一種構(gòu)造飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)及飛行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飛行器領(lǐng)域，具體而言，涉及一種構(gòu)造飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)及飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，航模飛行器的種類(lèi)繁多，例如四軸飛行器和固定翼無(wú)人機(jī)等。
[0003]四軸飛行器的旋翼對(duì)稱(chēng)分布在機(jī)體的前后、左右四個(gè)方向，四個(gè)旋翼處于同一高度平面，且四個(gè)旋翼的結(jié)構(gòu)和半徑都相同，四個(gè)電機(jī)對(duì)稱(chēng)的安裝在飛行器的支架端，支架中間空間安放飛行控制計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備。四軸飛行器通過(guò)調(diào)節(jié)四個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)改變旋翼轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)升力的變化，從而控制飛行器的姿態(tài)和位置，在調(diào)節(jié)的過(guò)程中消耗的電能比較大，高能耗直接導(dǎo)致續(xù)航時(shí)間短的問(wèn)題；四軸飛行器飛行速度慢，目前較高端的中小型四軸飛行器的垂直上升最大速度一般為9m/s，水平速度最大只有25m/s;由于續(xù)航時(shí)間短、飛行速度慢，導(dǎo)致諸如運(yùn)輸、快遞、巡線(xiàn)等都難以有效實(shí)現(xiàn)。目前四軸飛行器大多數(shù)應(yīng)用均在極其有限空間、時(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行。
[0004]固定翼無(wú)人機(jī)之所以能飛起來(lái)，是因?yàn)闄C(jī)翼的升力克服了重力。機(jī)翼的升力是機(jī)翼上下空氣壓力差形成的。一般固定翼航模是依靠機(jī)頭的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)螺旋槳高速運(yùn)轉(zhuǎn)，然后提供推力，當(dāng)推力大于滑輪的摩擦阻力時(shí)，飛機(jī)就會(huì)向前運(yùn)動(dòng)。固定翼飛機(jī)在空中飛行速度較快，需要操舵手有良好的反應(yīng)能力，還有較強(qiáng)的操作技巧，相比于多軸無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，操作是比較復(fù)雜的。另外，由于固定翼無(wú)人機(jī)只有一個(gè)提供推力的螺旋槳，且方向是水平的，在飛機(jī)的垂直方向上并沒(méi)有外加的力來(lái)平衡飛機(jī)機(jī)體的重力，沒(méi)有外加的力來(lái)調(diào)整飛機(jī)的姿態(tài)，所以固定翼只能在空中飛行時(shí)，利用機(jī)翼和尾翼產(chǎn)生的升力和其他力，才能保持平衡，而不能懸停在空中。
[0005]目前，尚無(wú)一種兼顧垂直起降、空中懸停、飛行速度快、飛行時(shí)間長(zhǎng)的飛行器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種構(gòu)造飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)及飛行器，旨在改善上述問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0008]—種構(gòu)造飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)，包括旋翼機(jī)構(gòu)，所述旋翼機(jī)構(gòu)包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸和螺旋槳，所述旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)連接，所述旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)包括控制裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述控制裝置與所述旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述螺旋槳與驅(qū)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述旋轉(zhuǎn)軸固定連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)齒輪和傳動(dòng)齒輪，所述主動(dòng)齒輪與所述傳動(dòng)齒輪嚙合，所述主動(dòng)齒輪與所述控制裝置連接，所述傳動(dòng)齒輪固定套設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)軸上。
[0010]采用主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪相嚙合的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)精確快速?？刂茣r(shí)，控制裝置帶動(dòng)主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)齒輪帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪，由于傳動(dòng)齒輪固定于旋轉(zhuǎn)軸上，從而帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述控制裝置包括控制模塊和控制電機(jī)，所述控制模塊與所述控制電機(jī)電連接，所述控制電機(jī)與所述主動(dòng)齒輪連接。
[0012]控制電機(jī)工作帶動(dòng)主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，控制模塊控制控制電機(jī)的啟停、正反轉(zhuǎn)以及轉(zhuǎn)速等，從而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)停、轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)速等，使得旋轉(zhuǎn)軸的控制精確，快速高效地實(shí)現(xiàn)多種飛行模式的切換。
[0013]進(jìn)一步地，所述旋翼機(jī)構(gòu)為四個(gè)，其中，所述旋轉(zhuǎn)軸為兩個(gè)，所述螺旋槳為四個(gè)；
[0014]兩個(gè)所述旋轉(zhuǎn)軸的兩端均分別設(shè)置有一個(gè)螺旋槳，兩個(gè)所述旋轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有橫桿，所述橫桿包括第一橫桿和第二橫桿，其中一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)和所述軸桿連接機(jī)構(gòu)分別與所述第一橫桿和所述第二橫桿連接，另一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)所述軸桿連接機(jī)構(gòu)和所述旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)分別與所述第一橫桿和所述第二橫桿連接。
[0015]采用四個(gè)螺旋槳，使得該動(dòng)力系統(tǒng)可構(gòu)造四軸的飛行器，并且旋轉(zhuǎn)軸為兩個(gè)，使得四個(gè)螺旋槳兩兩為一組，同一組的兩個(gè)螺旋槳共軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)還包括第一連接件，所述橫桿與所述旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)所述第一連接件連接，所述控制裝置安裝于所述第一連接件上。
