CN117302592A - 变桨机构、飞行器的动力系统和无人机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种变桨机构、飞行器的动力系统和无人机，涉及飞行器控制领域。该变桨机构包括：滑轴、轴承、弹簧和固定部。滑轴的第一端和螺旋桨模块连接；滑轴通过轴承与固定部连接，滑轴配置为在螺旋桨受到的外力作用下，被螺旋桨带动而运动；其中，外力包括离心力，离心力的圆心方向为与螺旋桨运动的线速度方向垂直的方向；弹簧与固定部连接，弹簧和滑轴连接；弹簧和固定部配置为通过平衡外力，并限制滑轴的运动距离，以调整螺旋桨的升力。本申请实施例提供的变桨机构应用于飞行器的动力装置，使变桨机构能够根据电机的转速自动变换螺旋桨的旋转半径，从而快速增大或降低螺旋桨的升力，实现无人机的快速控制响应。

Description

变桨机构、飞行器的动力系统和无人机

技术领域

本申请涉及飞行器控制领域，具体而言，涉及一种变桨机构、飞行器的动力系统和无人机。

背景技术

无人机是无人驾驶的飞行器，是一种没有飞行员的飞机。无人机可以是遥控飞机(例如，由地面控制站的飞行员驾驶)或者可以基于预编程的飞行计划或更复杂的动态自动化系统自主飞行。无人机目前用于许多任务，包括侦察和攻击。

共轴双旋翼无人机是一种垂直起降的飞行器，相较于固定翼无人机具有飞行灵活、能够垂直升降、可在空中悬停、机动性高等优点；相较于四旋翼无人机，共轴双旋翼无人机的螺旋桨直径更大，其桨效也更高；因此，共轴双旋翼的设计受到了越来越多军工设计领域与民用领域人士的重视。

随着任务载荷的增大，以及对共轴双翼无人机在不同的环境下进行飞行的要求，需要在现有的共轴双翼无人机的基础上提升螺旋桨的最大升力。目前，通过改变螺旋桨的迎角或者改变各个翼型剖面的线速度，从而改变螺旋桨的升力，但目前存在的方法螺旋桨的升力还存在提升的空间。

发明内容

鉴于上述问题，本申请实施例的目的在于提供一种变桨机构、飞行器的动力系统和无人机，通过在螺旋桨产生离心力时，使用弹簧来平衡螺旋桨所受到的离心力；灵活地根据螺旋桨所受到的离心力的增大或减小，来调整螺旋桨的旋转半径，从而快速增大或降低螺旋桨的升力，实现无人机的快速控制响应。

第一方面，本申请实施例提供一种变桨机构，该变桨机构包括：滑轴、轴承、弹簧和固定部；滑轴的第一端和螺旋桨模块连接；滑轴通过轴承与固定部连接，滑轴配置为在螺旋桨受到的外力作用下，被螺旋桨带动而运动；其中，外力包括离心力，离心力的圆心方向为与螺旋桨运动的线速度方向垂直的方向；弹簧与固定部连接，弹簧和滑轴连接；弹簧和固定部配置为通过平衡外力，并限制滑轴的运动距离，以调整螺旋桨的升力。

在上述实现过程中，本申请实施例提供的变桨及机构主要通过在螺旋桨产生离心力时，使用弹簧来平衡螺旋桨所受到的离心力；灵活地根据螺旋桨所受到的离心力的增大或减小，来调整螺旋桨的旋转半径，当螺旋桨的旋转半径增加或减小时，螺旋桨的翼型剖面的线速度也增加或减小，对应升力成平方的增大或减小；因此，本申请实施例提供的变桨机构能够快速增大或降低螺旋桨的升力，实现无人机的快速控制响应；同时，当螺旋桨半径增加时，其气动效率也增加，从而降低了飞行功率，能够使设置有本申请实施例变桨机构的无人机具备更大的航时和航程。

可选地，在本申请实施例中，弹簧包括压缩弹簧；压缩弹簧套接于滑轴上；压缩弹簧的第一端抵接于固定部，压缩弹簧的第二端通过固定法兰与滑轴的第二端连接。

可选地，在本申请实施例中，在螺旋桨模块受到离心力增大的情况下，螺旋桨带动滑轴朝远离于圆心方向运动；压缩弹簧被滑轴带动，朝固定部的方向压缩，并平衡离心力，使滑轴停止运动，以调整螺旋桨的升力增大。

