CN204979218U - 油电混合动力多旋翼无人飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油电混合动力多旋翼无人飞行器，包括机架，所述机架是由一个圆筒状且底部为镂空结构的中心架体和均布固定在中心架体四周的四个副桨支架以及固定在中心架体一侧的尾桨支架构成，在所述中心架体内安装有发动机和连接发动机的启动电机，在发动机输出轴上设有主螺旋桨，在四个副桨支架外端分别安装有无刷马达，无刷马达的输出轴上分别设有辅螺旋桨；在尾桨支架外端安装有尾桨马达，在尾桨马达输出轴上安装有可变距尾桨；在机架上设有油箱、电池和控制器，所述电池通过控制器与启动电机、无刷马达和尾桨马达电联接。有益效果是：飞行动力充足，飞行作业时间长，负载能力强，起飞阻力小，便于操控。

Description

油电混合动力多旋翼无人飞行器

技术领域

本实用新型涉及一种无人飞行器，特别涉及一种油电混合动力无人飞行器。

背景技术

目前，无人机总体上可分为两大类：一是单旋翼飞行器，即通过旋转半径比较大的主螺旋桨来实现整机的起飞，依靠尾桨结构来平衡主螺旋桨旋转对机体产生的扭力，主螺旋桨和尾桨均由主动力驱动，负载能力和动力利用率较低。二是多旋翼飞行器，常见的是四旋翼飞行器。四旋翼飞行器通过支臂连接前后和左右二组共四个旋翼，前后和左右二组旋翼的旋向相反，以此来抵消扭力矩，保持机体平衡。其不足之处在于：两组旋向相反的旋翼所产生的扭力通过支臂传递相互抵消，支臂的结构重量损失大，扭力的力矩抵消效果极其有限，旋翼处于同一水平面且均由电动机驱动，飞行时间和飞行动力非常有限，负载能力也比较低。

例如中国实用新型专利CN204210733U便公开了一种混合动力四旋翼飞行器。它包括支撑盘、主螺旋桨及设置在支撑盘下部的四个支架，所述支撑盘上设有用于安装主螺旋桨的汽油发动机，四个支架的尾部分别通过安装板设有无刷电机，无刷电机的输出端设有副螺旋桨。这种结构的飞行器不仅抵消扭力效果差，而且发动机下面的支撑盘会对主螺旋桨旋转产生的升力造成很大的影响，导致起飞阻力大。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种飞行动力充足，飞行作业时间长，负载能力强，起飞阻力小，便于操控的油电混合动力多旋翼无人飞行器。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种油电混合动力多旋翼无人飞行器，包括机架，其特殊之处是：所述机架是由一个圆筒状且底部为镂空结构的中心架体和均布固定在中心架体四周的四个副桨支架以及固定在中心架体一侧的尾桨支架构成，在所述中心架体内安装有发动机和连接发动机的启动电机，在发动机输出轴上设有主螺旋桨，在四个副桨支架外端分别安装有无刷马达，无刷马达的输出轴上分别设有辅螺旋桨；在尾桨支架外端安装有尾桨马达，在尾桨马达输出轴上安装有可变距尾桨；在机架上设有油箱、电池和控制器，所述电池通过控制器与启动电机、无刷马达和尾桨马达电联接，用于实现主螺旋桨、辅螺旋桨和可变距尾桨的启动和控制。

作为进一步优选，所述尾桨支架与其中一个副桨支架的中心线重合并通过连杆相互连接。

作为进一步优选，所述发动机为双缸汽油发动机。

作为进一步优选，在尾桨支架上设有与控制器电联接的尾控伺服机，尾控伺服机通过一个尾桨变距机构与可变距尾桨连接，用于控制可变距尾桨的倾斜角度。

作为进一步优选，所述油箱和电池分别通过托架安装在一个副桨支架上靠近中心架体处。

作为进一步优选，所述控制器设在其中一个副桨支架上靠近中心架体处。

作为进一步优选，相邻两个辅螺旋桨的旋向相反。

作为进一步优选，所述副桨支架分别由二根下拉杆和一根上拉杆连接而成，二根下拉杆连接在中心架体下端外缘，一根上拉杆连接在中心架体上端外缘。

本实用新型的有益效果是：

1、由于在中心架体内安装有发动机并在发动机输出轴上设有主螺旋桨，通过主螺旋桨可为该飞行器提供飞行的主要升力，而且中心架体底部的镂空结构不会影响主螺旋桨的旋转升力，起飞阻力小。通过辅螺旋桨能够辅助主螺旋桨提供辅助升力，飞行动力充足强劲，飞行作业时间长，负载能力强。

2、由于在尾桨支架外端安装有尾桨马达，在尾桨马达输出轴上安装有可变距尾桨，因此能够完全平衡发动机工作时对机架产生的扭力，飞行平稳，便于操控。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的仰视图。

图3是本实用新型的立体结构图。

图中：无刷马达1，辅螺旋桨2，机架3，中心架体301，副桨支架302，尾桨支架303，油箱4，主螺旋桨5，发动机6，控制器7，尾控伺服机8，尾桨马达9，尾桨变距机构10，可变距尾桨11，启动电机12，电池13，下拉杆14，上拉杆15，连杆16，

