CN107985582A - 一种火星旋翼式无人机的共轴反桨双叶片旋翼系统 - Google Patents
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Abstract
一种火星旋翼式无人机的共轴反桨双叶片旋翼系统，本发明涉及一种火星旋翼式无人机的共轴反桨双叶片旋翼系统，本发明为了解决现有技术中现有旋翼式无人机难以在火星低雷诺数大气环境中不能完成飞行、悬停的问题，它包括上旋翼模块、下旋翼模块和动力模块,上旋翼模块包括上桨毂、上旋翼模块内轴和上旋翼桨叶组件，下旋翼模块包括下旋翼轴承套筒、下桨毂、下旋翼模块外轴、下旋翼桨叶组件和转轴深沟球轴承，动力模块包括电机外罩固定套筒、下旋翼模块主动齿轮、电机底罩、上旋翼模块从动齿轮、上旋翼模块主动齿轮、下旋翼模块从动齿轮、下旋翼模块从动套筒、外筒式高速电机、电机固定套筒、第一组高速电机，本发明属螺旋桨领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种火星旋翼式无人机的共轴反桨双叶片旋翼系统，本发明具体涉及一种火星旋翼式无人机的共轴反桨双叶片旋翼系统。
背景技术
火星在太阳系中位置与地球相邻具有与地球极其相似的物理特性，大量研究表明火星曾存在大量的液态水等生命必须的物质，因此火星探测任务能够拓展人类的生存空间并探索生命的起源，极大地推进人类的科学研究进程。目前火星表面共有七个火星探测器，包括轨道探测器和着陆器，然而轨道探测器飞行高度影响其探测图像的分辨率，着陆器则极大地受到地形特征的限制，无法到达环形山或沟壑等特殊区域，探索和开发高可靠性、高效率、低风险的新型地外星球深空探测器成为一个重要课题。无人机作为一种空中探测平台，能够对火星环境进行高空广度探测并对火星表面局部区域进行详细探测，具有比传统的火星漫游车更高的探测速度与效率。此外，无人机可以实现定点着陆并能辅助火星车完成火星多点采样任务，这对人类探测火星具有重要的实用价值。研制一种火星无人机的旋翼系统对我国未来深空探测意义重大。现有地球无人机旋翼系统无法实现火星环境的飞行，适用性差且飞行效率极低，只能用于地球高雷诺数大气环境的飞行。与地球无人机旋翼系统不同，火星无人机的旋翼系统在低雷诺数环境的悬停特性研究尚存在大量空白。
发明内容
本发明为了解决现有技术中现有旋翼式无人机难以在火星低雷诺数大气环境中不能完成飞行、悬停的问题，进而提出一种火星旋翼式无人机的共轴反桨双叶片旋翼系统。
本发明为解决上述问题而采用的技术方案是：它包括上旋翼模块、下旋翼模块和动力模块,上旋翼模块包括上桨毂、上旋翼模块内轴和两个上旋翼桨叶组件，下旋翼模块包括下旋翼轴承套筒、下桨毂、下旋翼模块外轴、两个下旋翼桨叶组件和三个转轴深沟球轴承，动力模块包括动力模块定位套筒、电机外罩固定套筒、电机外罩、下旋翼模块主动齿轮、电机底罩、动力模块端盖、上旋翼模块齿轮支撑套体、上旋翼模块从动齿轮、上旋翼模块主动齿轮、下旋翼模块从动齿轮、下旋翼模块从动套筒、两个电机外罩固定套筒深沟球轴承、两个外筒式高速电机、多个电机外罩固定套筒固定螺栓、多个弹簧垫圈、多个齿轮固定内六角圆柱螺栓、多个垫片、两个电机固定套筒、第一组高速电机、多个电机固定内六角螺钉和多个电机外罩内六角螺钉,两个上旋翼桨叶组件呈‘一’字形对称固定安装在上桨毂上，上桨毂固定套装在上旋翼模块内轴的外侧壁上，两个