CN203996885U

CN203996885U - 内燃机动力多旋翼直升机

Info

Publication number: CN203996885U
Application number: CN201420302119.XU
Authority: CN
Inventors: 王雪阳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2014-06-03
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2024-06-03

Abstract

一种内燃机动力多旋翼直升机，属于无人机技术领域。针对现在多旋翼直升无人机滞空时间短的缺点，提出了一种内燃机为主要动力，电机为启动和应急动力的多旋翼直升机。对于大载重要求的直升机，内燃机驱动的旋翼可分为动力旋翼组和动作旋翼组。动力旋翼组的旋翼为固定迎角，没有调节机构，只有动作旋翼组的旋翼有迎角调节功能。动力旋翼组的旋翼数量和大小可以与动作旋翼组不同，这样既可以增大载重量，又可以简化执行机构。利用内燃机续航时间长可空中加油的特性，达到延长滞空时间的目的。同时保持操控灵活的特点。

Description

内燃机动力多旋翼直升机

技术领域：

本发明涉及一种内燃机动力多旋翼直升机，属于无人机技术领域。

背景技术：

多旋翼直升无人机技术是新兴的实用无人机技术。由于多旋翼直升无人机具有风险小，成本低，操控容易的特点，受到重视和应用。但是现有的多旋翼直升无人机一般都只是电动的，所以存在一个重要的缺点就是滞空时间短，从而应用受限。油电混合动力多旋翼直升机，的续航时间同样受到电池容量的限制。

发明内容：

本发明的目的在于：针对现在多旋翼直升无人机滞空时间短的缺点，提出了一种内燃机为主要动力，电机既可做为启动又可做为应急动力的多旋翼直升机，利用内燃机续航时间长的特性作为主要飞行动力，达到延长滞空时间的目的。同时保持操控灵活的特点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：采用内燃机动力作为动力单元的主要动力，提供飞行动力。以伺服机构调整旋翼的迎角，实现控制直升机飞行姿态完成各种飞行动作。对于大载重要求的直升机，内燃机驱动的旋翼可分为动力旋翼组和动作旋翼组。动力旋翼组的旋翼为固定迎角，没有调节机构，只有动作旋翼组的旋翼有迎角调节功能。这样既可以增大载重量，又可以简化执行机构。动力单元既可以由单一内燃发动机构成，又可以是多发动机组合，并配备一个电机。电机做为启动动力和在内燃机失效时的紧急迫降动力。动力单元中每个内燃发动机的动力输出都通过带单向离合器(或叫单向轴承)的动力输出齿轮与减速器动力输入齿轮相啮合，这使失效的内燃发动机单元不会影响工作的内燃发动机单元继续提供动力，由此可以使采用多内燃发动机组合为动力单元的直升机有更高的可靠性。内燃机动力通过减速器可将动力输出给两组旋向相反的旋翼轴，每个轴通过单向离合器驱动旋向对应的旋翼，形成两组数目相同，但旋向相反的旋翼系统。动作旋翼的变迎角调节机构与普通的单旋翼直升机尾桨变矩机构相同，通过伺服舵机驱动来执行飞行控制器的指令，调节各旋翼的迎角。飞行控制器根据遥控飞行指令，通过调节动作旋翼组中每个旋翼的迎角和动力单元的油门，完成飞行动作。对于大载重机型，需要配备多发动机组合的动力单元。多发动机组合的动力单元启动是一个需要妥善解决的问题。本发明采用应急动力机构和电启动机构融合的方式，使同一电机具备启动动力和应急动力的双重功能。每个发动机的输出轴都通过一个带单向离合器的启动齿轮与电机的启动齿轮相啮合。内燃机的启动齿轮和动力输出齿轮的单向离合器的旋向正好相反。同时电机动力输出齿轮与减速器动力输入齿轮之间有中间变速齿轮。电机启动齿轮和动力输出齿轮内所设的一对旋向相反的单向离合器共同作用，当电机作为发动机启动动力时，电机动力输出齿轮的单向离合器处于自由状态，电机动力只能通过启动齿轮和它内部处于锁闭状态的单向离合器，带动各内燃发动机旋转，启动内燃发动机。内燃机启动后的转速高于电机，由于启动齿轮内单向离合器的作用，电机动力与内燃机动力分离，完成启动任务。减速器的动力输入齿轮后设有一离心离合器，电机启动内燃机时转速较低，离心离合器分离，减轻电机启动负载。当直升机需要电机作为应急动力时，飞行控制器驱动电机反转，由于启动齿轮内单向离合器的作用，电机动力不能通过启动齿轮传递给各个内燃发动机，而是通过电机输出齿轮的单向离合器经中间变向调速齿轮调速换向后传递给减速器动力输入齿轮，完成提供应急动力的任务。由于每个旋翼安装单向轴承，这样也提高了这种多旋翼直升机在发动机失效时的滑翔迫降能力，结合电机应急动力，使直升机的可靠性大幅提高。在直升机重心位置竖直上方，设有一与油箱相联的受油管，管内设有浮子阀，在进行空中加油时，浮子阀自动开启，这可以更加延长直升机的滞空时间。

