CN102910285B - 一种旋翼飞行器 - Google Patents

Abstract

一种旋翼飞行器，包括旋翼、旋翼动力驱动部分、控制所述旋翼飞行器起落及转向的控制部分、载荷部分，其特征在于，所述旋翼和所述载荷部分之间还设有扭矩隔离部分。解决了现在技术中所述的旋翼飞行器因旋翼在飞行器上所产生的扭矩差对旋翼飞行器的影响大，影响了飞行器飞行的稳定性,尤其会使得设置在飞行器上的载荷等部件会跟着旋转或左右晃动，进而提供一种载荷等部件不会因旋翼转动而跟随转动的旋翼飞行器，利于载荷等部件稳定工作。特别适用于航拍或空中侦察。

Description

一种旋翼飞行器

技术领域

本发明涉及一种飞行设备，具体地说是一种旋翼飞行器。

背景技术

单旋翼飞行器通过在飞行器尾部加设尾部旋翼来平衡旋翼所产生的扭矩。双旋翼飞行器则是通过两个旋翼产生的可互相抵消的扭矩来平衡以消除旋翼转动对飞行器的影响。多旋翼飞行器通过各旋翼产生的可互相抵消的扭矩来平衡飞行器，但飞行器不能完全消除扭矩差的影响，使飞行器旋转或左右晃动，从而影响飞行器飞行的稳定性，尤其是对用于航拍作业的飞行器会影响其拍摄的效果。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现在技术中所述的旋翼飞行器受外界扰动，影响飞行器飞行的稳定性,使得设置在飞行器上的载荷会旋转或左右晃动，进而提供一种载荷不会因旋翼转动而跟随转动的旋翼飞行器。

为解决上述技术问题，本发明的一种旋翼飞行器，包括旋翼、旋翼动力驱动部分、控制所述旋翼飞行器起落及转向的控制部分、载荷部分，所述旋翼动力驱动部分和载荷部分之间还设有扭矩隔离部分。

所述旋翼动力驱动部分包括动力源和驱动电机，所述动力源设置在所述旋翼和所述载荷部分之间，所述扭矩隔离部分设置在所述动力源和所述载荷部分之间。

所述控制部分设置在所述旋翼和所述载荷部分之间，所述扭矩隔离部分设置在所述控制部分和所述载荷部分之间。

所述动力源和所述控制部分依次设置在所述旋翼和所述载荷部分之间，所述扭矩隔离部分设置在所述动力源和所述控制部分之间。

所述载荷部分上设有支杆，所述扭矩隔离部分为隔离轴承，所述隔离轴承内圈或外圈与所述支杆固定连接，相应的所述隔离轴承外圈或内圈与所述载荷部分固定连接。

所述扭矩隔离部分还包括一壳体，所述壳体一端与所述隔离轴承外圈或内圈套接，所述壳体的另一端与所述载荷部分固定连接。

还设置有涵道。

所述涵道为管状圈体，所述涵道安装在所述旋翼外,与机体相连。

还设置有至少1个舵，所述舵包括舵杆和舵面，所述舵面通过舵机实现角度的改变。

所述控制部分为无线电装置。

所述舵与所述载荷部分相连，通过控制所述舵面实现控制所述载荷部分的转向或使所述载荷部分处于稳定状态。

至少有1个所述旋翼。

所述驱动电机为一个，其与各所述旋翼连接，对其进行驱动。

每个所述旋翼上设置有一个所述驱动电机。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，

1、本发明所述旋翼飞行器中，在所述旋翼和载荷部分之间还设有扭矩隔离部分，通过隔离部分将所述旋翼和载荷部分分离，所述旋翼的扭矩不会传导到所述载荷部分，因此，旋翼飞行器的机身或载荷不会随着旋翼的旋转而跟着转动，确保载荷物的稳定性，尤其是当载荷为摄像机时，拍摄时稳定，不会旋转或左右晃动，拍摄效果好。

2、本发明所述旋翼飞行器中，所述扭矩隔离部分设置在所述控制部分和所述载荷部分之间或设置在所述动力源和所述载荷部分之间，扭矩隔离部分可设置在任何可隔离旋翼和载荷部分之间，从而起到隔离旋翼和载荷部分的作用，结构简单，设置方便。

3、本发明所述旋翼飞行器中，所述载荷部分上设有支杆，所述扭矩隔离部分为隔离轴承，结构简单，隔离效果好；所述隔离轴承内圈与所述支杆固定连接，相应地所述隔离轴承外圈与所述载荷部分固定连接，所述旋翼动力驱动部分为同轴套装在所述支杆上的旋翼和驱动所述旋翼的动力源，动力源驱动所述旋翼相对所述支杆转动，支杆在本发明中只是支撑动力驱动部分的作用，不起传动的作用，而不是现有技术中每个旋翼都套在传动轴上，通过传动轴的旋转来带动旋翼旋转，各传动轴再同轴相套，因此本发明所述旋翼飞行器结构更为简单，成本更低；此外，本发明所述扭矩隔离部分也可替换为陀螺机构，也可起到对所述动力驱动部分和载荷部分进行隔离的作用。

