[發明專利]一種共軸雙旋翼飛行器

在審

• 申請號: 202210860508.3
• 申請日: 2022-07-21
• 公開（公告）號: CN115158649A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 魏巍;張海濤;孟慶凱;柯志芳;范康迪;涂靜涵;趙默雷;姚兆普;胡羽;趙之然;張旺旺
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B64C27/10
• 分類號: B64C27/10;B64C27/12;B64C11/06
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李愛英

本發明涉及一種共軸雙旋翼飛行器，屬于飛行器的上下旋翼操縱系統技術領域。該共軸雙旋翼飛行器包括主軸、第一驅動系統、第一旋翼系統、第一變距系統、第二變距系統、第二旋翼系統、第二驅動系統、支架機構和太陽能供電系統；第一驅動系統、第一旋翼系統、第一變距系統、第二變距系統、第二旋翼系統、第二驅動系統共軸裝配在主軸上，第一旋翼系統和第二旋翼系統能繞主軸轉動，第一旋翼系統和第二旋翼系統的旋轉方向相反，第一旋翼系統在第一驅動系統的作用下順時針旋轉或逆時針旋轉，第二旋翼系統在第二驅動系統的作用下逆時針旋轉或順時針旋轉；太陽能供電系統共軸安裝在主軸的頂端，支架機構共軸安裝在主軸的底部。

技術領域

本發明涉及一種飛行器，尤其涉及一種共軸雙旋翼飛行器，屬于飛行器的上下旋翼操縱系統技術領域。

背景技術

共軸雙旋翼無人飛行器的旋翼系統包括單層旋翼變距式、雙層旋翼變距式。單層旋翼變距結構的飛行器結構簡單、易于操作，但飛行過程中的動力升力不足，不能滿足快速飛行；且由于只有一個旋翼系統，需要用其他結構來平衡扭距。

共軸雙旋翼無人機由于不需要提供平衡扭矩，相比單旋翼直升機具有較小的體積，還具有較高的能量利用率，因此在多種應用領域中日益占據重要的地位。

但是共軸雙旋翼飛行器機械結構復雜，變距過程中上、下旋翼變距機構之間會相互影響，還有部分共軸雙旋翼通過一個變距機構實現上下旋翼系統的變距運動，這使得上下旋翼系統的變距完全相同，其效率較低，甚至會影響到飛行器的飛行效率，而且線材裸露在外，不能在雨天或有易燃易爆氣體環境下工作。

因此，設計一種已于操縱、結構簡潔、工作可靠的共軸雙旋翼上下旋翼獨立操縱系統，對解決現有技術存在的上述問題具有重要的工程意義。

發明內容

本發明的技術解決問題時：克服現有技術的不足，提出一種共軸雙旋翼飛行器。

本發明的技術解決方案是：

一種共軸雙旋翼飛行器，該共軸雙旋翼飛行器包括主軸、第一驅動系統、第一旋翼系統、第一變距系統、第二變距系統、第二旋翼系統、第二驅動系統、支架機構和太陽能供電系統；

第一驅動系統、第一旋翼系統、第一變距系統、第二變距系統、第二旋翼系統、第二驅動系統共軸裝配在主軸上，從上到下的安裝順序為第一驅動系統、第一旋翼系統、第一變距系統、第二變距系統、第二旋翼系統、第二驅動系統，或者是第一驅動系統、第一旋翼系統、第一變距系統、第二驅動系統、第二旋翼系統、第二變距系統；

所述第一旋翼系統和第二旋翼系統能繞主軸轉動，第一旋翼系統和第二旋翼系統的旋轉方向相反，第一旋翼系統在第一驅動系統的作用下順時針旋轉或逆時針旋轉，第二旋翼系統在第二驅動系統的作用下逆時針旋轉或順時針旋轉；

所述的太陽能供電系統共軸安裝在主軸的頂端，支架機構共軸安裝在主軸的底部。

優選的，所述的第一變距系統和第一旋翼系統連接，第二變距系統和第二旋翼系統連接，第一變距系統通過變距運動時刻控制第一旋翼系統上旋翼的總距角和周期變距角，第二變距系統通過變距運動時刻控制第二旋翼系統上旋翼的總距角和周期變距角，所述的主軸為中空管狀結構。

優選的，所述的第一驅動系統包括定子部分、轉子部分和轉接件，定子部分為中空的圓環，定子部分套裝在主軸上并與主軸固定連接，轉子部分和轉接件固定連接。

優選的，所述的轉接件和第一旋翼系統固定連接，用于驅動第一旋翼系統繞主軸進行旋轉；

所述的第二驅動系統的結構與第一驅動系統的結構相同，并對稱安裝在主軸上。

優選的，所述的第一旋翼系統包括槳轂、槳夾轉軸、槳夾、旋翼、深溝球軸承和定位環；

所述的槳夾轉軸、槳夾、旋翼對稱的設置在槳轂的兩側，槳轂上設有階梯孔，通過深溝球軸承安裝在主軸上，槳轂能夠繞主軸轉動；