CN104097768A - 纵向交叉式双旋翼无人直升机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纵向交叉式双旋翼无人直升机，包括：第一伞齿轮、两个第一舵机、两个轴、两个螺旋桨部、两个操作机构和两个传动结构相同的传动机构；传动机构包括第二伞齿轮、第三伞齿轮和第四伞齿轮，其中，第二伞齿轮与第一伞齿轮啮合，第二伞齿轮与第三伞齿轮驱动连接，第三伞齿轮与第四伞齿轮啮合；两个传动机构分别设置在第一伞齿轮的两侧；两个传动机构的第四伞齿轮与两个轴一一对应地连接，且两个轴具有相反的旋转方向；在两个轴的顶端分别安装有一个螺旋桨部；第一舵机分别通过一个操作机构与螺旋桨部驱动连接。

Description

纵向交叉式双旋翼无人直升机

技术领域

本发明涉及直升机领域，特别涉及一种纵向交叉式双旋翼无人直升机。

背景技术

现有技术中的直生机，由于主浆旋转产生升力的同时，也同时产生与螺旋浆旋转相反的反作用力，为了克服这个反作用力，就要有一小尾浆，小尾浆由发动机提供动力，使小尾浆旋转产生与主浆旋转方向相反的一拉力，是直升机机身保持不会自转，而小尾浆要消耗一定的动力，是直升机的软弱部件。

发明内容

本发明提供了一种纵向交叉式双旋翼无人直升机，以解决现有技术中的小尾浆需要消耗动力的问题。

为解决上述问题，作为本发明的一个方面，提供了一种纵向交叉式双旋翼无人直升机，包括：第一伞齿轮、两个第一舵机、两个轴、两个螺旋桨部、两个操作机构和两个传动结构相同的传动机构；传动机构包括第二伞齿轮、第三伞齿轮和第四伞齿轮，其中，第二伞齿轮与第一伞齿轮啮合，第二伞齿轮与第三伞齿轮驱动连接，第三伞齿轮与第四伞齿轮啮合；两个传动机构分别设置在第一伞齿轮的两侧；两个传动机构的第四伞齿轮与两个轴一一对应地连接，且两个轴具有相反的旋转方向；在两个轴的顶端分别安装有一个螺旋桨部；第一舵机分别通过一个操作机构与螺旋桨部驱动连接。

进一步地，操作机构包括：第一拉杆、舵机架、第一支承轴、第二舵机、第二拉杆、总距架舵机、第二支撑轴、总距托架、第一连接件、万向十字盘、第三舵机、第三拉杆、第一摇臂、第二连接件、第四舵机、第四拉杆、第二摇臂、第五拉杆；第一舵机通过第一拉杆与舵机架连接，舵机架安装在第一支承轴上，舵机架上安装有第二舵机，第二舵机通过第二拉杆与总距架舵机连接，总距架舵机可枢转地安装在第二支撑轴上；总距架舵机与总距托架连接，总距托架一端通过一个第一连接件与万向十字盘的前端连接；第三舵机通过第三拉杆与第一摇臂连接，第一摇臂通过第二连接件与总距托架连接，总距托架的另一端通过另一个第一连接件与万向十字盘的一端连接；第四舵机通过第四拉杆与第二摇臂连接，第二摇臂通过两个第五拉杆分别与万向十字盘的左端和右端连接。

进一步地，两个操作机构具有相同的结构。

进一步地，操作机构还包括：内十字盘、第三连接件、第四连接件、T形体、第六拉杆；万向十字盘与内十字盘连接，内十字盘具有四个连接端，其中，两个连接端依次通过第三连接件、第四连接件与T形体连接，T形体固定在轴上，另外两个连接端通过第六拉杆与螺旋桨部连接。

进一步地，螺旋桨部包括螺旋桨夹和螺旋桨片，轴上对称地安装有两个螺旋桨夹，螺旋桨夹上安装有螺旋桨片，该两个连接端通过第六拉杆与螺旋桨夹连接。

进一步地，纵向交叉式双旋翼无人直升机还包括动力输入伞齿轮和传动伞齿轮，动力输入伞齿轮通过传动伞齿轮与第一伞齿轮连接。

本申请的两个旋翼相对旋转、方向相反，两旋翼产生的反作用力相互抵消，使直升机的机身保持不会自转，因此也就省去了小尾浆，将小尾浆省下的发动机动力有效的利用到两个主旋翼上，因此，本申请具有升力大、纵向重心范围大、飞行阻力小的特点。

附图说明

图1示意性地示出了本发明的主视图；

图2示意性地示出了本发明的侧视图；

图3示意性地示出了本发明的俯视图。

图中附图标记：1、动力输入伞齿轮；2、传动伞齿轮；3、第一伞齿轮；4、第二伞齿轮；5、第三伞齿轮；6、第四伞齿轮；7、第一舵机；8、第一拉杆；9、舵机架；10、第一支承轴；11、第二舵机；12、第二拉杆；13、总距架舵机；14、第二支撑轴；15、总距托架；16、第一连接件；17、第五拉杆；18、万向十字盘；19、内十字盘；20、第三连接件；21、第四连接件；22、第六拉杆；23、螺旋桨夹；24、第四舵机；25、第四拉杆；26、第二摇臂；27、第三舵机；28、第三拉杆；29、第一摇臂；30、第二连接件；31、螺旋桨片；32、轴。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