下旋翼桨叶组件呈‘一’字形对称固定安装在下桨毂上，下桨毂固定套装在下旋翼模块外轴的外侧壁上，下旋翼轴承套筒固定安装在下旋翼模块外轴顶端上，上旋翼模块内轴竖直插装在下旋翼模块外轴和下旋翼轴承套筒上，下旋翼轴承套筒的顶端和下旋翼模块外轴底端分别安装有一个转轴深沟球轴承，且每个转轴深沟球轴承位于上旋翼模块内轴和下旋翼模块外轴之间，动力模块定位套筒、电机外罩固定套筒、下旋翼模块从动套筒和下旋翼模块从动齿轮由上至下依次固定套装在下旋翼模块外轴的底端上，电机外罩固定套筒的顶端和底端分别安装有一个电机外罩固定套筒深沟球轴承,电机外罩固定套筒深沟球轴承位于电机外罩固定套筒和下旋翼模块外轴之间，动力模块定位套筒的底端顶在位于上方电机外罩固定套筒深沟球轴承的内环上，下旋翼模块从动套筒的顶端顶在位于下方电机外罩固定套筒深沟球轴承的内环上，上旋翼模块从动齿轮、上旋翼模块齿轮支撑套体和另一个转轴深沟球轴承由上至下竖直固定套装在上旋翼模块内轴底端的外侧壁上，且上旋翼模块内轴的底端设有一个动力模块端盖，上旋翼模块内轴底端的转轴深沟球轴承安装在动力模块端盖上，两个外筒式高速电机对称设置在上旋翼模块内轴的两侧，每个外筒式高速电机的顶端依次设有电机固定套筒，其中一个电机固定套筒上套装有一个下旋翼模块主动齿轮，且下旋翼模块主动齿轮和电机固定套筒通过两个齿轮固定内六角圆柱螺栓固定安装在外筒式高速电机顶端的转动壳体上，且下旋翼模块主动齿轮上每个齿轮固定内六角圆柱螺栓上套设有一个垫片，垫片位于下旋翼模块主动齿轮和电机固定套筒之间，另一个电机固定套筒上套装有一个上旋翼模块主动齿轮，上旋翼模块主动齿轮和电机固定套筒通过两个齿轮固定内六角圆柱螺栓固定安装在外筒式高速电机顶端的转动壳体上，且上旋翼模块主动齿轮上每个齿轮固定内六角圆柱螺栓上套设有一个垫片，垫片位于上旋翼模块主动齿轮和电机固定套筒之间，上旋翼模块从动齿轮和上旋翼模块主动齿轮齿啮合，下旋翼模块主动齿轮和下旋翼模块从动齿轮齿啮合，动力模块端盖和两个外筒式高速电机固定安装在电机底罩上，每个外筒式高速电机通过多个电机固定内六角螺钉固定安装在电机底罩的上端面上，动力模块端盖固定安装在电机底罩的通孔处，电机外罩扣合在电机底罩上，且电机外罩固定套筒的底端插装在电机外罩顶端的壳体上，电机外罩固定套筒的底端和电机外罩通过多个电机外罩固定套筒固定螺栓固定连接，电机外罩的底端通过电机外罩内六角螺钉固定安装在电机底罩上。
本发明的有益效果是：通过灌筑自密实混凝土使各相邻模块牢固连接成整体，因此本发明具有下列优点：
1、本发明结构设计科学合理，旋翼系统动力模块采用两个并行安装高速电机驱动，充分考虑火星大气的特点，采用高模数直齿轮直接传动，实现旋翼系统上旋翼模块1和下旋翼模块2转速最大化，以获得足够的旋翼系统升力。两个外筒式高速电机3-14分别采用光电传感器3-13进行测速，光电传感器3-13、电源与外筒式高速电机3-14实现自反馈控制，使两个外筒式高速电机3-14转速均维持在给定值的阈值范围内，从而实现上旋翼模块1、下旋翼模块2转速的一致性，消除上旋翼模块1和下旋翼模块2的扭矩对旋翼系统的影响，电机控制方式响应迅速、误差低。
2、本发明的上旋翼模块1和下旋翼模块2可实现旋翼叶片的快速替换且安装角调节方式简单。
3、本发明的工作介质为二氧化碳或空气，适于普遍推广使用。