在上述实现过程中，在螺旋桨模块受到的离心力增大时，螺旋桨模块带动滑轴一起向远离于圆心方向运动，直至压缩弹簧的弹力平衡离心力，使螺旋桨模块不再向远离于圆心方向运动，增大了螺旋桨的旋转半径；当螺旋桨的运动半径增大之后，螺旋桨的翼型剖面的线速度也增加；根据螺旋桨的升力公式可知，螺旋桨的升力能够成平方增加，从而实现了对螺旋桨升力的迅速增加，对螺旋桨的控制的快速响应，大大降低了巡航功耗。

可选地，在本申请实施例中，在螺旋桨模块受到的离心力减小的情况下，压缩弹簧的向远离于螺旋桨模块的方向恢复压缩形变，带动滑轴朝圆心的方向运动，直至压缩弹簧的弹力与减小的离心力平衡，滑轴停止运动以调整螺旋桨模块的升力减小。

在上述实现过程中，当螺旋桨模块受到离心力减小时，压缩弹簧恢复形变，推动滑轴朝圆心方向运动，直至弹簧力与减小的离心力平衡，从而调整螺旋桨模块的升力减小。实现了对螺旋桨升力的快速调整，降低了无人机的飞行功耗、提高了控制响应速度。

可选地，在本申请实施例中，弹簧包括拉伸弹簧；拉伸弹簧的第一端与滑轴的第二端连接；拉伸弹簧的第二端与固定部连接。

可选地，在本申请实施例中，在螺旋桨模块受到离心力增大的情况下，螺旋桨带动滑轴朝远离于圆心方向运动；拉伸弹簧被滑轴带动，朝远离于固定部的方向拉伸，并平衡离心力，使滑轴停止运动，以调整螺旋桨的升力增大。

在上述实现过程中，在螺旋桨模块受到离心力增大的情况下，螺旋桨模块带动滑轴向远离圆心方向运动，通过调节拉伸弹簧的弹力平衡离心力，使螺旋桨模块停止向远离圆心方向运动，有效增大了螺旋桨的旋转半径。随着运动半径的增大，螺旋桨翼型剖面的线速度也提高，根据升力公式，螺旋桨的升力成平方增加，实现了对螺旋桨升力的迅速增加，使螺旋桨控制响应速度提高，显著降低了巡航功耗。

可选地，在本申请实施例中，在螺旋桨模块受到的离心力减小的情况下，拉伸弹簧的向远离于螺旋桨模块的方向恢复拉伸形变，带动滑轴朝圆心的方向运动，直至拉伸弹簧的弹力与减小的离心力平衡，滑轴停止运动以调整螺旋桨模块的升力减小。

在上述实现过程中，在螺旋桨模块受到离心力减小的情况下，拉伸弹簧恢复拉伸形变，使滑轴朝圆心方向运动，直至拉伸弹簧的弹力与减小的离心力平衡。从而调整了螺旋桨模块的升力，实现了对升力的快速减小。使无人机动力系统能够迅速响应变化的离心力，提高了螺旋桨模块的灵活性和对升力需求的精准调控。

第二方面，本申请实施例提供一种飞行器的动力系统，该动力系统包括：具有螺旋桨的旋翼模块、控制模块、动力模块以及如本申请第一方面提供的变桨机构；旋翼模块通过变桨机构和控制模块连接；控制模块和动力模块连接；动力模块用于为螺旋桨的运动提供动力；控制模块用于根据动力模块提供的动力在变桨机构的作用下调整螺旋桨的运动状态，以调整螺旋桨的升力。

可选地，在本申请实施例中，动力系统包括多个旋翼模块和多个变桨机构；每一旋翼模块连接一个变桨机构，每一变桨机构连接控制模块。

在上述实现过程中，动力模块为螺旋桨提供动力，而控制模块则在变桨机构的作用下调整螺旋桨的运动状态，以调控升力。通过变桨机构的协调作用，飞行器的动力系统能够实现对螺旋桨升力的精准、实时调整，从而优化飞行器的性能。

第三方面，本申请实施例提供一种无人机，该无人机包括如，本申请第二方面的实施例所提供飞行器的动力系统和机身；动力系统与无人机的机身连接，从而能够基于飞行器的动力系统对无人机的性能进行优化。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的变桨机构的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的包括压缩弹簧的变桨机构的俯视图；

