CN207791151U - 一种新型混合动力复合控制飞行器 - Google Patents
一种新型混合动力复合控制飞行器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207791151U CN207791151U CN201820109774.1U CN201820109774U CN207791151U CN 207791151 U CN207791151 U CN 207791151U CN 201820109774 U CN201820109774 U CN 201820109774U CN 207791151 U CN207791151 U CN 207791151U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rotor
- tail
- connect
- screw mechanism
- electric screw
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 39
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 32
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims description 4
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000003806 hair structure Effects 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
本实用新型涉及无人飞行器领域，尤其涉及一种新型混合动力复合控制飞行器，包括机身，机身中心设置有燃油发动机直驱螺旋桨，机身外侧设置有电动螺旋机构，电动螺旋机构均匀设置于燃油发动机直驱螺旋桨外围，所述机身上、位于燃油发动机直驱螺旋桨的后侧设置有尾桨，所述电动螺旋机构关于尾桨对称，所述机身上还设置有动力装置、发电装置、飞控模块和变载控制模块，所述燃油发动机直驱螺旋桨与动力装置连接，动力装置与发电装置连接，发电装置与电动螺旋机构和尾桨连接，所述变载控制模块一端与电动螺旋机构及尾桨连接、另一端与动力装置的输出控制开关连接，该飞行器不仅具备燃油动力飞行器的大载重、长续航性，具有电动多轴飞行器的易操控性，还提高了偏航效率，极大了降低了动力转换过程的能量损失。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人飞行器技术领域，尤其涉及一种新型混合动力复合控制飞行器。
背景技术
近些年由于飞控技术发展迅速，使得采用电池动力源的电动多轴无人机操控变得非常容易，采用电池动力源的电动多轴无人机发展非常迅速，在各个行业得到了广泛的应用，但是，现有的采用电池动力源的电动多轴无人飞行器有两方面的问题制约其在很多领域的应用，一是续航：现有的采用电池动力源的电动多轴无人飞行器采用锂电池作为动力能源，续航时间只有十几分钟到几十分钟；二是载重：现有的电动多轴无人机载重油泵都是kg级的，超过10 kg的很少，能够做到载人级别的更是少之又少，并且载重大的机型续航时间严重受影响；
同时，以燃油为动力的传统直升机传统布局（单旋翼带尾桨）的无人飞行器也有发展，但其极其难以操控，通常需要长达数月时间的学习训练，才能够进行操控，这种操控难度使其发展受到制约。另外以燃油为动力的传统直升机传统布局（单旋翼带尾桨）的无人飞行器，采用复杂的旋翼及桨毂系统，采用周期变距控制进行飞行操作，结构复杂重量大，制造、维修保养困难、成本非常高，这些因素制约其在各个领域的应用。
还有一些混动无人机采用的是燃油发动机带动发动机输出电流至电池的增程式能源控制结构，该结构受电动螺旋桨系统及电池系统的制约，能源转换损失较大，载重量及续航时间受影响只能比电池动力源的电动多轴无人机稍大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服当前的电动多轴无人飞行器续航时间短、载重小、偏航效率低；传统直升机操作难、机构复杂、制造维修养护成本高的问题，而提供一种新型混合动力复合控制飞行器，该飞行器不仅具备燃油动力飞行器的大载重、长续航性，具有电动多轴飞行器的易操控性，还提高了偏航效率，极大了降低了动力转换过程的能量损失。