4、本发明通过多次试验可知，旋翼系统上、下旋翼模块的转速调节范围为0–5000r/min，转速误差为±5r/min，翼展调节范围为0–1.5m，旋翼系统可实现单轴/共轴替换。
5、本发明通过多次试验可知，旋翼系统在5000r/min，翼展1.5m时，1000Pa的二氧化碳环境工作过程整体性能稳定。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的整体结构主视图；
图3是图2的整体结构剖视图；
图4是上旋翼模块1的整体结构主视图；
图5是下旋翼模块2的整体结构主视图；
图6是动力模块3整体结构剖视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图6说明本实施方式，本实施方式所述一种火星旋翼式无人机的共轴反桨双叶片旋翼系统，它包括上旋翼模块1、下旋翼模块2和动力模块3,上旋翼模块1包括上桨毂1-6、上旋翼模块内轴1-8和两个上旋翼桨叶组件，下旋翼模块2包括下旋翼轴承套筒2-4、下桨毂2-10、下旋翼模块外轴2-7、两个下旋翼桨叶组件和三个转轴深沟球轴承2-3，动力模块3包括动力模块定位套筒3-1、电机外罩固定套筒3-3、电机外罩3-5、下旋翼模块主动齿轮3-6、电机底罩3-16、动力模块端盖3-17、上旋翼模块齿轮支撑套体3-21、上旋翼模块从动齿轮3-23、上旋翼模块主动齿轮3-24、下旋翼模块从动齿轮3-25、下旋翼模块从动套筒3-27、两个电机外罩固定套筒深沟球轴承3-2、两个外筒式高速电机3-14、多个电机外罩固定套筒固定螺栓3-4、多个弹簧垫圈3-7、多个齿轮固定内六角圆柱螺栓3-8、多个垫片3-9、两个电机固定套筒3-10、第一组高速电机3-14、多个电机固定内六角螺钉3-15和多个电机外罩内六角螺钉3-20,两个上旋翼桨叶组件呈‘一’字形对称固定安装在上桨毂1-6上，上桨毂1-6固定套装在上旋翼模块内轴1-8的外侧壁上，两个下旋翼桨叶组件呈‘一’字形对称固定安装在下桨毂2-10上，下桨毂2-10固定套装在下旋翼模块外轴2-7的外侧壁上，下旋翼轴承套筒2-4固定安装在下旋翼模块外轴2-7顶端上，上旋翼模块内轴1-8竖直插装在下旋翼模块外轴2-7和下旋翼轴承套筒2-4上，下旋翼轴承套筒2-4的顶端和下旋翼模块外轴2-7底端分别安装有一个转轴深沟球轴承2-3，且每个转轴深沟球轴承2-3位于上旋翼模块内轴1-8和下旋翼模块外轴2-7之间，动力模块定位套筒3-1、电机外罩固定套筒3-3、下旋翼模块从动套筒3-27和下旋翼模块从动齿轮3-25由上至下依次固定套装在下旋翼模块外轴2-7的底端上，电机外罩固定套筒3-3的顶端和底端分别安装有一个电机外罩固定套筒深沟球轴承3-2,电机外罩固定套筒深沟球轴承3-2位于电机外罩固定套筒3-3和下旋翼模块外轴2-7之间，动力模块定位套筒3-1的底端顶在位于上方电机外罩固定套筒深沟球轴承3-2的内环上，下旋翼模块从动套筒3-27的顶端顶在位于下方电机外罩固定套筒深沟球轴承3-2的内环上，上旋翼模块从动齿轮3-23、上旋翼模块齿轮支撑套体3-21和另一个转轴深沟球轴承2-3由上至下竖直固定套装在上旋翼模块内轴1-8底端的外侧壁上，且上旋翼模块内轴1-8的底端设有一个动力模块端盖3-17，上旋翼模块内轴1-8底端的转轴深沟球轴承2-3安装在动力模块端盖3-17上，两个外筒式高速电机3-14对称设置在上旋翼模块内轴1-8的两侧，每个外筒式高速电机3-14的顶