[0017]通過(guò)設(shè)置第一連接件，能夠?qū)刂蒲b置起到固定作用，可實(shí)現(xiàn)該旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)與第一橫桿或第二橫桿的連接和固定。
[0018]進(jìn)一步地，所述第一連接件包括第一T形連接件和第一固定板，所述第一 T形連接件包括第一連接部和第一固定部，所述第一連接部與所述旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承連接，所述橫桿固定于所述第一固定部和所述第一固定板之間，所述控制裝置安裝于所述第一固定部上。
[0019]控制裝置固定在第一固定部上，固定牢靠，使控制裝置能夠很好地控制主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)軸在傳動(dòng)齒輪的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸承轉(zhuǎn)動(dòng)，既能夠保證旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，也能夠使旋轉(zhuǎn)軸牢靠地與第一連接部連接，使旋轉(zhuǎn)軸不會(huì)發(fā)生偏移或晃動(dòng)，傳動(dòng)更加精準(zhǔn)。
[0020]進(jìn)一步地，所述軸桿連接機(jī)構(gòu)包括第二連接件，所述第二連接件包括第二T形連接件和第二固定板，所述第二 T形連接件包括第二連接部和第二固定部，所述第二連接部與所述旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承連接，所述橫桿固定于所述第二 T形連接件和所述第二固定板之間。
[0021]第二連接部通過(guò)軸承與旋轉(zhuǎn)軸連接固定，第二固定部和第二固定板在連接時(shí)將橫桿夾緊于第二固定部和第二固定板之間，使橫桿與旋轉(zhuǎn)軸能夠牢靠連接，既保證了旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，又能夠?qū)πD(zhuǎn)軸起到支撐和連接作用。
[0022]進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)，所述電機(jī)固定于螺旋槳固定座內(nèi)，所述螺旋槳的軸伸入所述螺旋槳固定座并與所述電機(jī)連接，所述螺旋槳固定座與所述旋轉(zhuǎn)軸固定連接。
[0023]螺旋槳固定座對(duì)電機(jī)起到固定和保護(hù)作用，螺旋槳固定座與旋轉(zhuǎn)軸固定連接，保證了旋轉(zhuǎn)軸在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)螺旋槳發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
[0024]進(jìn)一步地，所述螺旋槳固定座的底部的兩端分別設(shè)置有底板，所述旋轉(zhuǎn)軸上套設(shè)有兩個(gè)連接板，所述底板與所述連接板通過(guò)螺栓連接。
[0025]通過(guò)底板與連接板的連接，能夠?qū)⒙菪龢潭ㄗc旋轉(zhuǎn)軸很好地固定，便于旋轉(zhuǎn)軸在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)螺旋槳發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
[0026]本發(fā)明還提供了一種飛行器，以輔助解決上述技術(shù)問(wèn)題，該飛行器，包括上述任一項(xiàng)構(gòu)造飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)。
[0027]本發(fā)明提供的構(gòu)造飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)的有益效果是:該動(dòng)力系統(tǒng)工作時(shí)，可通過(guò)控制裝置控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使螺旋槳發(fā)生偏轉(zhuǎn)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)控制旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)螺旋槳工作方向的調(diào)整。采用該動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)造的飛行器在起飛時(shí)，該動(dòng)力系統(tǒng)的螺旋槳的工作方向豎直，利用螺旋槳的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力，并通過(guò)相應(yīng)的控制實(shí)現(xiàn)垂直起降和空中懸停；在飛行過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使螺旋槳的工作方向與飛行方向一致，螺旋槳旋轉(zhuǎn)為飛行器提供推力，加快了飛行速度，并且節(jié)約了能耗，續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)。因此，該動(dòng)力系統(tǒng)能夠構(gòu)造兼顧垂直起降、空中懸停、飛行速度快、飛行時(shí)間長(zhǎng)的飛行器。
【附圖說(shuō)明】
[0028]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0029]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的構(gòu)造飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的構(gòu)造飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)的底側(cè)視角的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的構(gòu)造飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)的螺旋槳固定座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的構(gòu)造飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)在兩個(gè)螺旋槳共軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的構(gòu)造飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)的軸桿連接機(jī)構(gòu)的底側(cè)視角的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖6為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的構(gòu)造飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖7為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的飛行器的頂面視角的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖8為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的飛行器的底面視角的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖中標(biāo)記分別為:
[0038]旋轉(zhuǎn)軸101;螺旋槳102;控制裝置103;驅(qū)動(dòng)裝置104;主動(dòng)齒輪105;傳動(dòng)齒輪106;橫桿107;第一橫桿108;第二橫桿109;第