3、本发明所述旋翼飞行器中，在每个所述旋翼上设置有一个驱动电机，每个驱动电机只驱动单个旋翼，因此旋翼动力驱动部分体积小，便于安装。

4、本发明所述旋翼飞行器中，所述扭矩隔离部分还包括壳体，可进一步分离动力驱动部分和载荷部分，隔离效果进一步加强，且载荷部分设置在壳体上，便于载荷的安装和拆卸，进而可以延长隔离轴承的使用寿命。

5、本发明所述旋翼飞行器中，所述动力驱动部分还包括涵道，所述涵道固定在所述支杆上，可改善气动效率，降低噪音，保护人员在接近飞行器时不受旋翼的伤害。

6、本发明所述旋翼飞行器中，所述动力驱动部分还包括至少1个舵面，所述舵面通过舵机实现舵面与气流的角度的改变，使飞行器及任务载荷稳定，也可使飞行器改变飞行方向或控制任务载荷的转向。

7、本发明所述旋翼飞行器中，所述控制部分为无线电装置，人只需在地面控制即可，大大缩小了旋翼飞行器的体积，即使危险的地方也能飞行。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1 是本发明所述旋翼飞行器；

图1a是图1中电动机与旋翼结构的示意图；

图2 是带壳体的本发明所述旋翼飞行器；

图3a是带涵道的本发明所述旋翼飞行器；

图3b 是所述涵道在下部的本发明所述旋翼飞行器；

图4 是带惯性轮式的陀螺机构的本发明所述旋翼飞行器；

图5是带涵道的本发明另一所述旋翼飞行器。

图中附图标记表示为： 10-支杆，11-旋翼，12-驱动电机，13-动力源，2-控制部分，3-载荷部分，4-扭矩隔离部分，40-隔离轴承，41-壳体，5-涵道，6-舵面，7-舵机。

具体实施方式

实施例1

图1所示为本发明的一种旋翼飞行器，包括旋翼11、旋翼动力驱动部分、控制所述旋翼飞行器起落及转向的控制部分2和载荷部分3，所述旋翼动力驱动部分和载荷部分3之间还设有扭矩隔离部分4；其中，所述扭矩隔离部分4为隔离轴承40，所述载荷部分3上设有支杆10，所述隔离轴承40内圈与所述支杆10固定连接，所述隔离轴承40外圈与所述载荷部分3固定连接，旋翼动力驱动部分驱动所述旋翼11相对所述支杆10转动；所述控制部分2为无线电装置，控制部分2设有发射及接收指令装置来控制旋翼动力驱动部分的起停；所述旋翼动力驱动部分包括动力源13和驱动电机12，所述旋翼11共用一个驱动电机12，所述动力源13为电池，所述电池设置在驱动电机壳体内（如图1a所示）。

进一步，本实施例在上述实施例的基础上，所述动力源13设置在所述旋翼11和所述载荷部分3之间，所述扭矩隔离部分4设置在所述动力源13和所述载荷部分3之间，所述扭矩隔离部分4还包括壳体41，所述壳体41与所述隔离轴承40外圈固定连接，所述壳体41与所述载荷部分3固定连接，在每个所述旋翼11上设置有一个驱动电机12；此外，所述载荷部分3上还设置有1个舵，所述舵设置在载荷部分3侧边，所述舵面6通过舵机7实现舵面6角度的改变，见图2所示，所述舵机7设置在所述舵面6外部；本实施例中舵面6通过改变与气流的角度可以主动改变飞行器的气动特性，使飞行器及任务载荷及时快速稳定，也可使飞行器改向或转动任务载荷；当舵面6偏向一边时，旋翼飞行器向该边倾斜，从而使所述旋翼飞行器向该倾斜方向飞行；当舵面6反向偏转时，所述旋翼飞行器反方向飞行。

作为可变换的实施例，所述隔离轴承40外圈替换为与所述支杆10固定连接，相应的所述隔离轴承40内圈与所述载荷部分3固定连接，所述壳体41与所述隔离轴承40内圈固定连接。

当一个旋翼11逆时针旋转时，旋翼飞行器自身也会产生一个顺时针扭矩使其顺时针转动，为了产生逆时针扭矩与上述顺时针旋转的扭矩抗衡，往往会另设一个旋翼11产生顺时针扭矩，然而两个旋翼11产生的扭矩差很难消除，因而悬挂在旋翼飞行器下方的任务载荷也难免会有顺时针或逆时针的转动，因此设置扭矩隔离部分4，可将动力驱动部分和载荷部分3分开，从而使下方的任务载荷平稳飞行。

