動力系統(tǒng)及飛行器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種有兩個旋翼共軸線布置的動力系統(tǒng)及以該動力系統(tǒng)構建的飛行器。
【背景技術】
[0002]飛行器，通常包括機架及安裝于機架上的控制單元及一套以上的動力系統(tǒng)，動力系統(tǒng)通常包括一個以上的旋翼單元，旋翼單元通常包括動力裝置及由該動力裝置驅動的旋翼。控制單元通常包括檢測傳感器、控制電路板及電調，電調用于調整旋翼的轉速；控制單元用于檢測飛行器的飛行姿態(tài)及調控動力裝置以控制飛行器的行進姿態(tài)、行進方向及行進速度等。
[0003]公布號為CN101934858A的專利文獻中公布了一種小型電動涵道螺旋槳式智能無人飛行器，其由涵道、支架、共軸反轉旋翼、整流罩、電池、電動機、驅動控制電路和微控制器組成。由于其使用共軸反轉式雙旋翼設計，兩個旋翼在共同提供升力的旋轉過程中產(chǎn)生的反扭矩相互抵消，使飛行器穩(wěn)定地飛行。但是，在飛行過程中，上、下旋翼在旋轉過程中容易產(chǎn)生氣流振動噪音，振動噪音的產(chǎn)生降低了飛行器的動力系統(tǒng)的效率。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的主要目的是提供一種使具有兩個旋翼共軸線布置時能有效提高效率的動力系統(tǒng)；
本發(fā)明的另一目的是提供一種以上述動力系統(tǒng)構建的飛行器。
[0005]為了實現(xiàn)上述主要目的，本發(fā)明提供一種動力系統(tǒng)，其包括涵道、第一旋翼單元及第二旋翼單元；第一旋翼單元包括第一旋翼，第二旋翼單元包括第二旋翼；第一旋翼與第二旋翼均置于涵道內；第一旋翼的軸線與第二旋翼的軸線均與涵道的中線共線；第一旋翼與第二旋翼的至少一個旋翼參數(shù)不同；旋翼參數(shù)為槳型、槳徑、槳距角及槳葉數(shù)量。
[0006]由以上方案可見，由于第一旋翼與第二旋翼至少具有在槳型、槳徑、槳距角及槳葉數(shù)量中的一個旋翼參數(shù)不同，從而二者旋轉產(chǎn)生的下洗氣流具有頻率等參數(shù)存在差異，可有效地抑制兩個旋翼在旋轉過程產(chǎn)生的振動噪音，從而提高該動力系統(tǒng)的效率。
[0007]一個具體的方案為上述動力系統(tǒng)中的第一旋翼的槳徑與第二旋翼的槳徑之比為0.3至0.6。兩槳徑之比限制在該比例范圍內時，在充分地保證動力系統(tǒng)的下洗氣流量的同時，有效地抑制振動噪聲的產(chǎn)生。
[0008]另一個具體的方案為上述動力系統(tǒng)中的第一旋翼的槳距角比第二旋翼的槳距角小。槳距角較小的第一旋翼位于上方，其對氣流的作用力的水平分量較小，有效地減少第二旋翼的功率，可以有利于減少第一旋翼下洗氣流的變向作用，減少下洗氣流對第二旋翼的干擾，能有效的抑制振動噪音，降低能量的損失。
[0009]更具體的方案為上述動力系統(tǒng)中的第一旋翼的槳距角為35度，第二旋翼的槳距角為40度。
[0010]優(yōu)選方案為第一旋翼位于第二旋翼的上方。第一旋翼位于第二旋翼的上方有利于加速旋翼軸線附近的氣流吸入，有利于提高氣動效率。
[0011]另一個具體的方案為上述動力系統(tǒng)中的第一旋翼的槳葉數(shù)量大于第二旋翼的槳葉數(shù)量；第一旋翼位于第二旋翼的上方。由于槳葉自身起到導流的作用，位于上方的第一旋翼的槳葉數(shù)量多于下方的第二旋翼的槳葉數(shù)量可使第一旋翼為第二旋翼提供較為整齊的氣流，減少第一旋翼對第二旋翼的氣流吸入的干擾。有利于提高氣動效率。
[0012]再一個優(yōu)選的方案為第一旋翼的槳距角小于第二旋翼的槳距角；第一旋翼位于第二旋翼的上方；第一旋翼與第二旋翼的槳葉數(shù)量均為3片。槳距角較小的第一旋翼位于上方，其對氣流的作用力的水平分量較小，有效地減少第二旋翼的功率，可以有利于減少第一旋翼下洗氣流的變向作用，減少下洗氣流對第二旋翼的干擾，能有效的抑制振動噪音，降低能量的損失。
