[發(fā)明專利]一種自發(fā)電油電混合動力多旋翼飛行器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510899766.2
• 申請日: 2015-12-08
• 公開（公告）號: CN105539828A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙成俊;陳蜀喬;馬李斌
• 申請（專利權(quán)）人: 陳蜀喬
• 主分類號: B64C27/10
• 分類號: B64C27/10;B64C27/14;B64C27/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種自發(fā)電油電混合動力多旋翼飛行器，其特征是自發(fā)電油電混合動力多旋翼飛行 器主要由上主旋翼(1)、下主旋翼(2)、多旋翼飛行器電控板(4)、電機驅(qū)動副旋翼(5)、電機 (6)、燃油發(fā)動機(7)、轉(zhuǎn)速對偶齒輪箱(8)、化油器(9)、電池(11)、燃油進(jìn)氣風(fēng)門(12)、輸油 管(13)、油箱(15)、機臂(16)、上主旋翼軸(18)、下主旋翼套管軸(19)、上傘齒輪(20)、下傘 齒輪(21)、轉(zhuǎn)速傳感器(22)、風(fēng)門控制步進(jìn)電機(24)、發(fā)電機(25)、減震緩沖墊(27)構(gòu)成，自 發(fā)電油電混合動力多旋翼飛行器分由主旋翼和副旋翼共同提供飛行動力，主旋翼由燃油發(fā) 電機(7)驅(qū)動，副旋翼(5)由電機(6)驅(qū)動，主旋翼和副旋翼(5)聯(lián)合提供升空動力，主旋翼由 上主旋翼(1)和下主旋翼(2)構(gòu)成（參見圖1所示），上主旋翼轉(zhuǎn)軸(18)從頂端穿過下主旋翼 套管軸(19)后與下傘齒輪(21)焊接后在與發(fā)動機動力輸出軸連接固定，下主旋翼(2)固定 在下主旋翼套管軸(19)上端，該套管軸與上主旋翼轉(zhuǎn)軸(18)能夠沿同一軸心線相互獨立轉(zhuǎn) 動，下主旋翼套管軸(19)與上傘齒輪(20)向上的大端面焊接，上傘齒輪(20)和下傘齒輪 (21)之間設(shè)有左右傘齒輪，共計四個齒輪，裝入轉(zhuǎn)速對偶齒輪箱(8)中，左右傘齒輪轉(zhuǎn)軸與 齒輪箱側(cè)壁固定，下傘齒輪(21)下方設(shè)置有監(jiān)測主旋翼轉(zhuǎn)軸(18)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器(21)， 齒輪箱體固定在燃油發(fā)動機機體上，主旋翼轉(zhuǎn)軸(18)穿過下傘齒輪(21)再串接（參見圖2所 示）電機驅(qū)動傘齒輪(28)，穿過該傘齒輪后與燃油發(fā)動機(7)動力輸出軸固接，電機驅(qū)動傘 齒輪(28)與電機動力輸入傘齒輪(29)嚙合，電機動力輸入傘齒輪(29)轉(zhuǎn)軸就是發(fā)電機(25) 轉(zhuǎn)子的軸，于是將燃油發(fā)動機部分動力輸出給發(fā)電機(25)，發(fā)出的電力通過電力輸出線 (26)輸出，主旋翼轉(zhuǎn)軸穿過多旋翼飛行器的幾何中心，燃油發(fā)動機(7)固定安裝在機臂(16) 上，燃油發(fā)動機(7)和機臂(16)之間設(shè)有減震緩沖墊(27)，油箱(15)的重心位于多旋翼飛行 器的幾何中心，起落架(17)以多旋翼飛行器的幾何中心為軸，軸對稱安裝。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自發(fā)電油電混合動力多旋翼飛行器，其特征是油箱(15) 的輸油管(13)連接化油器(9)，化油器連接燃油進(jìn)氣風(fēng)門(12)，該進(jìn)氣風(fēng)門的擋風(fēng)板轉(zhuǎn)軸連 接風(fēng)門控制步進(jìn)電機(24)，用于控制擋風(fēng)板開閉角度，發(fā)電機(25)安裝在發(fā)電機減震托架 (14)上，該減震托架設(shè)有減震緩沖墊(27)，將發(fā)電機(25)固定在安裝在機臂(16)上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自發(fā)電油電混合動力多旋翼飛行器，其特征是該多旋 翼飛行器多旋翼飛行器天線(3)和多旋翼飛行器電控板(4)安裝在機臂(16)上，電池(11)安 裝在機架下方，調(diào)整電池固定架使得天線、電控板與電池構(gòu)成一體的重心在旋翼飛行器的 幾何中心，機臂(16)的端頭安裝電機座(10)，電機座固定電機(6)，電機動力輸出軸安裝電 機驅(qū)動副旋翼(5)，主旋翼和副旋翼在交叉機臂所構(gòu)成的平面上的投影間隔大于2cm，使得 兩者的氣流不發(fā)生相互擾動。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種自發(fā)電油電混合動力多旋翼飛行器，其特征是電源管 理系統(tǒng)包括穩(wěn)壓整流模塊，限流模塊、充電模塊、繼電器系統(tǒng)、負(fù)載電路、電池組、欠電壓保 護(hù)模塊、控制模塊、燃油存量顯示模塊；燃油發(fā)動機(7)通過傘齒輪傳動帶動發(fā)電機(25)發(fā) 出交流電，通過穩(wěn)壓整流模塊調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流，使得發(fā)電機輸出相對穩(wěn)定的直流電， 通過限流電路限制輸出電流，避免發(fā)電機載荷過大，電流進(jìn)入充電模塊，通過繼電器系統(tǒng)對 電流進(jìn)行分配，繼電器系統(tǒng)由控制器控制，對負(fù)載和蓄電池充放電進(jìn)行智能控制，智能調(diào)節(jié) 充電和供電電流，電池組設(shè)有欠壓保護(hù)電路，控制器還負(fù)責(zé)把燃油存量和負(fù)載和蓄電池充 放電數(shù)據(jù)通過無線射頻模塊傳輸給地面控監(jiān)控平臺（參見圖4）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種自發(fā)電油電混合動力多旋翼飛行器，其特征是自發(fā)電 油電混合動力多旋翼飛行器運行程序為先對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，然后對信道進(jìn)行測試，正常 后，啟動燃油發(fā)動機，然后對發(fā)動機的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測定，如果發(fā)動機的轉(zhuǎn)速不正常，就要對發(fā) 動機的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，使之達(dá)到一個規(guī)定之范圍，正常之后對整個飛行器的電池電壓、燃油 量和發(fā)動機的電壓參數(shù)進(jìn)行測試，達(dá)到規(guī)定值范圍之后，然后對起飛的姿態(tài)進(jìn)行檢測，根據(jù) 姿態(tài)解算不同電機和燃油發(fā)電機的理論轉(zhuǎn)速值，調(diào)節(jié)電機和燃油發(fā)電機的轉(zhuǎn)速使之起飛， 并進(jìn)行遙控操作（參見圖5，圖6）。