CN104590535A - 一种用于飞艇动力装置的推进装置 - Google Patents

Abstract

一种用于飞艇动力装置的推进装置，它包括飞艇动力装置本体上的短舱2和发动机，发动机安装在短舱2内，它还包括垂直转向机构和水平转向机构，本发明优点是：结构简单合理、技术可靠、可控性强。将其应用于飞艇，不仅可以使飞艇前进、后退、上下侧滑、转弯，还可以实现垂直起降、空中原地掉头、水平横移及有风情况下悬停等动作，大大提高飞艇的机动性，在大型飞艇（安装多套动力装置）上使用本专利还可以大大减小尾翼面积，从而减轻飞艇尾部重量有利于飞艇的姿态平衡。

Description

一种用于飞艇动力装置的推进装置

技术领域

    本发明涉及飞行器动力技术领域，具体涉及一种用于飞艇动力装置的推进装置。

背景技术

目前，近年来，随着现代航空材料、动力推进装置、飞行控制技术以及氦气生产和提纯技术的快速发展，飞艇重新回到了人们的视野。世界各国对飞艇在国民经济上的应用，以及在现代高科技、立体战中的特殊地位和作用取得了共识，飞艇成为了当今军事强国竞相发展的高科技空中平台。现代飞艇具有可垂直（或短距）起降，留空时间长，可长时间悬停或缓慢行进，噪音小，污染小，效费比高、有效载荷更换方便等特点。矢量推进技术是在上世纪70年代，飞艇重新获得关注后应用的新技术。其主要功能是提供在一定转向范围内（不超过-90°～120°）的矢量推（拉）力，用以提高飞艇在低速状态下的操纵性能（起飞、降落及悬停等）。

目前，国内飞艇的矢量推进装置，均采用螺旋桨拉力沿水平轴旋转的方式来改变推（拉）力方向，可实现短距起、降和迎风状态下的悬停。

国外在这一领域的研究小幅领先于国内，除与国内一样的常规矢量推进技术外，还于2008年7月验证了绕垂直轴旋转的矢量推进装置性能（美国研制的P-791飞艇）。该技术可以实现横向平移、原地掉头等机动性能，但飞艇的垂直升降功能由动升力技术完成。

发明内容

本发明的目的就是针对上述之不足，而提供一种用于飞艇动力装置的推进装置。

本发明包括飞艇动力装置本体上的短舱和发动机，发动机安装在短舱内，其特征在于它还包括垂直转向机构和水平转向机构，垂直转向机构包括垂直轴电机、A涡轮蜗杆减速器、上垂直轴转轴、下垂直轴转轴、一对支撑座轴承、上支座和下支座，上垂直轴转轴和下垂直轴转轴分别活动安装在短舱上，一对支撑座轴承座分别套装在上垂直轴转轴和下垂直轴转轴上，上支座和下支座分别安装在一对支撑座轴承座上，垂直轴电机和A涡轮蜗杆减速器分别安装在上支座上，且垂直轴电机的动力输出轴通过A涡轮蜗杆减速器与上垂直轴转轴传动相连，水平转向机构包括水平轴框架、水平轴电机、B涡轮蜗杆减速器、水平轴转轴、支撑安装盘，水平轴框架的两端分别安装在上支座和下支座上，水平轴转轴的一端安装在水平轴框架上，水平轴电机和B涡轮蜗杆减速器分别安装在水平轴转轴的另一端，且水平轴电机的动力输出轴通过B涡轮蜗杆减速器水平轴转轴动相连，支撑安装盘安装在飞艇动力装置本体上，且水平轴转轴位于支撑安装盘内。

它还有外套支撑管，外套支撑管套装在下垂直轴转轴上。

支撑座轴承是推力轴承。

为增加动力装置安全性，垂直轴电机、A涡轮蜗杆减速器、水平轴电机、B涡轮蜗杆减速器均采用高减速比输出大扭矩的同时具备有自锁功能。

支撑管与水平轴转轴间采用滑动轴承连接。

本发明优点是：结构简单合理、技术可靠、可控性强。将其应用于飞艇，不仅可以使飞艇前进、后退、上下侧滑、转弯，还可以实现垂直起降、空中原地掉头、水平横移及有风情况下悬停等动作，大大提高飞艇的机动性，在大型飞艇（安装多套动力装置）上使用本专利还可以大大减小尾翼面积，从而减轻飞艇尾部重量有利于飞艇的姿态平衡。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括飞艇动力装置本体上的短舱1和发动机，发动机安装在短舱1内，舱1和发动机，发动机安装在短舱1内，其特征在于它还包括垂直转向机构和水平转向机构，垂直转向机构包括垂直轴电机2、A涡轮蜗杆减速器3、上垂直轴转轴4、下垂直轴转轴5、一对支撑座轴承6、上支座7和下支座8，上垂直轴转轴4和下垂直轴转轴5分别活动安装在短舱1上，一对支撑座轴承6座分别套装在上垂直轴转轴4和下垂直轴转轴5上，上支座7和下支座8分别安装在一对支撑座轴承6座上，垂直轴电机2和A涡轮蜗杆减速器3分别安装在上支座7上，且垂直轴电机2的动力输出轴通过A涡轮蜗杆减速器3与上垂直轴转轴4传动相连，水平转向机构包括水平轴框架9、水平轴电机10、B涡轮蜗杆减速器11、水平轴转轴12、支撑安装盘13，水平轴框架9的两端分别安装在上支座7和下支座8上，水平轴转轴12的一端安装在水平轴框架9上，水平轴电机10和B涡轮蜗杆减速器11分别安装在水平轴转轴12的另一端，且水平轴电机10的动力输出轴通过B涡轮蜗杆减速器11水平轴转轴12动相连，支撑安装盘13安装在飞艇本体上，且水平轴转轴12位于支撑安装盘13内。