端依次设有电机固定套筒3-10，其中一个电机固定套筒3-10上套装有一个下旋翼模块主动齿轮3-6，且下旋翼模块主动齿轮3-6和电机固定套筒3-10通过两个齿轮固定内六角圆柱螺栓3-8固定安装在外筒式高速电机3-14顶端的转动壳体上，且下旋翼模块主动齿轮3-6上每个齿轮固定内六角圆柱螺栓3-8上套设有一个垫片3-9，垫片3-9位于下旋翼模块主动齿轮3-6和电机固定套筒3-10之间，另一个电机固定套筒3-10上套装有一个上旋翼模块主动齿轮3-24，上旋翼模块主动齿轮3-24和电机固定套筒3-10通过两个齿轮固定内六角圆柱螺栓3-8固定安装在外筒式高速电机3-14顶端的转动壳体上，且上旋翼模块主动齿轮3-24上每个齿轮固定内六角圆柱螺栓3-8上套设有一个垫片3-9，垫片3-9位于上旋翼模块主动齿轮3-24和电机固定套筒3-10之间，上旋翼模块从动齿轮3-23和上旋翼模块主动齿轮3-24齿啮合，下旋翼模块主动齿轮3-6和下旋翼模块从动齿轮3-25齿啮合，动力模块端盖3-17和两个外筒式高速电机3-14固定安装在电机底罩3-16上，每个外筒式高速电机3-14通过多个电机固定内六角螺钉3-15固定安装在电机底罩3-16的上端面上，动力模块端盖3-17固定安装在电机底罩3-16的通孔处，电机外罩3-5扣合在电机底罩3-16上，且电机外罩固定套筒3-3的底端插装在电机外罩3-5顶端的壳体上，电机外罩固定套筒3-3的底端和电机外罩3-5通过多个电机外罩固定套筒固定螺栓3-4固定连接，电机外罩3-5的底端通过电机外罩内六角螺钉3-20固定安装在电机底罩3-16上。
本实施方式中上旋翼模块内轴1-8位于下旋翼模块外轴2-7的内部共轴安装，实现上旋翼模块内轴1-8与下旋翼模块外轴2-7的共轴独立旋转运动，转轴深沟球轴承2-3分别与上旋翼模块内轴1-8、下旋翼模块外轴2-7和电机外罩固定套筒3-3配合，实现上旋翼模块内轴1-8和下旋翼模块外轴2-7安装的同轴度要求。
具体实施方式二：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式所述一种火星旋翼式无人机的共轴反桨双叶片旋翼系统，上旋翼桨叶组件包括上旋翼桨叶1-1、上旋翼螺栓1-2、上旋翼垫片1-3、上旋翼螺母1-4、上旋翼圆柱端紧定螺钉1-5和上桨叶安装块1-7，上旋翼桨叶1-1的一端通过上旋翼螺栓1-2、上旋翼垫片1-3和上旋翼螺母1-4固定安装在上桨叶安装块1-7的一端上，上桨叶安装块1-7的另一端加工有上桨毂安装槽，两个上桨叶安装块1-7对称安装在上桨毂1-6上，且上桨毂1-6设置在上桨叶安装块1-7的上桨毂安装槽内，上桨叶安装块1-7通过上旋翼圆柱端紧定螺钉1-5固定安装在上桨毂1-6上，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1-图3和图5说明本实施方式，本实施方式所述一种火星旋翼式无人机的共轴反桨双叶片旋翼系统，下旋翼桨叶组件包括下旋翼套筒2-1、下旋翼平端紧定螺钉2-2、下旋翼桨叶2-8和下桨叶安装块2-9，下旋翼模块2还包括多个下旋翼轴承套筒螺栓2-5和多个下旋翼轴承套筒螺栓垫片2-6，每个下旋翼轴承套筒螺栓2-5上套设有一个下旋翼轴承套筒螺栓垫片2-6，每个下旋翼轴承套筒螺栓2-5沿径向安装在下旋翼轴承套筒2-4上，下旋翼桨叶2-8的一端通过螺栓固定安装在下桨