(chǎn)生推力來進(jìn)行前飛的一種旋翼類飛行器。與直升機(jī)不同的是,自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的旋翼非動(dòng)力驅(qū)轉(zhuǎn),而是靠前進(jìn)時(shí)的來流吹動(dòng)進(jìn)行自轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生升力,因此自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)也不需用尾槳來平衡反扭矩,但一般都裝有尾舵以調(diào)節(jié)航向。
放眼國內(nèi)外,現(xiàn)如今的自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)幾乎全數(shù)都是采用燃油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng),這種驅(qū)動(dòng)方式不僅會(huì)造成極大的空氣污染,還會(huì)產(chǎn)生很大的振動(dòng)和噪聲,給駕駛員和乘客都帶來了了很多不便。而且,傳統(tǒng)自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)一般都有龐大而復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和油路系統(tǒng),飛行過程中燃油的重量也會(huì)產(chǎn)生變化。為了減小因重量變化而引起的不穩(wěn)定力矩,使其不影響飛行的平衡和穩(wěn)定性,在傳統(tǒng)自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的設(shè)計(jì)中,一般都需將油箱盡量布置在整機(jī)的重心附近,使得總體布局形式單一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對背景技術(shù)中所涉及到的缺陷,提供一種全電自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)。
本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
全電自轉(zhuǎn)旋翼機(jī),包括旋翼、連接軸、機(jī)身、螺旋槳、電機(jī)、電池、尾翼、起落架、控制器和油門桿;
所述連接軸一端和機(jī)身固定相連,另一端和所述旋翼通過軸承相連,所述旋翼能夠繞所述連接軸自由轉(zhuǎn)動(dòng);
所述旋翼用于在所述全電自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)前進(jìn)時(shí)依靠來流吹動(dòng)進(jìn)行自轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生升力以平衡全電自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的重力;
所述螺旋槳設(shè)置在所述機(jī)身后部,其轉(zhuǎn)軸和電機(jī)的輸出軸固定相連,用于產(chǎn)生前進(jìn)的推力;
所述電池設(shè)置在所述機(jī)身內(nèi);
所述尾翼和所述機(jī)身的后端固定相連;
所述起落架安裝于機(jī)身的底部,用于地面滑跑和吸收自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)降落時(shí)的沖擊載荷;
所述控制器分別和電機(jī)、電池、油門桿電氣相連,其中,所述油門桿用于供駕駛員操縱控制器調(diào)節(jié)電池的輸出電壓和電流大小,從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
作為本實(shí)用新型全電自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)進(jìn)一步的優(yōu)化方案,所述機(jī)身呈流線型。
作為本實(shí)用新型全電自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)進(jìn)一步的優(yōu)化方案,還包含預(yù)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),所述預(yù)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述電機(jī)和螺旋槳之間,用于減小全電自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)起飛滑跑的距離。
本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下技術(shù)效果:
1. 全電自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)采用由電池和電機(jī)等裝置組成的電力驅(qū)動(dòng)形式,這種驅(qū)動(dòng)形式不會(huì)產(chǎn)生任何排放物,從而也不會(huì)造成空氣污染,因此比傳統(tǒng)的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式更加環(huán)保,而且,電機(jī)相較于發(fā)動(dòng)機(jī)而言,噪音和振動(dòng)也要小很多,比傳統(tǒng)自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)擁有更好的舒適性;
2. 全電自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的能量源為電池,在飛行過程中電池的重量幾乎不會(huì)產(chǎn)生變化,從而也不會(huì)產(chǎn)生給飛行帶來不利影響的不穩(wěn)定力矩,因此電池的分布位置可以十分靈活,例如可以布置在座艙底部或者座位下方等位置(如圖1中虛線框所示),從而可以節(jié)省空間,減小整機(jī)的體積,此外,電池重量不隨飛行時(shí)間和距離以及飛行姿態(tài)角的變化使得全電自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)擁有更好的平衡穩(wěn)定和操縱性;
3. 全電自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)通過調(diào)節(jié)電池輸出電壓和電流的大小來控制電機(jī)和螺旋槳的轉(zhuǎn)速,從而調(diào)節(jié)前飛速度。這樣以來,就將傳統(tǒng)自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)動(dòng)力裝置中的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和油管系統(tǒng)換做為一種線路系統(tǒng),線路自然要比桿路和油路輕巧和靈活很多,再加上可以去掉減速器和滑油系統(tǒng)等,可以減輕自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的重量,使其具有更大的載重效率和機(jī)動(dòng)性能。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型所涉及的全電自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的整體布局圖;
圖2是本實(shí)用新型所涉及的全電自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的裝配關(guān)系圖。
圖中,1為旋翼,2為連接軸,3為機(jī)身,4為螺旋槳,5為電機(jī),6為預(yù)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),7為電池,8為尾翼,9為起落架,10為控制器,11為油門桿。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
如圖1所示,本實(shí)用新型公開了一種全電自轉(zhuǎn)旋翼機(jī),包括旋翼1、連接軸2、機(jī)身3、螺旋槳4、電機(jī)5、預(yù)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6、電池7、尾翼8、起落架9、控制器10和油門桿11。
其中,連接軸2一端和機(jī)身3上部固定相連、另一端和旋翼1通過軸承固定相連,旋翼1能夠繞連接軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。旋翼1靠前進(jìn)時(shí)的來流吹動(dòng)進(jìn)行自轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生升力,平衡全電自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的重力。
連接軸2起承受和傳遞力與力矩的作用,機(jī)身3用于保護(hù)駕駛?cè)藛T和乘客免受外界干擾,為了減小阻力,一般將機(jī)身3做成流線型。
螺旋槳4和電機(jī)5相連,位于機(jī)身后部,電機(jī)5運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)螺旋槳4旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生前進(jìn)的推力。
預(yù)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6設(shè)置在電機(jī)5和螺旋槳4之間,用于減小全電自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)起飛滑跑的距離。
電池7作為能量源,可用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)和對其他裝置進(jìn)行供能,其擺放位置較靈活,可放置于虛線框內(nèi)或其他任意位置。
尾翼8和機(jī)身的后端固定相連,用于防止突風(fēng)干擾,提高整機(jī)飛行的平穩(wěn)性,也可用來調(diào)整航向。
起落架9安裝于機(jī)身3的底部,用于地面滑跑和吸收自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)降落時(shí)的沖擊載荷。
螺旋槳4、電機(jī)5、電池7、控制器10和油門桿11之間的裝配關(guān)系如圖2所示。其中,控制器10分別和電機(jī)5、電池7、油門桿11電氣相連,螺旋槳4的轉(zhuǎn)軸和電機(jī)5的輸出軸固定相連,駕駛員可通過油門桿操縱控制器,來調(diào)節(jié)電池的輸出電壓和電流大小,從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速,進(jìn)一步控制螺旋槳的轉(zhuǎn)速和推力大小,使得全電自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)在地面滑跑和前飛。
本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是,除非另外定義,這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是,諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義,并且除非像這里一樣定義,不會(huì)用理想化或過于正式的含義來解釋。
以上所述的具體實(shí)施方式,對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式而已,并不用于限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。