它还有外套支撑管14，外套支撑管14套装在下垂直轴转轴5上。

支撑座轴承6是推力轴承。

为增加动力装置安全性，垂直轴电机2、A涡轮蜗杆减速器3、水平轴电机10、B涡轮蜗杆减速器11均采用高减速比输出大扭矩的同时具备有自锁功能。

支撑管与水平轴转轴12间采用滑动轴承连接。

工作方式：当飞艇向前正常飞行时，保持发动机及短舱1平姿态不变，动力装置提供前进动力；当飞艇需要垂直起降或空中悬停时，通过飞行控制系统，控制水平轴电机10，带动B涡轮蜗杆减速器11动从而使水平转轴12与水平轴框架9上/下转向，此时垂直轴电机2与A涡轮蜗杆减速器3处于自锁状态，达到改变推力方向的目的；当飞艇需要动力装置提供水平侧向力时，飞行控制系统控制垂直轴电机2工作，通过A涡轮蜗杆减速器3的减速增扭矩，使得安装在上垂直轴转轴4、下垂直轴转轴5上的发动机与螺旋桨绕垂直转轴转动，达到改变推力方向的目的；当飞艇需要动力装置提供斜向上或斜向下的推力时，垂直轴电机2与水平轴电机10同时工作，带动与发动机直连的螺旋桨转向到需要的角度，使螺旋桨装置产生大小和方向均可控的矢量推进力。

为了减小转向时阻力，下垂直轴转轴5外套装有支撑管14，与支撑座轴承座6内推力轴承相互连接。

Claims (5)

1.一种用于飞艇动力装置的推进装置，它包括飞艇动力装置本体上的短舱（1）和发动机，发动机安装在短舱（1）内，其特征在于它还包括垂直转向机构和水平转向机构，垂直转向机构包括垂直轴电机（2）、A涡轮蜗杆减速器（3）、上垂直轴转轴（4）、下垂直轴转轴(5)、一对支撑座轴承(6)、上支座(7)和下支座(8)，上垂直轴转轴(4)和下垂直轴转轴(5)分别活动安装在短舱（1）上，一对支撑座轴承(6)座分别套装在上垂直轴转轴(4)和下垂直轴转轴(5)上，上支座(7)和下支座(8)分别安装在一对支撑座轴承(6)座上，垂直轴电机(2)和A涡轮蜗杆减速器(3)分别安装在上支座（7）上，且垂直轴电机（2）的动力输出轴通过A涡轮蜗杆减速器（3）与上垂直轴转轴（4）传动相连，水平转向机构包括水平轴框架（9）、水平轴电机（10）、B涡轮蜗杆减速器（11）、水平轴转轴（12）、支撑安装盘（13），水平轴框架(9)的两端分别安装在上支座(7)和下支座(8)上，水平轴转轴(12)的一端安装在水平轴框架(9)上，水平轴电机(10)和B涡轮蜗杆减速器(11)分别安装在水平轴转轴(12)的另一端，且水平轴电机(10)的动力输出轴通过(B)涡轮蜗杆减速器(11)水平轴转轴(12)动相连，支撑安装盘(13)安装在飞艇动力装置本体上，且水平轴转轴(12)位于支撑安装盘（13）内。

2.根据权利要求1所述的一种用于飞艇动力装置的推进装置，其特征在于它还有外套支撑管（14），外套支撑管（14）套装在下垂直轴转轴（5）上。

3.根据权利要求1所述的一种用于飞艇动力装置的推进装置，其特征在于支撑座轴承（6）是推力轴承。

4.根据权利要求1所述的一种用于飞艇动力装置的推进装置，其特征在于为增加动力装置安全性，垂直轴电机（2）、A涡轮蜗杆减速器（3）、水平轴电机（10）、B涡轮蜗杆减速器（11）均采用高减速比输出大扭矩的同时具备有自锁功能。

5.根据权利要求1所述的一种用于飞艇动力装置的推进装置，其特征在于支撑管与水平轴转轴（12）间采用滑动轴承连接。