叶安装块2-9的一端上，下桨叶安装块2-9的另一端加工有下桨毂安装槽，两个下桨叶安装块2-9对称安装在下桨毂2-10上，下桨毂2-10通过圆柱端紧定螺钉安装在在下桨叶安装块2-9的下桨毂安装槽上，下旋翼套筒2-1套装在下旋翼轴承套筒2-4上方的上旋翼模块内轴1-8上，下旋翼套筒2-1的底端顶在下旋翼轴承套筒2-4上转轴深沟球轴承2-3的内环上，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1-图3和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种火星旋翼式无人机的共轴反桨双叶片旋翼系统，动力模块3还包括两个光电传感器组件，光电传感器组件包括光电传感器架3-11、光电传感器固定螺钉3-12和光电传感器3-13，光电传感器3-13通过光电传感器固定螺钉3-12固定安装在光电传感器架3-11上，每个光电传感器组件靠近一个外筒式高速电机3-14安装在电机底罩3-16上。通过光电传感器组件分别对外筒式高速电机3-14的转速进行监控，通过自反馈控制修正高速电机转速，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图1-图3和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种火星旋翼式无人机的共轴反桨双叶片旋翼系统，动力模块3还包括多个齿轮固定螺栓垫片3-7和多个电机外罩内六角螺钉弹簧垫片3-19，每个齿轮固定内六角圆柱螺栓3-8上套装有一个齿轮固定螺栓垫片3-7，每个电机外罩内六角螺钉3-20上套装有一个电机外罩内六角螺钉弹簧垫片3-19。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：结合图1-图3和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种火星旋翼式无人机的共轴反桨双叶片旋翼系统，动力模块3还包括上旋翼模块从动齿轮固定顶丝3-22、下旋翼模块从动齿轮固定顶丝3-26，上旋翼模块从动齿轮3-23通过上旋翼模块从动齿轮固定顶丝3-22固定安装在上旋翼模块内轴1-8上，下旋翼模块从动齿轮3-25通过下旋翼模块从动齿轮固定顶丝3-26固定安装在下旋翼模块外轴2-7上。其它与具体实施方式一相同。
工作原理
旋翼系统的运动传递过程：两个外筒式高速电机3-14在电源电压的驱动下高速旋转，一个外筒式高速电机3-14通过下旋翼模块主动齿轮3-6、下旋翼模块从动齿轮3-25将旋转运动传递至下旋翼模块外轴2-7，下旋翼模块外轴2-7通过下桨毂2-10与下旋翼模块2固连，并将旋转运动传递至下旋翼模块2。运动传递过程中，下旋翼模块主动齿轮3-6和下旋翼模块从动齿轮3-25为高模数齿轮，确保下旋翼模块2的转速与外筒式高速电机3-14的转速具有一致性。与驱动下旋翼模块2外筒式高速电机3-14传动方式类似，驱动上旋翼模块1的另一个外筒式高速电机3-14通过上旋翼模块主动齿轮3-24、上旋翼模块从动齿轮3-23将旋转运动传递至上旋翼模块内轴1-8，上旋翼模块内轴1-8与上桨毂1-6固连，并实现上旋翼模块1的高速旋转。两个转轴深沟球轴承2-3分别与上旋翼模块内轴1-8和下旋翼模块外轴2-7配合，保证上旋翼模块内轴1-8和下旋翼模块外轴2-7在旋转过程中的同轴度，保证上旋翼模块1与下旋翼模块2的旋翼在运动过程中叶尖旋转平面相互平行。两组光光电传感器3-13分别对两个外筒式高速电机3-14的转速进行监测，通过自反馈调节电源电压并修正高速电机的转速，保证上旋翼模块1、下旋翼模块2的运动转速与工作人员要求的转速值一致。
