CN111301662A - 大型载人飞艇矢量动力结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及大型载人飞艇矢量动力结构，设置在飞艇骨架上，包括发动机支架、螺旋桨、联轴器、主承力轴、第一伞齿轮、发动机和第二伞齿轮；发动机支架与飞艇骨架连接，发动机设置在发动机支架内，发动机的输出轴通过联轴器连接主承力轴，主承力轴的端头连接第一伞齿轮，第一伞齿轮与第二伞齿轮啮合，第二伞齿轮中央固定螺旋桨轴，螺旋桨轴连接螺旋桨，螺旋桨轴与主承力轴垂直。本发明的有益效果是可以在不改变发动机原有工作状态的情况下，通过该装置改变螺旋桨提供推力或拉力的方向，这将会使得没有垂直起降功能的飞艇可以实现垂直起飞，同时也提供了一种高可靠性的飞艇控制方式，可以为飞艇在净重、净轻、漏气、迫降等条件下提供可靠的动力。
Description
技术领域
本发明属于飞艇动力装置技术领域，尤其涉及一种大型载人飞艇矢量动力结构。
背景技术
飞艇属于浮空器的一种，也是利用轻于空气的气体来提供升力的航空器。根据工作原理的不同，浮空器可分为飞艇、系留气球和热气球等，其中飞艇和系留气球是军事利用价值最高的浮空器。飞艇和系留气球的主要区别是前者比后者多了自带的动力系统，可以自行飞行。飞艇分有人和无人两类，也有拴系和未拴系之别。
飞艇获得的升力主要来自其内部充满的比空气轻的气体，如粒子、中子等。现代飞艇一般都使用安全性更好的氦气来提供升力，另外飞艇上安装的发动机飞艇提供部分的升力。发动机提供的动力主要用在飞艇水平移动以及艇载设备的供电上，所以飞艇相对于现代喷气飞机来说节能性能较好，而且对于环境的破坏也较小。
飞艇虽然相比较其它航空器有诸多的优势，但飞艇在飞行中也有一个难题还没很好的解决，就是飞艇一升高，就要通过阀门放气，以防止气囊膨胀爆裂。但气放掉之后，就再也无法升高了，而且传统的动力结构一般都是将螺旋桨直接安装在发动机的动力输出轴上，而普通的发动机工作时是不允许大角度(±30度)旋转或动作的，由于受到到发动机工作角度的限制，传统飞艇的动力系统则无法提供矢量角度的动力，从而无法使得飞艇在净重条件下垂直起降，或在净轻条件下紧急迫降。
发明内容
本发明提供一种大型载人飞艇矢量动力结构，解决现有技术中飞艇无法垂直起降的问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种大型载人飞艇矢量动力结构，设置在飞艇骨架上，包括发动机支架、螺旋桨、联轴器、主承力轴、第一伞齿轮、发动机和第二伞齿轮；所述发动机支架与飞艇骨架连接，发动机设置在发动机支架内，发动机的输出轴通过联轴器连接主承力轴，主承力轴的端头连接第一伞齿轮，第一伞齿轮与第二伞齿轮啮合，第二伞齿轮中央固定螺旋桨轴，螺旋桨轴连接螺旋桨，所述螺旋桨轴与主承力轴垂直。
进一步的，所述主承力轴的前后端各设置一个轴承，主承力轴的前端固定连接齿轮箱，所述第一伞齿轮与第二伞齿轮设置在齿轮箱内，螺旋桨轴通过轴承设置在齿轮箱上；所述主承力轴上部设置矢量驱动电机，矢量驱动电机的输出轴连接蜗轮蜗杆，蜗轮蜗杆与主承力轴连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明的有益效果是可以在不改变发动机原有工作状态的情况下，通过该装置改变螺旋桨提供推力或拉力的方向，这样就可以在不更换发动机或动力结构的条件下，为飞艇提供可以改变动力方向的动力装置，这将会使得没有垂直起降功能的飞艇可以实现无跑道垂直起飞，同时也提供了一种高可靠性的飞艇控制方式，可以为飞艇在净重、净轻、漏气、迫降等条件下提供可靠的动力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