本实用新型是这样实现的：一种新型混合动力复合控制飞行器，包括机身，所述机身中心设置有燃油发动机直驱螺旋桨，机身外侧设置有电动螺旋机构，所述电动螺旋机构均匀设置于燃油发动机直驱螺旋桨外围，所述机身上、位于燃油发动机直驱螺旋桨的后侧设置有尾桨，所述电动螺旋机构关于尾桨对称，所述机身上还设置有动力装置、发电装置、飞控模块和变载控制模块，所述燃油发动机直驱螺旋桨与动力装置连接，动力装置与发电装置连接，发电装置与电动螺旋机构和尾桨连接，所述变载控制模块一端与电动螺旋机构及尾桨连接、另一端与动力装置的输出控制开关连接。
优选的，所述电动螺旋机构为4个、且呈 “十”字形分布于尾桨两侧。
优选的，所述电动螺旋机构为4个、且呈 “X” 字形分布于尾桨两侧。
优选的，每个电动螺旋机构包括1-3个电动螺旋桨。
优选的，所述尾桨为1个电动尾桨。
优选的，所述尾桨包括2个、分别为电动尾桨和机械尾桨。
优选的，所述动力装置为燃油发动机，所述燃油发动机与燃油发动机直驱螺旋桨连接。
优选的，所述发电装置为发电机，发电机通过蓄电池与电动螺旋机构和电动尾桨连接。
优选的，所述飞控模块为多轴飞控系统。
本实用新型具有以下的优点：本实用新型的一种新型混合动力复合控制飞行器，可以达到数小时的续航时间，且拥有与传统旋翼直升机相当的有效载荷，同时具有多轴无人机的易操控性，初学者极易上手，快速达到熟练操作的程度，在载人级飞行器领域，结构相比传统旋翼直升机简单很多，取消了传统悬疑直升机复杂的旋翼及桨毂系统，飞行控制更是和电动多轴飞行器一样简单，可以和操作电动多轴飞行器一样操作，更可以完全自主控制飞行；同时加入变载控制模块运用于低空农药喷洒、电力，通信架线牵引及建筑物表面清洗工程中，通过调整输出电流，及时改变飞行器的升力，安全方便。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图；
图2为实施例1的电路连接关系框图；
图3为实施例2的结构示意图；
图4为实施例2的电路连接关系框图；
图5为实施例3的结构示意图；
图6为实施例3的电路连接关系框图；
图7为实施例4的结构示意图；
图8为实施例4的电路连接关系框图；
图中：1-燃油发动机直驱螺旋桨，2-燃油发动机机械动力输出轴，3-电动螺旋浆，4-电动尾桨，5-机械尾桨。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步的描述。
实施例1：一种新型混合动力复合控制飞行器，如图1-2所示，包括机身，所述机身中心设置有燃油发动机机械动力输出轴2，燃油发动机直驱螺旋桨1安装于燃油发动机机械动力输出轴2上，机身外侧设置有电动螺旋机构，所述电动螺旋机构均匀设置于燃油发动机直驱螺旋桨1外围，所述机身上、位于燃油发动机直驱螺旋桨1的后侧设置有尾桨，所述尾桨为1个电动尾桨，电动螺旋机构关于尾桨对称，优选的，所述电动螺旋机构共4个、且呈 “十”字形分布于尾桨两侧，每个电动螺旋机构为1个电动螺旋桨，所述机身上还设置有动力装置、发电装置、飞控模块和变载控制模块，所述动力装置为燃油发动机，燃油发动机与燃油发动机直驱螺旋桨1连接，燃油发动机直接以最佳工况为燃油发动机直驱螺旋桨1提供重力的70％～80％左右的向上的拉力；所述发电装置为发电机，发电机通过蓄电池与电动螺旋浆3和电动尾桨4连接，4个电动螺旋浆为飞行器提供燃油发动机直驱螺旋桨之外的、能够使飞行器起飞的向上拉力，所述飞控模块为多轴飞控系统，由多轴飞控系统根据飞行操作指令输出相应的信号控制发动机燃油发动机直驱螺旋桨周围的电动螺旋桨，以改变转速的方式控制飞行器螺旋桨平面的前后左右的倾斜及垂直升降，从而控制飞行器的前进，后退，向左，向右，升级，悬停；由多轴飞控系统根据飞行操作指令输出相应的信号，控制电动尾桨以改变转速的方式改变抗扭力的大小，从而控制飞行器的左转，右转，悬停；发电机与电动螺旋桨3和电动尾桨4连接，燃油发动机直接驱动燃油发动机直驱螺旋桨1，同时燃油发动机还驱动发电机向电池供电（根据机型不同还可以采用双方及三发结构，双方结构第一发动机只以最佳工况驱动主螺旋桨，第二发动机以最佳工况驱动发电机，三发结构第三发动机只以最佳工况驱动机械固定螺距尾桨），电池提供滤波稳压，及短时的超功率输出，电池系统提供飞控模块、变载控制模块、电动螺旋桨3及电动尾桨4的用电；所述变载控制模块一端与电动螺旋桨3及电动尾桨4连接、另一端与燃油电动机的输出控制开关连接，变载控制模块根据载荷和载油的减少，监控电动螺旋桨的功率，根据电动螺旋桨总功率的变化适时减少主发动机的功率输出，保证燃油发动机直驱螺旋桨和电动螺旋桨保持合适的功率比例。
实施例2：本实施例的一种新型混合动力复合控制飞行器以与实施例1中的一种新型混合动力复合控制飞行器的不同点为中心进行说明；
如图3-4所示，所述尾桨包括2个、分别为电动尾桨4和机械尾桨5，本实施例采用机械尾桨加电动尾桨的方案，机械尾桨由燃油发动机驱动，载荷量大，电动尾桨容易控制，偏航效率高。