请参考图1至图3，本发明提供了一种纵向交叉式双旋翼无人直升机，包括：第一伞齿轮3、两个第一舵机7、两个轴32、两个螺旋桨部、两个操作机构和两个传动结构相同的传动机构；传动机构包括第二伞齿轮4、第三伞齿轮5和第四伞齿轮6，其中，第二伞齿轮4与第一伞齿轮3啮合，第二伞齿轮4与第三伞齿轮5驱动连接，第三伞齿轮5与第四伞齿轮6啮合；两个传动机构分别设置在第一伞齿轮3的两侧；两个传动机构的第四伞齿轮6与两个轴32一一对应地连接，且两个轴32具有相反的旋转方向；在两个轴32的顶端分别安装有一个螺旋桨部；第一舵机7分别通过一个操作机构与螺旋桨部驱动连接。需要说明的是，两个传动结构相同的传动机构中的“传动结构相同”仅表示两个传动机构的部件的数量、位置关系、连接关系及工作原理相同，并不表示所有部件的尺寸或大小完全相同。

本申请的两个旋翼相对旋转、方向相反，两旋翼产生的反作用力相互抵消，使直升机的机身保持不会自转，因此也就省去了小尾浆，将小尾浆省下的发动机动力有效的利用到两个主旋翼上，因此，本申请具有升力大、纵向重心范围大、飞行阻力小的特点。

外部输入的运动传至第一伞齿轮3后，由第一伞齿轮3依次通过第二伞齿轮4、第三伞齿轮5和第四伞齿轮6驱动轴32转动。由于两个传动机构的第二伞齿轮4均与第一伞齿轮3啮合，因此，这两个传动机构所驱动的轴32最终以相反的方向转动，从而驱动安装在其上的相应的螺旋桨部转动。同时，通过两个操作机构，还可分别控制这两个螺旋桨部的动作，从而可以通过第一舵机7对飞行运动进行相应的控制。

优选地，操作机构包括：第一拉杆8、舵机架9、第一支承轴10、第二舵机11、第二拉杆12、总距架舵机13、第二支撑轴14、总距托架15、第一连接件16、万向十字盘18、第三舵机27、第三拉杆28、第一摇臂29、第二连接件30、第四舵机24、第四拉杆25、第二摇臂26、第五拉杆17；第一舵机7通过第一拉杆8与舵机架9连接，舵机架9安装在第一支承轴10上，舵机架9上安装有第二舵机11，第二舵机11通过第二拉杆12与总距架舵机13连接，总距架舵机13可枢转地安装在第二支撑轴14上；总距架舵机13与总距托架15连接，总距托架15一端通过一个第一连接件16与万向十字盘18的前端连接；第三舵机27通过第三拉杆28与第一摇臂29连接，第一摇臂29通过第二连接件30与总距托架15连接，总距托架15的另一端通过另一个第一连接件16与万向十字盘18的一端连接；第四舵机24通过第四拉杆25与第二摇臂26连接，第二摇臂26通过两个第五拉杆17分别与万向十字盘18的左端和右端连接。

第一舵机7将第一拉杆8向移动，进一步地，使舵机架9向下转动。由于舵机架9可绕第一支承轴10转动，第二舵机11向下转动，于是第二拉杆12及与第二拉杆12连接的总距架舵机13向下转动，同时总距架舵机13绕第二支撑轴14转动。总距架舵机13的另一端与总距托架15向上运动，这样，与总距托架15连接的第一连接件16向上移动，于是，第一连接件16的另一端使万向十字盘18的前端和后端向上移动。

第一摇臂29使第二连接件30前后移动，从而使总距托架15及其上的第一连接件16摆动，相应地，第一连接件16的另一端使万向十字盘18的前端和后端前后摆动。

第四拉杆25连接第五拉杆17上下移动，从而使万向十字盘18左右端同时向上移动，又可左右摆动。万向十字盘18可前后左右上下做万向摆动。

优选地，两个操作机构具有相同的结构。这里的相同的结构仅表示整个操作机构的部件的数量、位置关系、连接关系及工作原理相同，并不表示所有部件的尺寸或大小完全相同。

优选地，操作机构还包括：内十字盘19、第三连接件20、第四连接件21、T形体、第六拉杆22；万向十字盘18与内十字盘19连接，内十字盘19具有四个连接端，其中，两个连接端依次通过第三连接件20、第四连接件21与T形体连接，T形体固定在轴32上，另外两个连接端通过第六拉杆22与螺旋桨部连接。