图1为本发明的整体结构示意图。
图中，1-发动机支架、2-矢量驱动电机、3-螺旋桨、4-联轴器、5-轴承、6-主承力轴、7-蜗轮蜗杆、8-第一伞齿轮、9-齿轮箱、10-发动机，11-第二伞齿轮，12-飞艇骨架。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
而本发明可以很好的解决飞艇无法垂直起降的问题，同时也可为飞艇飞行姿态得控制提供更加灵活的控制方式。
如图1所示的一种大型载人飞艇矢量动力结构，包括发动机支架1、矢量驱动电机2、螺旋桨3、联轴器4、轴承5、主承力轴6、蜗轮蜗杆7、第一伞齿轮8、齿轮箱9、发动机10、第二伞齿轮11和飞艇骨架12；发动机支架1与飞艇骨架11连接，发动机10设置在发动机支架1内，发动机10的输出轴通过联轴器4连接主承力轴6，主承力轴6的端头连接第一伞齿轮8，第一伞齿轮8与第二伞齿轮11啮合，第二伞齿轮8中央固定螺旋桨轴，螺旋桨轴连接螺旋桨3，所述螺旋桨轴与主承力轴6垂直。
主承力轴6的前后端各设置一个轴承5用作支撑和旋转，主承力轴6的前端固定连接齿轮箱9，第一伞齿轮8与第二伞齿轮11设置在齿轮箱9内，螺旋桨轴通过轴承设置在齿轮箱9上；所述主承力轴6上部设置矢量驱动电机2，矢量驱动电机2的输出轴连接蜗轮蜗杆7，蜗轮蜗杆7与主承力轴6连接。
本发明所采用的技术方案是通过在发动机动力输出轴上增加可控旋转装置来实现动力输出方向的改变的。具体的实现过程是：发动机10输出的动力通过联轴器4传输到第一伞齿轮8上，第一伞齿轮8与第二伞齿轮11啮合，两个伞齿轮可将发动机10输出的动力通过螺旋桨轴传输至螺旋桨3上，此过程实现了发动机10输出动力改变90度方向的传输；本发明齿轮箱9连接在主承力轴6上，并通过两组轴承5来支撑，矢量驱动电机2通过蜗轮蜗杆7带动主承力轴6和齿轮箱9旋转，这一过程实现了螺旋桨3在垂直平面(相对水平面而言)上的360度旋转，至此就完成了将水平放置的发动机10动力传输至可在垂直平面上360度旋转的螺旋桨3这一过程，在此过程中只要控制矢量驱动电2机的旋转角度(圈数)即可控制动力(推力或拉力)的输出方向。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，本发明可以用于类似的产品上，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
Claims (2)
1.一种大型载人飞艇矢量动力结构，设置在飞艇骨架(12)上，其特征在于：包括发动机支架(1)、螺旋桨(3)、联轴器(4)、主承力轴(6)、第一伞齿轮(8)、发动机(10)和第二伞齿轮(11)；所述发动机支架(1)与飞艇骨架(11)连接，发动机(10)设置在发动机支架(1)内，发动机(10)的输出轴通过联轴器(4)连接主承力轴(6)，主承力轴(6)的端头连接第一伞齿轮(8)，第一伞齿轮(8)与第二伞齿轮(11)啮合，第二伞齿轮(8)中央固定螺旋桨轴，螺旋桨轴连接螺旋桨(3)，所述螺旋桨轴与主承力轴(6)垂直。
2.根据权利要求1所述的大型载人飞艇矢量动力结构，其特征在于：所述主承力轴(6)的前后端各设置一个轴承(5)，主承力轴(6)的前端固定连接齿轮箱(9)，所述第一伞齿轮(8)与第二伞齿轮(11)设置在齿轮箱(9)内，螺旋桨轴通过轴承设置在齿轮箱(9)上；所述主承力轴(6)上部设置矢量驱动电机(2)，矢量驱动电机(2)的输出轴连接蜗轮蜗杆(7)，蜗轮蜗杆(7)与主承力轴(6)连接。
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