[實(shí)用新型]一種飛行器用混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及無(wú)人機(jī)飛行器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921828687.2
• 申請(qǐng)日: 2019-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN210882652U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南優(yōu)航無(wú)人機(jī)科技有限公司
• 主分類號(hào): B64D27/02
• 分類號(hào): B64D27/02;B64C27/12;B64C27/08;B64C11/32
• 代理公司: 昆明今威專利商標(biāo)代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種飛行器用混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及無(wú)人機(jī)飛行器，發(fā)動(dòng)機(jī)直接機(jī)械傳動(dòng)連接至傳動(dòng)軸，兩套連接至控制系統(tǒng)的主旋翼機(jī)械傳動(dòng)連接安裝于傳動(dòng)軸的兩端，發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝有至少一臺(tái)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)連接至控制系統(tǒng)，至少兩套副旋翼安裝于兩套主旋翼之間的機(jī)身架上，副旋翼為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并由發(fā)電機(jī)提供電源，電動(dòng)機(jī)連接至控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型簡(jiǎn)化了傳動(dòng)方式和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)潔的傳動(dòng)部件和結(jié)構(gòu)降低了傳動(dòng)構(gòu)件的整體重量，也降低了傳動(dòng)過(guò)程中損耗的能量，配合低能耗需求的發(fā)電機(jī)，產(chǎn)生的電能供給副旋翼和控制系統(tǒng)使用，機(jī)械傳動(dòng)提供主要升力可節(jié)省電力轉(zhuǎn)換的能量損耗，達(dá)到了能量損耗的最佳控制，有效、顯著的提升了飛行器的飛行能力和飛行質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型適用于無(wú)人機(jī)飛行器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種飛行器用混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及無(wú)人機(jī)飛行器。

背景技術(shù)

近年來(lái)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)的發(fā)展，多旋翼無(wú)人機(jī)以優(yōu)良的操控性，易維護(hù)和可垂直起降的方便性等優(yōu)點(diǎn)迅速獲得市場(chǎng)的認(rèn)可。目前多旋翼無(wú)人機(jī)主要以電動(dòng)為主，然而鋰電池的低能量密度和使用壽命短等缺點(diǎn)嚴(yán)重制約了其在電力巡航，物流運(yùn)輸，公安消防，農(nóng)業(yè)植保，測(cè)繪等領(lǐng)域的發(fā)展，如果為了續(xù)航能力加大電池體積，則會(huì)占用其的載重量和整體體積；而燃油發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)能的無(wú)人機(jī)，雖然解決了續(xù)航、巡航半徑的問(wèn)題，但是，由于無(wú)人機(jī)飛行器需要多套旋翼進(jìn)行協(xié)同工作，才能保證其飛行的穩(wěn)定性和靈活性，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)式的無(wú)人機(jī)需要復(fù)雜的傳動(dòng)構(gòu)件整合配套使用，但是，復(fù)雜的傳動(dòng)構(gòu)件和傳動(dòng)方式，增加了結(jié)構(gòu)耗材，一方面增加了飛行器本身的自重，另一方面，由于傳動(dòng)構(gòu)件的增多，勢(shì)必會(huì)增大傳動(dòng)過(guò)程中的能量損耗，導(dǎo)致無(wú)人機(jī)的升力受到影響，還會(huì)導(dǎo)致能耗增高產(chǎn)生的高油耗問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，實(shí)用新型人旨在優(yōu)化能量損耗與載重和續(xù)航之間的矛盾關(guān)系，研發(fā)設(shè)計(jì)了一種能夠極大優(yōu)化傳動(dòng)效能的機(jī)械結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化機(jī)械傳動(dòng)的復(fù)雜性，達(dá)到在滿足飛行器正常的飛行和操控下能顯著節(jié)省能耗，控制自身重量的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及無(wú)人機(jī)飛行器。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種飛行器用混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括至少一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)身架、主旋翼及副旋翼、傳動(dòng)組件以及安裝在機(jī)身架上的控制系統(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)直接機(jī)械傳動(dòng)連接至傳動(dòng)軸，至少兩套連接至控制系統(tǒng)的主旋翼機(jī)械傳動(dòng)連接安裝于傳動(dòng)軸的兩端，所述發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝有至少一臺(tái)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)連接至控制系統(tǒng)，至少兩套副旋翼安裝于兩套主旋翼之間的機(jī)身架上，所述副旋翼為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并由發(fā)電機(jī)提供電源，所述電動(dòng)機(jī)連接至控制系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，所述副旋翼包括電動(dòng)螺旋槳以及一副單獨(dú)連接至電動(dòng)螺旋槳的電動(dòng)機(jī)，所述副旋翼為兩套或多套成對(duì)對(duì)稱式分布于機(jī)身架兩側(cè)的兩對(duì)邊上，所有電動(dòng)機(jī)均由發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電能驅(qū)動(dòng)。

進(jìn)一步的，兩側(cè)的副旋翼均可通過(guò)改變每一側(cè)的轉(zhuǎn)速，并能通過(guò)改變兩邊的轉(zhuǎn)速差控制機(jī)身架兩邊的升力差，以使機(jī)身架進(jìn)行單向飛行或單向平衡。

進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)，用于控制兩端的主旋翼以及兩側(cè)邊上的副旋翼的轉(zhuǎn)速或升力，以通過(guò)兩端的升力差的調(diào)整實(shí)現(xiàn)單向飛行、單向平衡以及左右轉(zhuǎn)向的動(dòng)作控制。

進(jìn)一步的，所述主旋翼為雙旋翼螺旋槳或多旋翼螺旋槳，且兩端的旋翼旋轉(zhuǎn)方向相反；相鄰的兩個(gè)副旋翼之間的旋轉(zhuǎn)方向相反。

進(jìn)一步的，所述主旋翼為可變距旋翼系統(tǒng)，并連接至控制系統(tǒng)，能通過(guò)改變旋翼的螺距角度差來(lái)控制飛行器兩邊的升力差。

進(jìn)一步的，可變距旋翼系統(tǒng)包括槳夾和槳轂，旋轉(zhuǎn)軸安裝在槳轂下方并向下延伸，旋轉(zhuǎn)軸下端安裝在變速箱內(nèi)，并與變速箱內(nèi)下方的從動(dòng)轉(zhuǎn)向齒輪連接，從動(dòng)轉(zhuǎn)向齒輪與主動(dòng)轉(zhuǎn)向齒輪相契合連接，所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向齒輪橫向連接于傳動(dòng)軸的一端，升降變距控制桿穿過(guò)旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部，其頂端連接至置于槳轂內(nèi)的變距驅(qū)動(dòng)滑塊，末端連接至控制桿搖臂傳動(dòng)裝置及舵機(jī)。

進(jìn)一步的，所述搖臂傳動(dòng)裝置包括連桿、擺動(dòng)桿、絲桿套，擺動(dòng)桿安裝在舵機(jī)上，連桿設(shè)置在擺動(dòng)桿與絲桿套底端之間，連桿的前后移動(dòng)能帶動(dòng)絲桿套的正反轉(zhuǎn)向，升降變距控制桿的底部絲桿傳動(dòng)連接至絲桿套內(nèi)。