CN104097768B - 纵向交叉式双旋翼无人直升机 - Google Patents
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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
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 (4)
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;两个所述传动机构分别设置在所述第一伞齿轮(3)的两侧;
两个所述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;
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。
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形体固定在所述两个轴(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。
3.根据权利要求2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),所述两个轴(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),与所述T形体连接的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。
4.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。
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