实施例3：本实施例的一种新型混合动力复合控制飞行器以与实施例1中的一种新型混合动力复合控制飞行器的不同点为中心进行说明；
如图5-6所示，所述电动螺旋机构为4个、且呈 “X” 字形分布于尾桨两侧，每个电动螺旋机构为1个电动螺旋桨。
实施例4：本实施例的一种新型混合动力复合控制飞行器以与实施例1中的一种新型混合动力复合控制飞行器的不同点为中心进行说明；
如图7-8所示，所述电动螺旋机构为4个、且呈 “X” 字形分布于尾桨两侧；所述尾桨包括2个、分别为电动尾桨4和机械尾桨5，本实施例采用机械尾桨加电动尾桨的方案，机械尾桨由燃油发动机驱动，载荷量大，电动尾桨容易控制，偏航效率高。
Claims (9)
1.一种新型混合动力复合控制飞行器，其特征在于：包括机身，所述机身中心设置有燃油发动机直驱螺旋桨，机身外侧设置有电动螺旋机构，所述电动螺旋机构均匀设置于燃油发动机直驱螺旋桨外围，所述机身上、位于燃油发动机直驱螺旋桨的后侧设置有尾桨，所述电动螺旋机构关于尾桨对称，所述机身上还设置有动力装置、发电装置、飞控模块和变载控制模块，所述燃油发动机直驱螺旋桨与动力装置连接，动力装置与发电装置连接，发电装置与电动螺旋机构和尾桨连接，所述变载控制模块一端与电动螺旋机构及尾桨连接、另一端与动力装置的输出控制开关连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型混合动力复合控制飞行器，其特征在于：所述电动螺旋机构为4个、且呈 “十”字形分布于尾桨两侧。
3.根据权利要求1所述的一种新型混合动力复合控制飞行器，其特征在于：所述电动螺旋机构为4个、且呈 “X” 字形分布于尾桨两侧。
4.根据权利要求1所述的一种新型混合动力复合控制飞行器，其特征在于：每个电动螺旋机构包括1-3个电动螺旋桨。
5.根据权利要求1所述的一种新型混合动力复合控制飞行器，其特征在于：所述尾桨为1个电动尾桨。
6.根据权利要求1所述的一种新型混合动力复合控制飞行器，其特征在于：所述尾桨包括2个、分别为电动尾桨和机械尾桨。
7.根据权利要求1所述的一种新型混合动力复合控制飞行器，其特征在于：所述动力装置为燃油发动机，所述燃油发动机与燃油发动机直驱螺旋桨连接。
8.根据权利要求1所述的一种新型混合动力复合控制飞行器，其特征在于：所述发电装置为发电机，发电机通过蓄电池与电动螺旋机构和电动尾桨连接。
9.根据权利要求1所述的一种新型混合动力复合控制飞行器，其特征在于：所述飞控模块为多轴飞控系统。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820109774.1U CN207791151U (zh) | 2018-01-23 | 2018-01-23 | 一种新型混合动力复合控制飞行器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820109774.1U CN207791151U (zh) | 2018-01-23 | 2018-01-23 | 一种新型混合动力复合控制飞行器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207791151U true CN207791151U (zh) | 2018-08-31 |
Family
ID=63270080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201820109774.1U Expired - Fee Related CN207791151U (zh) | 2018-01-23 | 2018-01-23 | 一种新型混合动力复合控制飞行器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207791151U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110077582A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-08-02 | 江苏航空职业技术学院 | 一种带尾桨式、折叠、油电混合动力五旋翼无人飞行器 |
| US20210031908A1 (en) * | 2018-03-01 | 2021-02-04 | Textron Innovations Inc. | Propulsion Systems for Rotorcraft |
| CN112874776A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-06-01 | 西华大学 | 无人机平台和无人机组 |