[0013]為了實現(xiàn)本發(fā)明的另一目的，本發(fā)明提供一種飛行器，其包括機架及安裝于機架上一套以上的動力系統(tǒng)；動力系統(tǒng)包括涵道、第一旋翼單元及第二旋翼單元，第一旋翼單元包括第一旋翼，第二旋翼單元包括第二旋翼；第一旋翼及第二旋翼均置于涵道內；第一旋翼的軸線與第二旋翼的軸線均與涵道的中線共線；第一旋翼與第二旋翼的至少一個旋翼參數(shù)不同；旋翼參數(shù)為槳型、槳徑、槳距角及槳葉數(shù)量。
[0014]一個具體的方案為上述飛行器的動力系統(tǒng)中第一旋翼的槳徑與第二旋翼的槳徑之比為0.3至0.6 ;第一旋翼的槳距角比第二旋翼的槳距角小；第一旋翼的槳葉數(shù)量大于第二旋翼的槳葉數(shù)量；第一旋翼與第二旋翼的槳距角為定值；第一旋翼位于第二旋翼的上方。
[0015]另一個具體的方案為上述飛行器的動力系統(tǒng)中第一旋翼的槳距角小于第二旋翼的槳距角；第一旋翼位于第二旋翼的上方；第一旋翼與第二旋翼的槳葉數(shù)量均為3片。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明飛行器第一實施例的立體圖；
圖2是本發(fā)明飛行器第一實施例的結構分解圖；
圖3是本發(fā)明飛行器第一實施例中第一涵道風扇的結構圖；
圖4是本發(fā)明飛行器第一實施例中第二涵道風扇的結構圖；
圖5是本發(fā)明飛行器第一實施例中涵道風扇固定件的立體圖；
圖6是本發(fā)明飛行器第一實施例中反扭矩控制單元的立體圖；
圖7是本發(fā)明飛行器第一實施例中行進控制單元的立體圖；
圖8是本發(fā)明飛行器第一實施例中第一旋翼、第二旋翼及二臺驅動電機與固定支架的相對位置示意圖；
圖9是本發(fā)明飛行器第一實施例在飛行過程中各旋翼旋向的示意圖；
圖10是本發(fā)明動力系統(tǒng)第二實施例的立體圖；
圖11是本發(fā)明動力系統(tǒng)第二實施例的結構圖；
圖12是本發(fā)明動力系統(tǒng)第三實施例中第一旋翼、第二旋翼及二臺驅動電機的相對位置示意圖；
圖13是本發(fā)明動力系統(tǒng)第四實施例中第一旋翼、第二旋翼及二臺驅動電機的相對位置示意圖；
圖14是本發(fā)明動力系統(tǒng)第五實施例中第一旋翼與第二旋翼平面示意圖；
圖15是本發(fā)明動力系統(tǒng)第七實施例的結構示意圖；
圖16是本發(fā)明動力系統(tǒng)第八實施例的結構示意圖；
圖17是本發(fā)明動力系統(tǒng)第九實施例的結構示意圖；
圖18是本發(fā)明動力系統(tǒng)第十實施例的結構示意圖。
[0017]以下結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。
【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明的動力系統(tǒng)主要用于飛行器、氣墊船、氣動滑行車等，以下各實施例以飛行器的動力系統(tǒng)為例對本發(fā)明進行說明。
[0019]動力系統(tǒng)及飛行器第一實施例
參見圖1及圖2，飛行器I由機架及安裝于機架上控制單元，反扭矩控制裝置14，行進控制單元15，動力系統(tǒng)，電源與4個側旋翼單元構成。動力系統(tǒng)由涵道11及置于涵道11內的第一旋翼單元與第二旋翼單元構成；4個側旋翼單元為均勻地分布于涵道11的外圍的第一涵道風扇16，第二涵道風扇17，第一涵道風扇18及第二涵道風扇19 ;涵道11內固定有一十字型安裝支架111，第一旋翼單元中的第一旋翼12及第二旋翼單元中的第二旋翼13的驅動電機通過固定支架安裝于安裝支架111上，第一旋翼12的軸線與第二旋翼13的軸線均與涵道11的中線共線，第一旋翼12位于第二旋翼13的上方；第一涵道風扇16、18及第二涵道風扇17、19分別通過涵道風扇固定件112固定于涵道11的外側壁上；安裝支架111、驅動電機的固定支架及涵道風扇固定件112構成本實施例的機架。
[0020]參見圖3，第一涵道風扇16由第一涵道161，支架163，第一導流板166及通過支架163固定于第一涵道161內的第一電機162，第一涵道旋翼164與第一整流帽165構成。第一涵道旋翼164為右旋螺旋槳，第一導流板166為4片沿第一涵道161的徑向延伸的矩形板構成，導流板166的導流面與第一