[發(fā)明專利]雙旋翼涵道系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811345417.6
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109334970B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周青華;賀小飛;周博;黃彥彥;王鑫;陳盛文;楊勇
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: B64C27/20
• 分類號: B64C27/20;B64C27/10
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 蔣勇

本發(fā)明公開涉及涵道式旋翼無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種雙旋翼涵道系統(tǒng)，其包括第一旋翼機(jī)構(gòu)、第二旋翼機(jī)構(gòu)、涵道、多根電磁線圈，所有電磁線圈設(shè)置在涵道的內(nèi)部，第一旋翼機(jī)構(gòu)包括第一剛性永磁圈、第一旋翼，第二旋翼機(jī)構(gòu)包括第二剛性永磁圈、第二旋翼，電磁線圈連通交流電后，電磁線圈產(chǎn)生一個耦合磁場，在磁場的作用下，第一旋翼機(jī)構(gòu)在第一圓形導(dǎo)軌上旋轉(zhuǎn)，第二旋翼機(jī)構(gòu)在第二圓形導(dǎo)軌上旋轉(zhuǎn)，且第一旋翼機(jī)構(gòu)與第二旋翼機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)反向相反，同時第一旋翼與第二旋翼通過連接轉(zhuǎn)軸連接在一起，從而實現(xiàn)第一旋翼與第二旋翼繞連接轉(zhuǎn)軸同速反轉(zhuǎn)，能夠有效地消除第一旋翼與第二旋翼的扭矩，更方便實現(xiàn)對無人機(jī)的姿態(tài)控制，提高了使用效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及涵道式旋翼無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雙旋翼涵道系統(tǒng)。

背景技術(shù)

涵道式旋翼無人機(jī)是一種具有高升阻比的裝置，將內(nèi)置槳葉結(jié)構(gòu)作為旋翼結(jié)構(gòu)保護(hù)了旋翼機(jī)構(gòu)免受外界物體碰撞或氣流沖擊的影響，提高了無人機(jī)的安全性和抗干擾能力。涵道式旋翼無人機(jī)的提供動力的機(jī)構(gòu)為旋翼結(jié)構(gòu)，旋翼結(jié)構(gòu)多為雙旋翼，雙旋翼結(jié)構(gòu)設(shè)置在涵道的內(nèi)部，雙旋翼相互平行設(shè)置，可以實現(xiàn)垂直起降和懸停，相互抵消扭矩作用，不需要專門的起降場地，也方便實現(xiàn)對無人機(jī)空中姿態(tài)的控制。目前，雙旋翼涵道系統(tǒng)具有以下兩個主要缺點，一是其動力電機(jī)放置在第一旋翼機(jī)構(gòu)、第二旋翼機(jī)構(gòu)之間，這樣使得涵道內(nèi)部的擾流較為嚴(yán)重，氣動阻力較大；二是第一旋翼、第二旋翼的翼尖與涵道內(nèi)壁之間具有一定的間隙，這對涵道風(fēng)扇機(jī)構(gòu)影響很大，旋翼翼尖與涵道內(nèi)壁間隙兩側(cè)存在很大的壓差，造成軸向漏風(fēng)，這部分氣流形成的功被浪費掉，造成泄漏損失，同時翼尖擾流也會在涵道內(nèi)部增加壁面損失、渦流損失等，導(dǎo)致內(nèi)部流動損失上升。以上兩點缺點造成雙旋翼涵道系統(tǒng)的氣動布局結(jié)構(gòu)不好，從而影響對無人機(jī)的控制，使用效果較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用效果較好的雙旋翼涵道系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的雙旋翼涵道系統(tǒng)，包括第一旋翼機(jī)構(gòu)、第二旋翼機(jī)構(gòu)、涵道、多根電磁線圈；

涵道為中空的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，涵道包括內(nèi)壁、外壁，內(nèi)壁上設(shè)置有第一環(huán)縫、第二環(huán)縫，涵道的內(nèi)部設(shè)置有第一圓形導(dǎo)軌、第二圓形導(dǎo)軌，第一圓形導(dǎo)軌與第二圓形導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)相同，第一圓形導(dǎo)軌與第二圓形導(dǎo)軌相互平行設(shè)置，第一圓形導(dǎo)軌位于涵道的上半部，第二圓形導(dǎo)軌位于涵道的下半部，所有電磁線圈設(shè)置在涵道的內(nèi)部，且所有電磁線圈設(shè)置在第一圓形導(dǎo)軌、第二圓形導(dǎo)軌之間；

第一旋翼機(jī)構(gòu)與第二旋翼機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，第一旋翼機(jī)構(gòu)與第二旋翼機(jī)構(gòu)相互平行設(shè)置，第一旋翼機(jī)構(gòu)設(shè)置在第二旋翼機(jī)構(gòu)的上方，第一旋翼機(jī)構(gòu)包括圓形的第一剛性永磁圈、第一旋翼，第一剛性永磁圈匹配設(shè)置在第一圓形導(dǎo)軌上，第一旋翼穿過第一環(huán)縫連接設(shè)置在第一剛性永磁圈的中間，且第一旋翼的翼尖部分位于涵道的內(nèi)部，第二旋翼機(jī)構(gòu)包括圓形的第二剛性永磁圈、第二旋翼，第二剛性永磁圈匹配設(shè)置在第二圓形導(dǎo)軌上，第二旋翼穿過第二環(huán)縫連接設(shè)置在第二剛性永磁圈的中間，且第二旋翼的翼尖部分位于涵道的內(nèi)部，第一旋翼與第二旋翼通過連接轉(zhuǎn)軸連接在一起。

進(jìn)一步的是，電磁線圈的數(shù)量為4根，4根電磁線圈相互平行設(shè)置，4根電磁線圈平均設(shè)置在涵道的截面圓的周向上。

進(jìn)一步的是，電磁線圈傾斜設(shè)置。

進(jìn)一步的是，第一剛性永磁圈包括依次連接在一起的4個剛性永磁體，剛性永磁體包括剛性圈、南極磁體、北極磁體，南極磁體、北極磁體分別連接設(shè)置在剛性圈的兩端。

進(jìn)一步的是，第一旋翼與連接轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有第一軸承，第二旋翼與連接轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有第二軸承。

進(jìn)一步的是，連接轉(zhuǎn)軸兩端設(shè)置有固定帽。

進(jìn)一步的是，第一圓形導(dǎo)軌、第二圓形導(dǎo)軌為磁懸浮導(dǎo)軌。

本發(fā)明的有益效果是：