太陽能齒輪傳動(dòng)盤式多旋翼飛行器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種太陽能齒輪傳動(dòng)盤式多旋翼飛行器，具有相互扣合的盤式蒙皮、電動(dòng)引擎、主機(jī)架、動(dòng)力分配傳動(dòng)系統(tǒng)和飛行控制系統(tǒng)，動(dòng)力分配傳動(dòng)系統(tǒng)向外延伸多個(gè)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(dòng)驅(qū)動(dòng)部件及改變旋翼槳距的部件。本發(fā)明用一臺(tái)引擎驅(qū)動(dòng)多軸多個(gè)旋翼，通過改變各旋翼的槳距從而改變各軸升力大小，實(shí)現(xiàn)飛行器飛行姿態(tài)的改變，蒙皮的上表面設(shè)置太陽能電池板，減輕了飛行器的重量，增加了續(xù)航能力。
【專利說明】太陽能齒輪傳動(dòng)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(jìn)行操作控制，以實(shí)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(shí)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(shí)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(dòng)機(jī)以驅(qū)動(dòng)螺旋槳從而達(dá)到飛行的目的，通過改變過電動(dòng)機(jī)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(diǎn)，即多軸多旋翼飛行器的每個(gè)螺旋槳都需要耗費(fèi)很多電能去控制飛行器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，想要長時(shí)間有效續(xù)航就要求蓄電池能夠存儲(chǔ)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(shí)由于蓄電池使用壽命有限，存儲(chǔ)的電能也有限，因而很難滿足長時(shí)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(qiáng)的新型太陽能齒輪傳動(dòng)盤式多旋翼飛行器。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明按以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種太陽能齒輪傳動(dòng)盤式多旋翼飛行器，包括飛行控制系統(tǒng)、電動(dòng)引擎、主機(jī)架、動(dòng)力分配傳動(dòng)系統(tǒng)、由主機(jī)架向外延伸的多個(gè)支架、位于每個(gè)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(gè)互相扣合的盤式蒙皮，所述盤式蒙皮將飛行控制系統(tǒng)、弓丨擎、主機(jī)架、動(dòng)力分配傳動(dòng)系統(tǒng)、多個(gè)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，位于上方的蒙皮上表面設(shè)置有太陽能電池板、所述飛行控制系統(tǒng)包括2N個(gè)伺服舵機(jī)；所述動(dòng)力分配傳動(dòng)系統(tǒng)包括由引擎帶動(dòng)的輸入軸齒輪3、由輸入軸齒輪帶動(dòng)且繞輸入軸圓周交錯(cuò)均布的N個(gè)輸出齒輪和N個(gè)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)向輪和輸入軸齒輪哨合；所述每個(gè)輸出齒輪驅(qū)動(dòng)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(dòng)帶動(dòng)旋翼總成工作。
[0007]上述旋翼總成包括被輸出齒輪驅(qū)動(dòng)的旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)輸入軸9、套在旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)輸入軸9上的搖槳臂8與推動(dòng)盤7、固定在旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)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(gè)旋翼安裝夾4、固定在旋翼安裝夾4上的旋翼；所述推動(dòng)盤7設(shè)置在搖槳臂8和旋翼安裝夾4之間且外伸兩個(gè)對稱的吊耳，所述每個(gè)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(jī)之間鉸接有L型控制臂，L型控制臂的中間拐點(diǎn)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(gè)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(tái)引擎驅(qū)動(dòng)多軸多個(gè)旋翼，通過改變各旋翼的槳距從而改變各軸升力大小以實(shí)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。另外，本發(fā)明采用齒輪10與齒形帶12組成的齒形帶傳動(dòng)帶動(dòng)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。
[0011]3、本發(fā)明在上方蒙皮的上表面設(shè)置太陽能電池板，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)引擎工作，可以只帶小容量的電池，減輕了飛行器的重量，增加了續(xù)航能力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明太陽能齒輪傳動(dòng)盤式多旋翼飛行器傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖3為本發(fā)明太陽能齒輪傳動(dòng)盤式多旋翼飛行器從傳動(dòng)組件與旋翼總成結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1和2所示為本發(fā)明一種太陽能齒輪傳動(dòng)盤式多旋翼飛行器傳動(dòng)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)、電動(dòng)引擎、主機(jī)架、動(dòng)力分配傳動(dòng)系統(tǒng)、多個(gè)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，位于上方的蒙皮上表面設(shè)置有太陽能電池板23，輸入軸齒輪3屬于動(dòng)力分配傳動(dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)部件，該齒輪由電動(dòng)引擎直接帶動(dòng)或者由安裝在電動(dòng)引擎輸出軸的齒輪通過與輸入軸齒輪3哨合傳動(dòng)。