图3为本申请实施例提供的压缩弹簧的压缩示意图；

图4为本申请实施例提供的包括拉伸弹簧的变桨机构的俯视图；

图5为本申请实施例提供的拉伸弹簧拉伸示意图；

图6为本申请实施例提供的飞行器动力系统的模块示意图。

附图标记：

变桨机构-100；滑轴-110；滑轴的第一端-111；滑轴的第二端-112；轴承-120；弹簧-130；固定部-140；圆心方向-C；线速度方向-S；压缩弹簧的第一端-131a；压缩弹簧的第二端-131b；固定法兰-V；拉伸弹簧的第一端-132a；拉伸弹簧的第二端-132b；飞行器的动力系统-200；旋翼模块-210；桨毂-212；桨夹-213；第一铰链轴-214；第二铰链轴-215；螺旋桨-211；控制模块-220；摇臂-221；倾斜盘-222；连杆-223；动力模块-230；电机-231；电机安装座-232；动力传输轴-234。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

无人机是无人驾驶的飞行器，是一种没有飞行员的飞机。无人机可以是遥控飞机(例如，由地面控制站的飞行员驾驶)或者可以基于预编程的飞行计划或更复杂的动态自动化系统自主飞行。无人机目前用于许多任务，包括侦察和攻击。共轴双旋翼无人机是一种垂直起降的飞行器，相较于固定翼无人机具有飞行灵活、能够垂直升降、可在空中悬停、机动性高等优点；相较于四旋翼无人机，共轴双旋翼无人机的螺旋桨直径更大，其桨效也更高；因此，共轴双旋翼的设计受到了越来越多军工设计领域与民用领域人士的重视。

随着任务载荷的增大，共轴双旋翼无人机的起飞重量也越来越大；以及对共轴双翼无人机在不同的环境下进行飞行的要求，例如客户要求提供一种共轴双翼无人机能够同时满足平原飞行和高原飞行的不同飞行要求，需要在现有的共轴双翼无人机的基础上提升螺旋桨的最大升力。

发明人研究发现，目前，通过改变螺旋桨的迎角，从而改变螺旋桨的升力。但目前的方法改变的是推力系数(升力公式L＝0.5*ρ*V²*S*C_L中的C_L，L为升力，ρ为空气密度，V为物体相对于空气的速度，S为物体的表面积，C_L为升力系数)，改善C_L之后，升力是线性变化的，且由于升力系数是与螺旋桨的形状、攻角、雷诺系数等因素有关，因此升力系数是比较难改善的；因此，螺旋桨的升力还存在改善空间。

基于此，本申请实施例提供了一种变桨机构、飞行器的动力系统和无人机，将变桨机构设置于飞行器的动力系统中，变桨机构能够根据为飞行器提供动力的电机的转速自动变换螺旋桨的旋转半径，从而快速增大或降低螺旋桨的升力，实现无人机的快速控制响应。

请参看图1，图1为本申请实施例提供的变桨机构100的结构示意图。本申请提供的变桨机构100包括：滑轴110、轴承120、弹簧130和固定部140。

滑轴的第一端111和螺旋桨模块连接；其中，螺旋桨模块未完全示出，滑轴的第一端111是滑轴110远离于圆心方向C的一端。

滑轴110通过轴承120与固定部140连接。

滑轴110配置为在螺旋桨受到的外力作用下，被螺旋桨带动而运动；其中，外力包括离心力，离心力的圆心方向C为与螺旋桨运动的线速度方向S垂直的方向。需要说明的是，离心力可以是驱动螺旋桨运动的外部电机231直接或间接提供的。

弹簧130与固定部140连接，弹簧130和滑轴110连接；例如，弹簧130套接于滑轴110之上，或弹簧130的一端与滑轴110的一端连接，在此不对具体的连接方式做限定，以弹簧130和固定部140配置为通过平衡外力，并限制滑轴110的运动距离为目的，实现调整螺旋桨的升力。

固定部140的主要作用是辅助弹簧产生压缩或拉伸形变。示例性地，固定部140的设置可参考图1，固定部140包括定位壳体，该定位壳体罩设于所述弹簧和所述滑轴外侧，不但能够起到辅助弹簧产生压缩或拉伸形变的作用，还能够保护位于壳体内的弹簧和滑轴。