旋翼系统的悬停控制过程：起始时刻，两个上旋翼模块1、下旋翼模块2给定电源电压一致，使两组电机具有相同大小的转速，其中一个外筒式高速电机3-14顺时针旋转，另一个外筒式高速电机3-14逆时针旋转，通过光电传感器3-13对两个外筒式高速电机3-14的转速进行补偿修正。最终上旋翼模块1与下旋翼模块2的运动转速一致，升力大小与方向一致且竖直向上升力的合力与旋翼系统总总量平衡，扭矩大小一致方向相反从而相互抵消。
旋翼系统的起降控制过程：起始时刻，两个上旋翼模块1、下旋翼模块2给定电源电压一致，使两组电机具有相同大小的转速，其中一个外筒式高速电机3-14顺时针旋转，另一个外筒式高速电机3-14逆时针旋转，通过光电传感器3-13对两个外筒式高速电机3-14的转速进行补偿修正。最终上旋翼模块1、下旋翼模块2的运动转速一致，升力大小与方向一致且竖直向上升力的合力与旋翼系统总总量不平衡，从而实现升降，扭矩大小一致方向相反从而相互抵消。
旋翼系统的旋转控制过程：起始时刻，一个外筒式高速电机3-14给定电源电压高于另一个外筒式高速电机3-14的给定电源电压，使一个筒式高速电机3-14的转速大于另一个外筒式高速电机3-14的转速，其中一个外筒式高速电机3-14顺时针旋转，另一个外筒式高速电机3-14逆时针旋转，通过光电传感器3-13对两个筒式高速电机3-14的转速进行补偿修正。最终上旋翼模块1的运动转速大于下旋翼模块2转速，升力方向一致且竖直向上升力的合力与旋翼系统总总量平衡，上旋翼模块1的顺时针扭矩大于下旋翼模块2的逆时针扭矩，实现旋翼系统的顺时针旋转。旋翼系统的逆时针旋转可通过互换两组高速电机参数的方式实现。
Claims (6)
1.一种火星旋翼式无人机的共轴反桨双叶片旋翼系统，其特征在于：它包括上旋翼模块(1)、下旋翼模块(2)和动力模块(3),上旋翼模块(1)包括上桨毂(1-6)、上旋翼模块内轴(1-8)和两个上旋翼桨叶组件，下旋翼模块(2)包括下旋翼轴承套筒(2-4)、下桨毂(2-10)、下旋翼模块外轴(2-7)、两个下旋翼桨叶组件和三个转轴深沟球轴承(2-3)，动力模块(3)包括动力模块定位套筒(3-1)、电机外罩固定套筒(3-3)、电机外罩(3-5)、下旋翼模块主动齿轮(3-6)、电机底罩(3-16)、动力模块端盖(3-17)、上旋翼模块齿轮支撑套体(3-21)、上旋翼模块从动齿轮(3-23)、上旋翼模块主动齿轮(3-24)、下旋翼模块从动齿轮(3-25)、下旋翼模块从动套筒(3-27)、两个电机外罩固定套筒深沟球轴承(3-2)、两个外筒式高速电机(3-14)、多个电机外罩固定套筒固定螺栓(3-4)、多个弹簧垫圈(3-7)、多个齿轮固定内六角圆柱螺栓(3-8)、多个垫片(3-9)、两个电机固定套筒(3-10)、第一组高速电机(3-14)、多个电机固定内六角螺钉(3-15)和多个电机外罩内六角螺钉(3-20),两个上旋翼桨叶组件呈‘一’字形对称固定安装在上桨毂(1-6)上，上桨毂(1-6)固定套装在上旋翼模块内轴(1-8)的外侧壁上，两个下