| WO2023202448A1 (zh) * | 2022-04-22 | 2023-10-26 | 向杰 | 一种分布式混动飞行器 |
-
2018
- 2018-01-23 CN CN201820109774.1U patent/CN207791151U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210031908A1 (en) * | 2018-03-01 | 2021-02-04 | Textron Innovations Inc. | Propulsion Systems for Rotorcraft |
| US11718390B2 (en) * | 2018-03-01 | 2023-08-08 | Textron Innovations Inc. | Propulsion systems for rotorcraft |
| CN110077582A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-08-02 | 江苏航空职业技术学院 | 一种带尾桨式、折叠、油电混合动力五旋翼无人飞行器 |
| CN112874776A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-06-01 | 西华大学 | 无人机平台和无人机组 |
| WO2023202448A1 (zh) * | 2022-04-22 | 2023-10-26 | 向杰 | 一种分布式混动飞行器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN207791151U (zh) | 一种新型混合动力复合控制飞行器 | |
| CN106585976B (zh) | 一种倾转旋翼/升力风扇高速长航时飞行器布局 | |
| CN205602114U (zh) | 一种多旋翼无人机 | |
| CN104369863A (zh) | 一种复合式垂直起降飞行器 | |
| CN110001949A (zh) | 一种共轴式复合自转无人直升机 | |
| CN204473131U (zh) | 一种油电混合动力多旋翼无人机 | |
| CN204223181U (zh) | 一种复合式垂直起降飞行器 | |
| CN107662702B (zh) | 混合动力双共轴同侧反转倾转旋翼飞行器 | |
| CN109733621A (zh) | 一种多推进模式的混合动力无人机 | |
| CN211223862U (zh) | 用于驱动直升机主旋翼旋转的电动螺旋桨扭矩臂及直升机 | |
| CN105584629A (zh) | 一种垂直起降飞行器 | |
| CN105691611A (zh) | 混合动力多旋翼飞行器及其控制方法 | |
| CN104670504A (zh) | 油/光/电多动力源固定翼飞行器 | |
| CN204433050U (zh) | 油动四旋翼无人飞行器的硬件平台 | |
| CN104925248B (zh) | 一种具有新型气动布局的多旋翼无人机及其电机控制方法 | |
| CN208715474U (zh) | 一种多旋翼无人机 | |
| WO2020250029A1 (en) | Method and convertible vtol or evtol aircraft for transition from helicopter mode to gyroplane mode and vice versa | |
| CN207466966U (zh) | 一种油动变距四旋翼无人机 | |
| CN104476994A (zh) | 一种新型共轴双桨涵道轮子 | |
| CN204223177U (zh) | 一种垂直起降飞行器 | |
| CN103921948B (zh) | 混合动力双发式共轴双桨直升机 | |
| CN206288230U (zh) | 全电自转旋翼机 | |
| CN112340032A (zh) | 一种混合动力的四涵道载人飞行器 | |
| CN209305857U (zh) | 固定翼电动飞机对转螺旋桨动力系统和固定翼电动飞机 | |
| CN111196357A (zh) | 一种燃油动力变转速控制复合翼无人机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180831 Termination date: 20200123 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |