[發明專利]雙發動機四軸四旋翼無人機

有效

• 申請號: 201410339266.9
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104176248A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 李一波;岳海龍;張森悅;張琦
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;B64C27/02;B64C27/12
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙) 21229
• 代理人: 李緒巖

技術領域：本發明涉及一種旋翼無人機，尤其是一種雙發動機四軸四旋翼無人機。

背景技術：四旋翼機，是一種具有四個螺旋槳的飛行器，并且四個螺旋槳呈十字形交叉結構，相對的旋翼具有相同的旋轉方向，分兩組，這兩組的旋轉方向各不相同。與傳統的旋翼機不同，四旋翼機是通過改變螺旋槳的速度或者改變螺距的方式來實現各種動作的。四旋翼機是一種六自由度的垂直起降機，因此非常適合靜態和準靜態條件下飛行；從另一方面來說，四旋翼機有四個輸入力，同時卻有六個輸出，所以它又是一種欠驅動系統(欠驅動系統是指少輸入多輸出系統)。通常的單旋翼式旋翼機具有傾角可以變化的螺旋槳，而經典的四旋翼機與此不同，它四個旋翼為固定翼，前后和左右兩組螺旋槳的轉動方向相反，并且通過改變螺旋槳的速度來改變升力，進而改變四旋翼機的姿態和位置。不過目前也出現可以改變螺距的四旋翼飛行器，這種變槳距控制方式比經典的改變電機轉速的方式更靈活方便，本發明就涉及變槳距控制方式。現有的四旋翼機一般多為電機驅動，但是電池的能量密度較低，所以面臨著續航時間短、載重量輕等一系列問題，嚴重地限制了其使用范圍，遏制了其應用推廣性；少數使用發動機驅動的四旋翼機，由于發動機的非線性與大時滯性，不能很好控制旋翼機實現各種空中姿態，這也嚴重的影響其飛行的穩定性、平衡性和使用的可靠性、實用性。

發明內容：針對上述現有技術的不足，本發明提供了一種雙發動機四軸四旋翼無人機。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：雙發動機四軸四旋翼無人機,包括機體、動力傳動裝置和旋翼總成；動力傳動裝置固定在機體上并與旋翼總成連接。所述的旋翼總成包括舵機、旋翼夾、變槳距控制臂、變距滑塊、變距桿、可變槳距螺旋槳和旋翼夾基座。每個旋翼夾基座上均安裝有兩個旋翼夾，且這兩個旋翼夾沿著旋翼夾基座中心所在截面呈左右對稱安裝，旋翼夾可沿旋翼夾基座所在軸旋轉，旋翼夾與變距桿的一端通過鉸接鏈鉸接，可以以鉸接孔為圓心自由轉動。變距滑塊套在旋翼轉動輸入軸上，可沿旋翼轉動輸入軸的軸線上下移動，并與變距桿的另一端剛性連接，帶動變距桿上下移動，進而帶動旋翼夾沿旋翼夾基座所在軸旋轉轉動。所述變槳距控制臂一端與變距滑塊鏈接，另一端與舵機連接，可帶動變距滑塊沿旋翼轉動輸入軸的軸線上下移動，通過變距桿拉動兩個旋翼夾轉動，從而改變漿距，達到通過變槳距而改變升力大小的目的。

所述的動力傳動裝置包括第一發動機、第二發動機、上輸入齒輪、下輸入齒輪、上輸出齒輪、下輸出齒輪、中心軸和變速箱。第一發動機帶動上輸入齒輪，第二發動機帶動下輸入齒輪。上輸入齒輪和下輸入齒輪上下重疊放置且共軸于中心軸。上輸出齒輪與上輸入齒輪嚙合，下輸出齒輪與下輸入齒輪嚙合。上輸出齒輪和下輸出齒輪都通過變速箱與旋翼總成的旋翼轉動輸入軸連接。

優選的，所述的第一發動機和第二發動機為航空發動機。

優選的，所述的第一發動機和第二發動機垂直重疊共軸安裝在旋翼機機體偏下方。

本發明的特點及有益效果：普通單發動機四旋翼機的發動機有可能出現故障，比如空中停車等，采用本發明涉及的雙發動機的方案，是將兩個發動機垂直安裝在旋翼機中心偏下位置，使整機重心在軸平面以下，并處于機體形心中心線上，為此使重心處于軸平面下的中心處。當一臺發動機故障發生時，有一個對稱軸失去動力，但在重心作用下，機體仍然處于平衡狀態，此時可以通過提升另一臺發動機功率，基本保持飛機姿態，實現安全降落，具有高可靠性。本發明采用航空發動機，增加了有效任務載荷，延長了飛行時間，可應用于長航時重型或大型無人運輸系統，或者高經濟價值的應用目標：比如長航時電力、輸油管線巡線等項目應用。

附圖說明：

圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式：