旋翼桨叶组件呈‘一’字形对称固定安装在下桨毂(2-10)上，下桨毂(2-10)固定套装在下旋翼模块外轴(2-7)的外侧壁上，下旋翼轴承套筒(2-4)固定安装在下旋翼模块外轴(2-7)顶端上，上旋翼模块内轴(1-8)竖直插装在下旋翼模块外轴(2-7)和下旋翼轴承套筒(2-4)上，下旋翼轴承套筒(2-4)的顶端和下旋翼模块外轴(2-7)底端分别安装有一个转轴深沟球轴承(2-3)，且每个转轴深沟球轴承(2-3)位于上旋翼模块内轴(1-8)和下旋翼模块外轴(2-7)之间，动力模块定位套筒(3-1)、电机外罩固定套筒(3-3)、下旋翼模块从动套筒(3-27)和下旋翼模块从动齿轮(3-25)由上至下依次固定套装在下旋翼模块外轴(2-7)的底端上，电机外罩固定套筒(3-3)的顶端和底端分别安装有一个电机外罩固定套筒深沟球轴承(3-2),电机外罩固定套筒深沟球轴承(3-2)位于电机外罩固定套筒(3-3)和下旋翼模块外轴(2-7)之间，动力模块定位套筒(3-1)的底端顶在位于上方电机外罩固定套筒深沟球轴承(3-2)的内环上，下旋翼模块从动套筒(3-27)的顶端顶在位于下方电机外罩固定套筒深沟球轴承(3-2)的内环上，上旋翼模块从动齿轮(3-23)、上旋翼模块齿轮支撑套体(3-21)和另一个转轴深沟球轴承(2-3)由上至下竖直固定套装在上旋翼模块内轴(1-8)底端的外侧壁上，且上旋翼模块内轴(1-8)的底端设有一个动力模块端盖(3-17)，上旋翼模块内轴(1-8)底端的转轴深沟球轴承(2-3)安装在动力模块端盖(3-17)上，两个外筒式高速电机(3-14)对称设置在上旋翼模块内轴(1-8)的两侧，每个外筒式高速电机(3-14)的顶端依次设有电机固定套筒(3-10)，其中一个电机固定套筒(3-10)上套装有一个下旋翼模块主动齿轮(3-6)，且下旋翼模块主动齿轮(3-6)和电机固定套筒(3-10)通过两个齿轮固定内六角圆柱螺栓(3-8)固定安装在外筒式高速电机(3-14)顶端的转动壳体上，且下旋翼模块主动齿轮(3-6)上每个齿轮固定内六角圆柱螺栓(3-8)上套设有一个垫片(3-9)，垫片(3-9)位于下旋翼模块主动齿轮(3-6)和电机固定套筒(3-10)之间，另一个电机固定套筒(3-10)上套装有一个上旋翼模块主动齿轮(3-24)，上旋翼模块主动齿轮(3-24)和电机固定套筒(3-10)通过两个齿轮固定内六角圆柱螺栓(3-8)固定安装在外筒式高速电机(3-14)顶端的转动壳体上，且上旋翼模块主动齿轮(3-24)上每个齿轮固定内六角圆柱螺栓(3-8)上套设有一个垫片(3-9)，垫片(3-9)位于上旋翼模块主动齿轮(3-24)和电机固定套筒(3-10)之间，上旋翼模块从动齿轮(3-23)和上旋翼模块主动齿轮(3-24)齿啮合，下旋翼模块主动齿轮(3-6)和下旋翼模块从动齿轮(3-25)齿啮合，动力模块端盖(3-17)和两个外筒式高速电机(3-14)固定安装在电机底罩(3-16)上，每个外筒式高速电机(3-14)通过多个电机固定内六角螺钉(3-15)固定安装在电机底罩(3-16)的上端面上，动力模块端盖(3-17)固定安装在电机底罩(3-16)的通孔处，电机外罩(3-5)扣合在电机底罩(3-16)上，且电机外罩固定套筒(3-3)的底端插装在电机外罩(3-5)顶端的壳体上，电机外罩固定套筒(3-3)的底端和电机外罩(3-5)通过多个电机外罩固定套筒固定螺栓(3-4)固定连接，电机外罩(3-5)的底端通过电机外罩内六角螺钉(3-20)固定安装在电机底罩(3-16)上。
