[發明專利]全電磁懸浮磁控旋翼系統

在審

• 申請號: 201611052400.2
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN108100245A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 李支強
• 申請（專利權）人: 中航貴州飛機有限責任公司
• 主分類號: B64C27/32
• 分類號: B64C27/32;B64C27/04;B64C19/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

全電磁懸浮磁控旋翼系統，包括可變磁性控制器、旋翼球頭、定子磁線圈、內曲面圈型定子和轉子旋翼融合體；定子磁線圈固定在內曲面圈型定子外圈，轉子旋翼融合體套裝在定子磁線圈外圈；可變磁性控制器安裝旋翼球頭的頂部，旋翼球頭內部設置有控制系統用于控制可變磁性控制器的磁性變化；內曲面圈型定子套置在旋翼球頭上。其機構整體簡潔可靠，有效地降低了各種結構之間的機械摩擦。旋翼旋轉產生升力時，可變磁性件的排斥力強弱，使旋翼盤圍繞旋翼球頭在可控的范圍內擺動，從而實現旋翼飛行器的俯仰和橫滾控制；全電磁懸浮磁控旋翼系統原理簡單可靠，相對于直升機的主旋翼系統更加簡潔、效率更高。

技術領域

本發明涉及旋翼無人直升機動力系統的控制技術領域，具體涉及全電磁懸浮磁控旋翼系統。

背景技術

在無人機發展迅速的今天，其應用方式已經滲透到各個領域。關于電動旋翼無人直升機的動力系統、油門響應、旋翼姿態的控制一直受傳統機械式控制影響。受電池存儲能力的限制，要求電能轉化為升力時能耗損失盡量小，以便于提升飛機的續航能力；在電池儲能技術有新的突破時，為電動旋翼無人直升機的發展奠定基礎。存在的技術問題：1、關于旋翼無人直升機的油門響應問題：電動旋翼的油門控制通常是通過改變槳距來實現，同時也包含了復雜笨重的減速齒輪機構，存在的多重機械摩擦因數，使電能轉化為升力的效率降低。2、旋翼無人直升機的姿態控制問題：常規的電動無人直升機是通過舵機來控制旋翼盤的俯仰，滾轉。機械連桿直接存在機械摩擦，雜亂的控制機構增加了飛行阻力。

發明內容

為解決旋翼無人直升機的上述問題，本發明提供了一種全電磁懸浮磁控旋翼系統，可以有效地控制油門的響應速率，動力系統與控制系統之間形成磁懸浮效應，通過磁性強弱來控制旋翼盤的姿態，有效降低了電力轉化為升力時的機械摩擦損耗，簡潔的外形結構可以有效地降低飛行阻力。

全電磁懸浮磁控旋翼系統，包括可變磁性控制器、旋翼球頭、定子磁線圈、內曲面圈型定子和轉子旋翼融合體；定子磁線圈固定在內曲面圈型定子外圈，轉子旋翼融合體套裝在定子磁線圈外圈；可變磁性控制器安裝旋翼球頭的頂部，旋翼球頭內部設置有控制系統用于控制可變磁性控制器的磁性變化；內曲面圈型定子套置在旋翼球頭上，內曲面圈型定子與旋翼球頭形成有效的貼合面，可以圍繞旋翼球頭轉動，同時內曲面圈型定子的頂部與可變磁性控制器產生排斥力，形成電磁懸浮效應。

進一步，該全電磁懸浮磁控旋翼系統的可變磁性控制器個數為1至4個。更優的可變磁性控制器個數為4個。

該全電磁懸浮磁控旋翼系統取得的有益技術效果為，其機構整體簡潔可靠，有效地降低了各種結構之間的機械摩擦。旋翼旋轉產生升力時，可變磁性件的排斥力強弱，使旋翼盤圍繞旋翼球頭在可控的范圍內擺動，從而實現旋翼飛行器的俯仰和橫滾控制；全電磁懸浮磁控旋翼系統原理簡單可靠，相對于直升機的主旋翼系統更加簡潔、效率更高。

附圖說明

圖1是本發明的總體分解圖。

圖2是本發明的總體結構示意圖。

圖3是本發明的控制示意圖。

圖中：1、可變磁性控制器；2、旋翼球頭；3、定子磁線圈；4、內曲面圈型定子；5、轉子旋翼融合體。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述。

全電磁懸浮磁控旋翼系統，包括可變磁性控制器1、旋翼球頭2、定子磁線圈3、內曲面圈型定子4和轉子旋翼融合體5；定子磁線圈3固定在內曲面圈型定子4外圈，轉子旋翼融合體5套裝在定子磁線圈3外圈；可變磁性控制器1安裝旋翼球頭2的頂部，旋翼球頭2內部設置有控制系統用于控制可變磁性控制器1的磁性變化；內曲面圈型定子4套置在旋翼球頭2上，內曲面圈型定子4與旋翼球頭2形成有效的貼合面，可以圍繞旋翼球頭2轉動，同時內曲面圈型定子4的頂部與可變磁性控制器1產生排斥力，形成電磁懸浮效應。