本实用新型的有益效果是，利用内燃机续航时间长的特性作为主要飞行动力，达到延长滞空时间的目的，同时保持操控灵活的特点，电机动力的双重功能，提高了实用性和可靠性，扩展了应用领域。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图1是本实用新型的实例结构图。图2是动作旋翼及迎角调节机构的局部放大图。图3是动力单元的放大图和剖视图。图中，1.受油管，2.浮子阀，3.动力旋翼组，4.单向轴承E，5.减速器，6.飞行控制器，7.电池仓，8.单向轴承F，9.迎角调节机构，10.伺服舵机，11.机架，12.动力单元，13.油门，14.油箱，15.传动皮带，16.动作旋翼组，17.减速器动力输入轴，18.离心离合器，19.减速器动力输入齿轮，20.单向轴承A，21.内燃机动力输出齿轮，22.单向轴承B，23.内燃发动机启动齿轮，24.内燃机，25.电机，26.单向轴承D，27.电机起动齿轮，28.电机动力输出齿轮，29.单向轴承C，30.中间变向调速齿轮.

具体实施方式：

在图1，图2及图3中，动力单元(12)安装在机架(11)上，将动力经单向离合器A(20)通过内燃机动力输出齿轮(21)传递给减速器动力输入齿轮(19)。离心离合器(18)将减速器动力输入齿轮(19)引入的动力传递给减速器动力输入轴(17).动力经减速器(5)产生两个旋向相反的动力输出，经传动皮带(15)传递到动力旋翼组(3)和动作旋翼组(16)的每个旋翼。每个旋翼与驱动轴之间设有与旋翼旋向一致的单向轴承E(4)或单向轴承F(8)。飞行控制器接收到遥控指令后，控制伺服舵机(10)通过迎角调节机构(9)调节动作旋翼组(16)每个旋翼迎角，同时控制油门(13)调节动力输出.电动机(25)在做为发动机启动动力时，电机动力输出齿轮(28)的单向离合器C(29)处于自由状态，电机动力只能通过电机启动齿轮(27)和它内部处于锁闭状态的单向离轴承D(26)，带动各内燃机启动齿轮(23)并经其内部处于闭锁状态的单项轴承B(22)启动内燃机(24)。电动机启动内燃机时转速较低，离心离合器(18)分离，减轻了电机启动负载。当直升机需要电机作为应急动力时，飞行控制器(6)驱动电机反转，这时电机启动齿轮内单向轴承D(26)处于自由状态，电机动力只能通过电机动力输出齿轮(28)的单向轴承C(29)经中间变向调速齿轮(30)调速换向后传递给减速器动力输入齿轮(19)，完成提供应急动力的任务。电机应急动力，使直升机的可靠性大幅提高。受油管(1)与浮子阀(2)和油箱(14)构成的可空中加油燃料系统可以更加延长直升机的滞空时间。

Claims

1.一种内燃机动力多旋翼直升机，其特征是：多个旋翼分为迎角固定的动力旋翼和迎角独立可调的动作旋翼两组，内燃机动力做为主动力通过传动机构驱动动力旋翼组和动作旋翼组，电机做为辅助动力通过一对方向相反的单向离合器与内燃机动力相耦合并结合中间变向调速机构配合电机正反旋转完成启动动力和应急动力的任务。

2.根据权利要求1所述的内燃机动力多旋翼直升机，其特征是：动力旋翼组的旋翼尺寸和数量可以不同于动作旋翼组，每个旋翼都装有与其旋向一致的单向轴承。

3.根据权利要求1所述的内燃机动力多旋翼直升机，其特征是：当多单元内燃机组成直升机动力单元时，各单元内燃机是通过单向离合器输出动力的。

4.根据权利要求1，2或3所述的内燃机动力多旋翼直升机，其特征是：有带自动开闭功能阀门的受油管，可实现空中加油。