2.根据权利要求1所述一种火星旋翼式无人机的共轴反桨双叶片旋翼系统，其特征在于：上旋翼桨叶组件包括上旋翼桨叶(1-1)、上旋翼螺栓(1-2)、上旋翼垫片(1-3)、上旋翼螺母(1-4)、上旋翼圆柱端紧定螺钉(1-5)和上桨叶安装块(1-7)，上旋翼桨叶(1-1)的一端通过上旋翼螺栓(1-2)、上旋翼垫片(1-3)和上旋翼螺母(1-4)固定安装在上桨叶安装块(1-7)的一端上，上桨叶安装块(1-7)的另一端加工有上桨毂安装槽，两个上桨叶安装块(1-7)对称安装在上桨毂(1-6)上，且上桨毂(1-6)设置在上桨叶安装块(1-7)的上桨毂安装槽内，上桨叶安装块(1-7)通过上旋翼圆柱端紧定螺钉(1-5)固定安装在上桨毂(1-6)上。
3.根据权利要求1所述一种火星旋翼式无人机的共轴反桨双叶片旋翼系统，其特征在于：下旋翼桨叶组件包括下旋翼套筒(2-1)、下旋翼平端紧定螺钉(2-2)、下旋翼桨叶(2-8)和下桨叶安装块(2-9)，下旋翼模块(2)还包括多个下旋翼轴承套筒螺栓(2-5)和多个下旋翼轴承套筒螺栓垫片(2-6)，每个下旋翼轴承套筒螺栓(2-5)上套设有一个下旋翼轴承套筒螺栓垫片(2-6)，每个下旋翼轴承套筒螺栓(2-5)沿径向安装在下旋翼轴承套筒(2-4)上，下旋翼桨叶(2-8)的一端通过螺栓固定安装在下桨叶安装块(2-9)的一端上，下桨叶安装块(2-9)的另一端加工有下桨毂安装槽，两个下桨叶安装块(2-9)对称安装在下桨毂(2-10)上，下桨毂(2-10)通过圆柱端紧定螺钉安装在在下桨叶安装块(2-9)的下桨毂安装槽上，下旋翼套筒(2-1)套装在下旋翼轴承套筒(2-4)上方的上旋翼模块内轴(1-8)上，下旋翼套筒(2-1)的底端顶在下旋翼轴承套筒(2-4)上转轴深沟球轴承(2-3)的内环上。
4.根据权利要求1所述一种火星旋翼式无人机的共轴反桨双叶片旋翼系统，其特征在于：动力模块(3)还包括两个光电传感器组件，光电传感器组件包括光电传感器架(3-11)、光电传感器固定螺钉(3-12)和光电传感器(3-13)，光电传感器(3-13)通过光电传感器固定螺钉(3-12)固定安装在光电传感器架(3-11)上，每个光电传感器组件靠近一个外筒式高速电机(3-14)安装在电机底罩(3-16)上。
5.根据权利要求1所述一种火星旋翼式无人机的共轴反桨双叶片旋翼系统，其特征在于：动力模块(3)还包括多个齿轮固定螺栓垫片(3-7)和多个电机外罩内六角螺钉弹簧垫片(3-19)，每个齿轮固定内六角圆柱螺栓(3-8)上套装有一个齿轮固定螺栓垫片(3-7)，每个电机外罩内六角螺钉(3-20)上套装有一个电机外罩内六角螺钉弹簧垫片(3-19)。
6.根据权利要求1所述一种火星旋翼式无人机的共轴反桨双叶片旋翼系统，其特征在于：动力模块(3)还包括上旋翼模块从动齿轮固定顶丝(3-22)、下旋翼模块从动齿轮固定顶丝(3-26)，上旋翼模块从动齿轮(3-23)通过上旋翼模块从动齿轮固定顶丝(3-22)固定安装在上旋翼模块内轴(1-8)上，下旋翼模块从动齿轮(3-25)通过下旋翼模块从动齿轮固定顶丝(3-26)固定安装在下旋翼模块外轴(2-7)上。
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