进一步，本实施例在上述实施例的基础上，还设置有涵道5，所述涵道5以所述支杆10轴线为中心套接在所述旋翼11外,所述涵道5通过连接件和所述支杆10连接，所述涵道5为管状圈体。所述舵的个数替换为2个，并且所述舵杆水平对称设置在所述载荷上，见图3a所示，当舵面6分别前后偏转时可实现旋转，见图4所示；当舵面6同时朝一边偏转时可实现向该边倾斜，如图5所示可实现右倾，涵道5可以改善飞行器飞行动力特性，降低噪音和保护人员免受伤害。脚支架可使飞行器在起降过程中得到保护。

所述涵道5也可设置在旋翼11的上部或下部，所述涵道5可固定在所述载体上或所述支杆10上（见图3b所示），只要能实现固定在所述旋翼飞行器上即可。

实施例2

图4所示为本发明所述的一种旋翼飞行器，包括旋翼11、旋翼动力驱动部分、控制所述旋翼飞行器起落及转向的控制部分2和载荷部分3，所述旋翼动力驱动部分和载荷部分3之间还设有扭矩隔离部分4；所述控制部分2设置在所述旋翼11和所述载荷部分3之间，所述扭矩隔离部分4设置在所述控制部分2和所述载荷部分3之间。其中，所述扭矩隔离部分4为隔离轴承40，所述载荷部分3上设有支杆10，所述隔离轴承40外圈与所述支杆10固定连接，所述隔离轴承40内圈与所述载荷部分3固定连接。所述旋翼动力驱动部分为内燃机；所述舵的个数替换为3个，其中1个设置在载荷侧边，另外两个水平对称设置在载荷两边；所述舵机7设置在所述舵面6内部。

作为可变换的实施例，所述扭矩隔离部分4替换为惯性轮式的陀螺机构，陀螺机构为现有技术中的陀螺仪机构，所述陀螺机构一端与所述旋翼动力驱动部分连接，所述陀螺机构另一端与所述载荷部分3连接，所述控制部分2为手动控制装置，通过手动来控制旋翼动力驱动部分的起停。所述动力源13和所述控制部分2依次设置在所述旋翼11和所述载荷部分3之间，所述扭矩隔离部分4设置在所述动力源13和所述控制部分2之间。

所述扭矩隔离部分4可设置在旋翼11和载荷部分3之间且同处于所述旋翼11旋转轴线上的部件之间起到隔离旋翼11和载荷部分3的作用即可。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种旋翼飞行器，包括旋翼(11)、旋翼动力驱动部分、控制所述旋翼飞行器起落及转向的控制部分(2)、载荷部分(3)，其特征在于，所述旋翼(11)和所述载荷部分(3)之间还设有扭矩隔离部分(4)，所述旋翼动力驱动部分包括动力源(13)和驱动电机(12)，所述动力源(13)设置在所述旋翼(11)和所述载荷部分(3)之间，所述扭矩隔离部分(4)设置在所述动力源(13)和所述载荷部分(3)之间，所述控制部分(2)设置在所述旋翼(11)和所述载荷部分(3)之间，所述扭矩隔离部分(4)设置在所述控制部分(2)和所述载荷部分(3)之间，所述载荷部分(3)上设有支杆(10)，动力源(13)驱动所述旋翼(11)相对支杆(10)转动，所述扭矩隔离部分(4)为隔离轴承(40)，所述隔离轴承(40)内圈或外圈与所述支杆(10)固定连接，相应地所述隔离轴承(40)外圈或内圈与所述载荷部分(3)固定连接，所述载荷部分(3)上还设置有1个舵，所述舵设置在载荷部分(3)侧边，舵面(6)通过舵机(7)实现舵面(6)角度的改变，所述舵机(7)设置在所述舵面(6)外部。

2.根据权利要求1所述旋翼飞行器，其特征在于，所述扭矩隔离部分(4)还包括一壳体(41)，所述壳体(41)一端与所述隔离轴承(40)外圈或内圈套接，所述壳体(41)的另一端与所述载荷部分(3)固定连接。

3.根据权利要求1或2所述旋翼飞行器，其特征在于，还设置有涵道(5)。

4.根据权利要求3所述旋翼飞行器，其特征在于，所述涵道(5)为管状圈体，所述涵道(5)安装在所述旋翼(11)外,与机体相连。

5.根据权利要求4所述旋翼飞行器，其特征在于，所述控制部分(2)为无线电装置。

6.根据权利要求5所述旋翼飞行器，其特征在于，所述舵与所述载荷部分(3)相连，通过控制所述舵面(6)实现控制所述载荷部分(3)的转向或使所述载荷部分(3)处于稳定状态。