具体实施方式

如图1-图3所示，本实用新型涉及的一种油电混合动力多旋翼无人飞行器，包括一个机架3，所述机架3是由一个圆筒状且底部为镂空结构的中心架体301和均布固定在中心架体301四周的四个副桨支架302以及固定在中心架体301一侧的尾桨支架303构成。所述副桨支架302分别由二根下拉杆14和一根上拉杆15连接而成，二根下拉杆14连接在中心架体301下端外缘，一根上拉杆15连接在中心架体301上端外缘。所述尾桨支架303与其中一个副桨支架302的中心线重合并通过连杆16相互连接。

在所述中心架体301内下部中心处安装有发动机6和连接该发动机6的启动电机12，启动电机12输出端与发动机6输入端之间通过齿轮传动连接，发动机6输出轴垂直向上引出，在发动机6输出轴上安装有主螺旋桨5。所述发动机6为双缸汽油发动机。在四个副桨支架302外端分别固定有无刷马达1，无刷马达1的输出轴垂直布置，在每个无刷马达1的输出轴上分别安装有辅螺旋桨2，相邻两个辅螺旋桨2的旋向相反。在尾桨支架303外端安装有尾桨马达9，尾桨马达9的电机轴水平布置，在尾桨马达9输出轴上安装有可变距尾桨11。在机架3上设有用于为发动机6供油的油箱4以及电池13和控制器7，所述油箱4为二个，二个油箱4分别通过一个托架对称安装在中心架体301两侧的二个副桨支架302上且靠近中心架体301处，所述电池13通过一个托架固定在其中一个副桨支架302上靠近中心架体301处。所述控制器7固定在对应电池13另一侧的副桨支架302上且靠近中心架体301处，用于无线接收地面控制端的控制信号并控制启动电机12、无刷马达1以及尾桨马达9和尾控伺服机8的工作。

在尾桨支架303上靠近其外端部固定有尾控伺服机8，尾控伺服机8通过一个曲柄连杆机构连接尾桨变距机构10与可变距尾桨11连接。所述电池13通过控制器7与启动电机12、无刷马达1以及尾桨马达9和尾控伺服机8电联接，用于控制主螺旋桨5、辅螺旋桨2和可变距尾桨11的启动以及可变距尾桨11的变距。

起飞时，首先通过地面控制端发送控制信号给控制器7，由控制器7控制启动电机12启动，带动发动机6开始工作，发动机6驱动主螺旋桨5高速旋转。然后通过地面控制端发送控制信号，由控制器7启动辅螺旋桨2和可变距尾桨11，当主螺旋桨5和可变距尾桨11转速达到起飞的预定转速时，由控制器7控制辅螺旋桨2提速，提供更大升力实现起飞。

起飞后，该飞行器的水平面内前后左右位移由控制器7控制辅螺旋桨2的转速差来实现。由尾控伺服机8通过尾桨变距机构10控制可变距尾桨11的角度发生改变，使可变距尾桨11的推力方向改变，从而控制该飞行器的航向。

降落时，由控制器7控制辅螺旋桨2降低转速，减小升力，使飞行器下降高度直至降落，然后由控制器7控制发动机6熄火，并停止无刷马达1和尾桨马达9，使辅螺旋桨2和可变距尾桨11停止转动，完成降落。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种油电混合动力多旋翼无人飞行器，包括机架，其特征是：所述机架是由一个圆筒状且底部为镂空结构的中心架体和均布固定在中心架体四周的四个副桨支架以及固定在中心架体一侧的尾桨支架构成，在所述中心架体内安装有发动机和连接发动机的启动电机，在发动机输出轴上设有主螺旋桨，在四个副桨支架外端分别安装有无刷马达，无刷马达的输出轴上分别设有辅螺旋桨；在尾桨支架外端安装有尾桨马达，在尾桨马达输出轴上安装有可变距尾桨；在机架上设有油箱、电池和控制器，所述电池通过控制器与启动电机、无刷马达和尾桨马达电联接，用于实现主螺旋桨、辅螺旋桨和可变距尾桨的启动和控制。

2.根据权利要求1所述的油电混合动力多旋翼无人飞行器，其特征是：所述尾桨支架与其中一个副桨支架的中心线重合并通过连杆相互连接。

3.根据权利要求1所述的油电混合动力多旋翼无人飞行器，其特征是：所述发动机为双缸汽油发动机。

4.根据权利要求1或2所述的油电混合动力多旋翼无人飞行器，其特征是：在尾桨支架上设有与控制器电联接的尾控伺服机，尾控伺服机通过一个尾桨变距机构与可变距尾桨连接，用于控制可变距尾桨的倾斜角度。

5.根据权利要求1所述的油电混合动力多旋翼无人飞行器，其特征是：所述油箱和电池分别通过托架安装在一个副桨支架上靠近中心架体处。

6.根据权利要求4所述的油电混合动力多旋翼无人飞行器，其特征是：所述控制器设在其中一个副桨支架上靠近中心架体处。

7.根据权利要求1所述的油电混合动力多旋翼无人飞行器，其特征是：相邻两个辅螺旋桨的旋向相反。

8.根据权利要求1或2或5所述的油电混合动力多旋翼无人飞行器，其特征是：所述副桨支架分别由二根下拉杆和一根上拉杆连接而成，二根下拉杆连接在中心架体下端外缘，一根上拉杆连接在中心架体上端外缘。