通过图1可知，本申请实施例提供的变桨及机构主要通过在螺旋桨产生离心力时，使用弹簧130来平衡螺旋桨所受到的离心力；灵活地根据螺旋桨所受到的离心力的增大或减小，来调整螺旋桨的旋转半径，当螺旋桨的旋转半径增加或减小时，螺旋桨的翼型剖面的线速度也增加或减小，对应升力成平方的增大或减小；因此，本申请实施例提供的变桨机构100能够快速增大或降低螺旋桨的升力，实现无人机的快速控制响应；同时，当螺旋桨半径增加时，其气动效率也增加，从而降低了飞行功率，能够使设置有本申请实施例变桨机构100的无人机具备更大的航时和航程。

在一可选的实施例中，请参看图2，图2为本申请实施例提供的变桨机构100的俯视图；当本申请实施例提供的变桨机构100中的弹簧130是压缩弹簧130时，压缩弹簧130套接于滑轴110上。

需要说明的是，压缩弹簧130在工作时产生变形，把机械功或动能转换为变形能(位能)，或把变性能转换为机械功或动能。

压缩弹簧的第一端131a抵接于固定部140，压缩弹簧的第二端131b通过固定法兰V与滑轴的第二端112连接。

在螺旋桨模块受到离心力增大的情况下，螺旋桨带动滑轴110朝远离于圆心方向C运动；压缩弹簧130被滑轴110带动，朝固定部140的方向压缩，并平衡离心力，使滑轴110停止运动，以调整螺旋桨的升力增大。

当设置有变桨机构100的无人机需要增加升力时，无人机的动力源电机231的转速增大。当电机231的转速增时，螺旋桨所受到的离心力增大。在这种情况下，螺旋桨模块带动滑轴110一起向远离于圆心方向C运动，由于压缩弹簧的第二端131b与滑轴的第二端112通过法兰连接，压缩弹簧的第一端131a抵接于固定机构，从而使压缩弹簧130被压缩，请结合参看图3，图3为本申请实施例提供的压缩弹簧130的压缩示意图；在图3中，弹簧130被压缩至固定部140一侧，从而利用压缩弹簧130的弹力来平衡螺旋桨模块受到的增大的离心力，直至离心力和压缩弹簧130的弹力达到平衡，螺旋桨模块不再继续向远离于圆心方向C运动，从而成功的增大了螺旋桨的旋转半径。

通过图2和图3可知，在螺旋桨模块受到的离心力增大时，螺旋桨模块带动滑轴110一起向远离于圆心方向C运动，直至压缩弹簧130的弹力平衡离心力，使螺旋桨模块不再向远离于圆心方向C运动，增大了螺旋桨的旋转半径；当螺旋桨的运动半径增大之后，螺旋桨的翼型剖面的线速度也增加；根据螺旋桨的升力公式可知，螺旋桨的升力能够成平方增加，从而实现了对螺旋桨升力的迅速增加，对螺旋桨的控制的快速响应，大大降低了巡航功耗。

在一可选地实施例中，在图3的基础上，在螺旋桨模块受到的离心力减小的情况下，压缩弹簧130的向远离于螺旋桨模块的方向恢复压缩形变，带动滑轴110朝圆心的方向运动，直至压缩弹簧130的弹力与减小的离心力平衡，滑轴110停止运动以调整螺旋桨模块的升力减小。

由此可知，当螺旋桨模块受到离心力减小时，压缩弹簧130恢复形变，推动滑轴110朝圆心方向C运动，直至弹簧130力与减小的离心力平衡，从而调整螺旋桨模块的升力减小。实现了对螺旋桨升力的快速调整，降低了无人机的飞行功耗、提高了控制响应速度。

请参看图4，图4为本申请实施例提供的包括拉伸弹簧130的变桨机构100的俯视图；在一可选地实施例中，在本申请实施例变桨机构100中的弹簧130为拉伸弹簧130的情况下，拉伸弹簧的第一端132a与滑轴的第二端112连接，拉伸弹簧130的第二端132b与固定部140连接。

值得注意的是，当弹簧130为拉伸弹簧130时，固定部140的设置与在弹簧130为压缩弹簧130的情况下的对侧，即图4中靠近圆心方向C的位置。

需要说明的是，拉伸弹簧130能够吸收和存贮能量，并对拉力产生反作用力。

在螺旋桨模块受到离心力增大的情况下，螺旋桨带动滑轴110朝远离于圆心方向C运动；拉伸弹簧130被滑轴110带动，朝远离于固定部140的方向拉伸，并平衡离心力，使滑轴110停止运动，以调整螺旋桨的升力增大。