优选地，螺旋桨部包括螺旋桨夹23和螺旋桨片31，轴32上对称地安装有两个螺旋桨夹23，螺旋桨夹23上安装有螺旋桨片31，该两个连接端通过第六拉杆22与螺旋桨夹23连接。

优选地，纵向交叉式双旋翼无人直升机还包括动力输入伞齿轮1和传动伞齿轮2，动力输入伞齿轮1通过传动伞齿轮2与第一伞齿轮3连接。

在工作过程中，受第一舵机7的控制，万向十字盘18向上移动，各螺旋桨夹23夹同时向上摆动，螺距加大飞机上升，反之飞机下降；受第三舵机27的控制，万向十字盘18同时向前摆动，飞机向前进动，万向十字盘18同时向后摆动飞机向后进动；受第四舵机24的控制，万向十字盘18同时向左摆动飞机向左进动，万向十字盘18同时向右摆动飞机向右进动，两轴各自产生的反作用力被两轴相互抵消，不产生自转。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种纵向交叉式双旋翼无人直升机，其特征在于，包括：第一伞齿轮(3)、两个第一舵机(7)、两个轴(32)、两个螺旋桨部、两个操作机构和两个传动结构相同的传动机构；

所述传动机构包括第二伞齿轮(4)、第三伞齿轮(5)和第四伞齿轮(6)，其中，所述第二伞齿轮(4)与所述第一伞齿轮(3)啮合，所述第二伞齿轮(4)与所述第三伞齿轮(5)驱动连接，所述第三伞齿轮(5)与所述第四伞齿轮(6)啮合；所述两个传动机构分别设置在所述第一伞齿轮(3)的两侧；

所述两个传动机构的所述第四伞齿轮(6)与所述两个轴(32)一一对应地连接，且所述两个轴(32)具有相反的旋转方向；

在所述两个轴(32)的顶端分别安装有一个所述螺旋桨部；

所述第一舵机(7)分别通过一个所述操作机构与所述螺旋桨部驱动连接。

2.根据权利要求1所述的纵向交叉式双旋翼无人直升机，其特征在于，所述操作机构包括：第一拉杆(8)、舵机架(9)、第一支承轴(10)、第二舵机(11)、第二拉杆(12)、总距架舵机(13)、第二支撑轴(14)、总距托架(15)、第一连接件(16)、万向十字盘(18)、第三舵机(27)、第三拉杆(28)、第一摇臂(29)、第二连接件(30)、第四舵机(24)、第四拉杆(25)、第二摇臂(26)、第五拉杆(17)；

所述第一舵机(7)通过所述第一拉杆(8)与所述舵机架(9)连接，所述舵机架(9)安装在所述第一支承轴(10)上，所述舵机架(9)上安装有所述第二舵机(11)，所述第二舵机(11)通过所述第二拉杆(12)与所述总距架舵机(13)连接，所述总距架舵机(13)可枢转地安装在所述第二支撑轴(14)上；所述总距架舵机(13)与所述总距托架(15)连接，所述总距托架(15)一端通过一个所述第一连接件(16)与所述万向十字盘(18)的前端连接；

所述第三舵机(27)通过所述第三拉杆(28)与所述第一摇臂(29)连接，所述第一摇臂(29)通过所述第二连接件(30)与所述总距托架(15)连接，所述总距托架(15)的另一端通过另一个所述第一连接件(16)与所述万向十字盘(18)的一端连接；

所述第四舵机(24)通过所述第四拉杆(25)与所述第二摇臂(26)连接，所述第二摇臂(26)通过两个所述第五拉杆(17)分别与所述万向十字盘(18)的左端和右端连接。

3.根据权利要求2所述的纵向交叉式双旋翼无人直升机，其特征在于，所述两个操作机构具有相同的结构。

4.根据权利要求2所述的纵向交叉式双旋翼无人直升机，其特征在于，所述操作机构还包括：内十字盘(19)、第三连接件(20)、第四连接件(21)、T形体、第六拉杆(22)；

所述万向十字盘(18)与所述内十字盘(19)连接，所述内十字盘(19)具有四个连接端，其中，两个所述连接端依次通过所述第三连接件(20)、第四连接件(21)与所述T形体连接，所述T形体固定在所述轴(32)上，另外两个所述连接端通过所述第六拉杆(22)与所述螺旋桨部连接。

5.根据权利要求4述的纵向交叉式双旋翼无人直升机，其特征在于，所述螺旋桨部包括螺旋桨夹(23)和螺旋桨片(31)，所述轴(32)上对称地安装有两个所述螺旋桨夹(23)，所述螺旋桨夹(23)上安装有所述螺旋桨片(31)，该两个所述连接端通过所述第六拉杆(22)与所述螺旋桨夹(23)连接。

6.根据权利要求1述的纵向交叉式双旋翼无人直升机，其特征在于，所述纵向交叉式双旋翼无人直升机还包括动力输入伞齿轮(1)和传动伞齿轮(2)，所述动力输入伞齿轮(1)通过所述传动伞齿轮(2)与所述第一伞齿轮(3)连接。