[0016]本結(jié)構(gòu)中，動(dòng)力分配傳動(dòng)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(gè)對稱的旋翼總成通過帶傳動(dòng)由從動(dòng)齒輪直接與輸入軸齒輪3嚙合傳動(dòng)，另外兩個(gè)對稱的旋翼總成通過帶傳動(dòng)由從動(dòng)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(dá)到傳動(dòng)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。
[0017]進(jìn)一步，如圖3所示為本發(fā)明太陽能齒輪傳動(dòng)盤式多旋翼飛行器從傳動(dòng)組件與旋翼總成結(jié)構(gòu)圖，從傳動(dòng)組件可以是由齒輪10、齒形帶12組成的齒形帶傳動(dòng)。旋翼總成由旋翼安裝夾4、旋翼安裝夾基座5、連桿6、推動(dòng)盤7、旋翼總成基座、搖槳臂8、旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)輸入軸
9、及L型控制臂11等組成。每個(gè)旋翼安裝夾基座5上均安裝有兩個(gè)旋翼安裝夾4，且這兩個(gè)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(gè)凸耳，凸耳上設(shè)有一個(gè)圓柱形凸臺(tái)，該圓柱形凸臺(tái)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(dòng)盤7 —邊伸出吊耳上設(shè)置的相應(yīng)圓柱形凸臺(tái)配合；推動(dòng)盤7可沿旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)輸入軸9的軸線上下移動(dòng)，亦可沿旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)輸入軸9軸線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)盤7兩邊各對稱伸出吊耳，兩吊耳上均設(shè)有圓柱形凸臺(tái)，圓柱形凸臺(tái)可與推動(dòng)盤7上的相應(yīng)圓孔配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副；搖槳臂8與推動(dòng)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(dòng)輸入軸9上，可沿旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)輸入軸9上下移動(dòng)從而帶動(dòng)推動(dòng)盤7做上下移動(dòng)，搖槳臂8向外伸出一個(gè)圓柱形凸臺(tái)，該圓柱形凸臺(tái)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(jī)連接，中間點(diǎn)安裝在旋翼總成基座上，可繞中間點(diǎn)所在的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)；操縱伺服舵機(jī)拉動(dòng)控制臂11，控制臂11繞中間點(diǎn)所在的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，拉動(dòng)搖槳臂8向下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)推動(dòng)盤7做上下移動(dòng)，推動(dòng)盤7通過連桿6拉動(dòng)兩個(gè)旋翼安裝夾4轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)螺旋槳繞旋翼安裝夾基座5中心軸轉(zhuǎn)動(dòng),從而改變槳距,達(dá)到改變螺旋槳升力大小的目的。
[0018]伺服舵機(jī)安裝在主機(jī)架上，與飛行控制計(jì)算機(jī)電性連接，飛行控制計(jì)算機(jī)給定脈沖信號驅(qū)動(dòng)舵機(jī)運(yùn)動(dòng)，做到機(jī)械與電氣相結(jié)合，達(dá)到控制飛行器目的。
[0019]動(dòng)力分配傳動(dòng)系統(tǒng)向外延伸多個(gè)支架(三個(gè)、四個(gè)、六個(gè)、八個(gè)等)，上述支架均勻間隔組成三叉型、十字型、米字型等，同時(shí)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】
1.一種太陽能齒輪傳動(dòng)盤式多旋翼飛行器，包括飛行控制系統(tǒng)、電動(dòng)引擎、主機(jī)架、動(dòng)力分配傳動(dòng)系統(tǒng)、由主機(jī)架向外延伸的多個(gè)支架、位于每個(gè)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(gè)互相扣合的盤式蒙皮，所述盤式蒙皮將飛行控制系統(tǒng)、弓丨擎、主機(jī)架、動(dòng)力分配傳動(dòng)系統(tǒng)、多個(gè)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，位于上方的蒙皮上表面設(shè)置有太陽能電池板，所述飛行控制系統(tǒng)包括2N個(gè)伺服舵機(jī)；所述動(dòng)力分配傳動(dòng)系統(tǒng)包括由弓I擎帶動(dòng)的輸入軸齒輪(3)、由輸入軸齒輪帶動(dòng)且繞輸入軸圓周交錯(cuò)均布的N個(gè)輸出齒輪和N個(gè)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(gè)輸出齒輪驅(qū)動(dòng)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(dòng)帶動(dòng)旋翼總成工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能齒輪傳動(dòng)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(dòng)的旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)輸入軸(9)、套在旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)輸入軸(9)上的搖槳臂(8)與推動(dòng)盤(7)、固定在旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)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(gè)旋翼安裝夾(4)、固定在旋翼安裝夾(4)上的旋翼；所述推動(dòng)盤(7)設(shè)置在搖槳臂(8)和旋翼安裝夾(4)之間且外伸兩個(gè)對稱的吊耳，所述每個(gè)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(jī)之間鉸接有L型控制臂，L型控制臂的中間拐點(diǎn)安裝在旋翼總成基座上。
【文檔編號】B64C27/20GK103803075SQ201210462419
【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