[發明專利]混合動力雙發式共軸雙槳直升機

有效

• 申請號: 201410133664.5
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN103921948A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 陳延禮;孟凡華;黃大年;劉順安;于顯利;姚永明;劉佳琳;劉通
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B64D27/02
• 分類號: B64D27/02;B64D35/08
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 南小平

技術領域

本發明屬于混合動力技術領域，具體涉及一種混合動力雙發式共軸雙槳直升機。

背景技術

傳統的共軸雙槳直升機傳動方式是由單一發動機通過減速箱、傘齒箱直接與槳葉相連，控制器控制各種執行機構進行工作。系統的動力源只有一個發動機，在一個旋轉周期下飛行時，將受飛行環境、操作情況的影響，其負載經常處于變化狀態，從而影響發動機輸出轉速的平穩性，尤其在起飛和降落的狀態下負載變化更大，傳動效率低、穩定性差。通常情況下，操作者都是將調節發動機油門，并調節槳葉槳距，使發動機輸出的功率變化，并不處在最佳燃油經濟區，能量回收和再利用率低，這就增加了燃油消耗，同時對發動機有傷害。

發明內容

本發明的目的在于提出一種混合動力雙發式共軸雙槳直升機，解決現有技術存在的共軸雙槳直升機平穩性差、傳動效率低及能量回收率和再利用率普遍偏低的問題。

為實現上述目的，本發明的混合動力雙發式共軸雙槳直升機包括減速系統、動力系統、控制系統和輔助系統；

所述動力系統包括離合器Ⅰ、發動機Ⅱ、力矩耦合器Ⅱ、離合器Ⅱ、電動/發動機Ⅱ、整流/逆變器Ⅱ、超級電容組、整流/逆變器Ⅰ、離合器Ⅲ、電動/發動機Ⅰ、離合器Ⅳ、發動機Ⅰ和力矩耦合器Ⅰ；力矩耦合器Ⅰ通過離合器Ⅲ、離合器Ⅳ分別與電動/發動機Ⅰ、發動機Ⅰ相連，力矩耦合器Ⅱ通過離合器Ⅰ、離合器Ⅱ分別與發動機Ⅱ、電動/發動機Ⅱ相連，電動/發動機Ⅱ、電動/發動機Ⅰ分別通過整流/逆變器Ⅱ、整流/逆變器Ⅰ與超級電容組連接，在需要時通過控制系統和輔助系統，將存儲在超級電容組內的電能分別通過整流/逆變器Ⅰ和整流/逆變器Ⅱ傳遞給電動/發動機Ⅰ和電動/發動機Ⅱ，驅動其工作；

所述減速系統包括傳動軸Ⅰ、減速箱Ⅱ、傳動軸Ⅱ、差速箱、傳動軸Ⅴ、減速箱Ⅰ、傳動軸Ⅵ、傘齒箱；所述力矩耦合器Ⅰ和力矩耦合器Ⅱ以并聯形式，分別通過傳動軸Ⅳ和傳動軸Ⅲ鏈接到差速箱上，差速箱通過傳動軸Ⅴ和傳動軸Ⅱ分別與減速箱Ⅰ、減速箱Ⅱ鏈接，減速箱Ⅰ和減速箱Ⅱ以并聯形式分別通過傳動軸Ⅵ和傳動軸Ⅰ鏈接到傘齒箱上；

傘齒箱分別通過兩條輸出軸主軸Ⅰ、主軸Ⅱ分別帶動上槳和下槳轉動。

所述控制系統包括控制器、伺服舵機組、伺服舵機Ⅰ、伺服舵機Ⅱ、伺服舵機Ⅲ、伺服舵機Ⅳ、伺服舵機Ⅴ和伺服舵機Ⅵ；所述控制器分別與伺服舵機Ⅰ、伺服舵機Ⅱ、伺服舵機Ⅲ、伺服舵機Ⅳ、伺服舵機Ⅴ和伺服舵機Ⅵ連接。

所述輔助系統包括搭載設備電源、起落架驅動、通信系統和導航系統；超級電容組分別與搭載設備電源、起落架驅動、通信系統、導航系統連接。

本發明的有益效果為：本發明的混合動力雙發式共軸雙槳直升機安裝兩臺發動機可以提供更大的扭矩，增加懸停高度、增加飛行速度，通過在發動機的輸出端并聯一臺電動/發電機，能夠很好的匹配發動機的功率，當發動機的功率小于負載功率時，電動/發電機切換到電動機狀態，及時補充不足功率，使發動機依然工作在最佳燃油經濟區附近，當發動機的功率大于負載功率時，電動/發電機又切換到發電機狀態發電，電能儲存在超級電容中，有效地回收了發動機多余功率，混合動力雙發式共軸雙槳直升機在減速降落時，通過力矩耦合器將下降的勢能經過發電機儲存在超級電容中，避免了傳統直升機系統在減速降落時只能通過減小油門、調整舵機達到效果，給系統的正常運行帶來了很大影響，同時也對發動機帶來損傷。共軸雙槳直升機采用混合動力雙發式共軸雙槳直升機傳動系統，達到提高節能效果，提高了能量回收率和再利用率，增加機械壽命的目的，促進了工程機械向節能環保型產品的發展，傳動效率高，平穩性好。

附圖說明

圖1為本發明的混合動力雙發式共軸雙槳直升機整體結構示意圖；

其中：1、上槳，2、下槳，3、主軸Ⅰ，4、主軸Ⅱ，5、傳動軸Ⅰ，6、減速箱Ⅱ，7、傳動軸Ⅱ，8、差速箱，9、傳動軸Ⅲ，10、離合器Ⅰ，11、發動機Ⅱ，12、力矩耦合器Ⅱ，13、離合器Ⅱ，14、電動/發動機Ⅱ，15、整流/逆變器Ⅱ，16、搭載設備電源，17、伺服舵機Ⅰ，18、伺服舵機Ⅱ，19、起落架驅動，20、超級電容組，21、伺服舵機Ⅲ，22、通信系統，23、導航系統，24、伺服舵機Ⅳ，25、控制器，26、伺服舵機Ⅴ，27、伺服舵機組，28、伺服舵機Ⅵ，29、整流/逆變器Ⅰ，30、離合器Ⅲ，31、電動/發動機Ⅰ，32、離合器Ⅳ，33、發動機Ⅰ，34、傳動軸Ⅳ，35、力矩耦合器Ⅰ，36、傳動軸Ⅴ，37、減速箱Ⅰ，38、傳動軸Ⅵ，39、傘齒箱。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施方式作進一步說明。