当设置有变桨机构100的无人机需要增加升力时，无人机的动力源电机231的转速增大。当电机231的转速增时，螺旋桨所受到的离心力增大。在这种情况下，螺旋桨模块驱动滑轴110向远离圆心方向C运动；同时，拉伸弹簧130被滑轴110拉伸，朝远离固定部140的方向被拉伸，以平衡离心力，请结合参看图5，图5为本申请实施例提供的拉伸弹簧130拉伸示意图；在图5中，拉伸弹簧130朝远离于固定部140一侧拉伸，直至滑轴110停止运动，从而调整螺旋桨的升力以增大其旋转半径。

通过图4和图5可知，在螺旋桨模块受到离心力增大的情况下，螺旋桨模块带动滑轴110向远离圆心方向C运动，通过调节拉伸弹簧130的弹力平衡离心力，使螺旋桨模块停止向远离圆心方向C运动，有效增大了螺旋桨的旋转半径。随着运动半径的增大，螺旋桨翼型剖面的线速度也提高，根据升力公式，螺旋桨的升力成平方增加，实现了对螺旋桨升力的迅速增加，使螺旋桨控制响应速度提高，显著降低了巡航功耗。

在一可选地实施例中，在图5的基础上，在螺旋桨模块受到的离心力减小的情况下，拉伸弹簧130的向远离于螺旋桨模块的方向恢复拉伸形变，带动滑轴110朝圆心的方向运动，直至拉伸弹簧130的弹力与减小的离心力平衡，滑轴110停止运动以调整螺旋桨模块的升力减小。

由此可知，在螺旋桨模块受到离心力减小的情况下，拉伸弹簧130恢复拉伸形变，使滑轴110朝圆心方向C运动，直至拉伸弹簧130的弹力与减小的离心力平衡。从而调整了螺旋桨模块的升力，实现了对升力的快速减小。使无人机动力系统能够迅速响应变化的离心力，提高了螺旋桨模块的灵活性和对升力需求的精准调控。

综合来看，本申请提供的变桨机构100，采用简单的机械式机构，不需要额外增加控制手段，就可以实现自动变化桨径；可以使得螺旋桨的控制响应更快、螺旋桨的气动效率更高，从而大大降低了巡航功耗，提升了无人机的航时和航程；当无人机在高海拔飞行时，加装变桨机构100后，可以不用更换高原桨就可实现在高原飞行能力，使得共轴无人机在不换桨的情况下，兼具在平原和高原起降的能力。

请参看图6，图6为本申请实施例提供的飞行器动力系统的模块示意图；本申请还提供一种飞行器的动力系统200，该飞行器的动力系统200包括具有螺旋桨211的旋翼模块210、控制模块220、动力模块230以及上述的变桨机构100。

旋翼模块210通过变桨机构100和控制模块220连接。

控制模块220和动力模块230连接。

动力模块230用于为螺旋桨211的运动提供动力，控制模块220用于根据动力模块230提供的动力在变桨机构100的作用下调整螺旋桨211的运动状态，以调整螺旋桨211的升力。

在一可选地实施例中，请继续参看图6，旋翼模块210还包括桨毂212、桨夹213、第一铰链轴214和第二铰链轴215。

第一铰链轴214连接桨夹213和变桨机构100，第二铰链轴215连接变桨机构100和桨毂212。通过第一铰链轴214和第二铰链轴215的设置，使螺旋桨211或整个旋翼模块210能够被折叠，便于收纳。

在一可选的实施例中，请继续参看图6，动力模块230包括电机231、电机231安装座和动力传输轴234。

电机231固定于电机231安装座；动力传输轴234连接电机231安装座和控制装置。

在一可选的实施例中，请继续参看图6，控制模块220包括摇臂221、倾斜盘222和连杆223。

倾斜盘222套接于动力传输轴234上；摇臂221连接旋翼模块210；摇臂221和倾斜盘222通过连杆223连接。

在一可选地实施例中，动力系统包括多个旋翼模块210和多个变桨机构100；每一旋翼模块210连接一个变桨机构100，每一变桨机构100连接控制模块220。

通过图6可知，动力模块230为螺旋桨211提供动力，而控制模块220则在变桨机构100的作用下调整螺旋桨211的运动状态，以调控升力。通过变桨机构100的协调作用，飞行器的动力系统200能够实现对螺旋桨211升力的精准、实时调整，从而优化飞行器的性能。

在一可选的实施例中，本申请还提供一种无人机，该无人机包括上述的飞行器的动力系统200和机身，动力系统与无人机的机身连接，具有如上的有益效果，不再赘述。

需要说明的是，本申请实施例中的弹簧可以是压缩弹簧或拉伸弹簧，不同的弹簧与滑轴的连接方式存在不同，且固定部设置的位置也不同；不论是哪种类型的弹簧，弹簧可根据螺旋桨的大小和重量进行选型，通过适配弹簧的弹性系数、自由长度和工作长度，使变桨机构工作在最佳的状态，可大大提升整体使用效率。

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

Claims (10)

1.一种变桨机构，其特征在于，所述变桨机构包括：滑轴、轴承、弹簧和固定部；

所述滑轴的第一端和螺旋桨模块连接；

所述滑轴通过所述轴承与所述固定部连接，所述滑轴配置为在所述螺旋桨受到的外力作用下，被所述螺旋桨带动而运动；其中，所述外力包括离心力，所述离心力的圆心方向为与所述螺旋桨运动的线速度方向垂直的方向；

所述弹簧与所述固定部连接，所述弹簧和所述滑轴连接；所述弹簧和所述固定部配置为通过平衡所述外力，并限制所述滑轴的运动距离，以调整所述螺旋桨的升力。

2.根据权利要求1所述的变桨机构，其特征在于，所述弹簧包括压缩弹簧；

所述压缩弹簧套接于所述滑轴上；

所述压缩弹簧的第一端抵接于所述固定部，所述压缩弹簧的第二端通过固定法兰与所述滑轴的第二端连接。

3.根据权利要求2所述的变桨机构，其特征在于，在所述螺旋桨模块受到所述离心力增大的情况下，

所述螺旋桨带动所述滑轴朝远离于所述圆心方向运动；

所述压缩弹簧被所述滑轴带动，朝所述固定部的方向压缩，并平衡所述离心力，使所述滑轴停止运动，以调整所述螺旋桨的升力增大。

4.根据权利要求3所述的变桨机构，其特征在于，在所述螺旋桨模块受到的所述离心力减小的情况下，

所述压缩弹簧的向远离于所述螺旋桨模块的方向恢复压缩形变，带动所述滑轴朝所述圆心的方向运动，直至所述压缩弹簧的弹力与减小的离心力平衡，所述滑轴停止运动以调整所述螺旋桨模块的升力减小。

5.根据权利要求1所述的变桨机构，其特征在于，所述弹簧包括拉伸弹簧；

所述拉伸弹簧的第一端与所述滑轴的第二端连接；

所述拉伸弹簧的第二端与所述固定部连接。

6.根据权利要求5所述的变桨机构，其特征在于，在所述螺旋桨模块受到所述离心力增大的情况下，

所述螺旋桨带动所述滑轴朝远离于所述圆心方向运动；

所述拉伸弹簧被所述滑轴带动，朝远离于所述固定部的方向拉伸，并平衡所述离心力，使所述滑轴停止运动，以调整所述螺旋桨的升力增大。

7.根据权利要求6所述的变桨机构，其特征在于，在所述螺旋桨模块受到的所述离心力减小的情况下，

所述拉伸弹簧的向远离于所述螺旋桨模块的方向恢复拉伸形变，带动所述滑轴朝所述圆心的方向运动，直至所述拉伸弹簧的弹力与减小的离心力平衡，所述滑轴停止运动以调整所述螺旋桨模块的升力减小。

8.一种飞行器的动力系统，其特征在于，所述动力系统包括：具有螺旋桨的旋翼模块、控制模块、动力模块以及如权利要求1-7中任一项所述的变桨机构；

所述旋翼模块通过所述变桨机构和所述控制模块连接；

所述控制模块和所述动力模块连接；

所述动力模块用于为所述螺旋桨的运动提供动力；

所述控制模块用于根据所述动力模块提供的动力在所述变桨机构的作用下调整所述螺旋桨的运动状态，以调整所述螺旋桨的升力。

9.根据权利要求8所述的动力系统，其特征在于，所述动力系统包括多个所述旋翼模块和多个所述变桨机构；

每一所述旋翼模块连接一个变桨机构，每一所述变桨机构连接所述控制模块。

10.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括如权利要求8所述的飞行器的动力系统和机身；

所述动力系统与所述无人机的所述机身连接。