CN209834037U - 一种扑翼机起飞装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于航空工程技术领域；具体技术方案为；一种扑翼机起飞装置，包括横拉索、两组滑轮组件和两组由外转子电机驱动的卷筒组件，两组滑轮组件、两组卷筒组件均关于机场跑道对称布置，横拉索依次绕过卷筒组件、同侧的定滑轮组件、对立侧的定滑轮组件和对立侧的卷筒组件，横拉索横跨机场跑道，卷筒组件通过外转子电机驱动；起飞时，有拖曳车牵引横拉索，将横拉索挂在飞机前端的挂锁机构上，飞机发动机和外转子电机协同启动助力起飞，外转子电机协助提供扑翼机初始速度，增加扑翼机稳定性，缩短扑翼机滑行距离；降低扑翼机跑道长度；滑轮组件的设计，可根据实际风向选择起飞方向；通过电力助力拖动，减少燃油消耗，减少机场附近环境污染。

Description

一种扑翼机起飞装置

技术领域

本实用新型属于航空工程技术领域，具体涉及一种扑翼机机场助力起飞装置。

背景技术

目前，国内外扑翼机起飞都采用扑翼机机场跑道，主要存在以下缺点：①由于采用扑翼机直接起飞，会消耗大量燃油，带来周边环境污染；②扑翼机起飞时，扑翼机的初始速度比固定翼机低，机场侧风易带来扑翼机的飞行稳定问题，起飞难度大。

实用新型内容

为解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种外转子电机拖动的扑翼机机场助力起飞装置，通过电力助力推动，减少燃油消耗，减少机场附近环境污染。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种扑翼机起飞装置，包括横拉索、两组滑轮组件和两组由外转子电机驱动的卷筒组件，两组滑轮组件关于机场跑道对称布置，两组卷筒组件关于机场跑道对称布置，对称的结构布置，受力平衡，承载能力强。

滑轮组件由两个定滑轮组成，同一滑轮组件上的两个定滑轮并列布置，同一滑轮组件上的两个定滑轮轴心连线垂直于机场跑道布置，这种结构布置可适应扑翼机的双向起飞。

横拉索的一端固定在一侧的卷筒组件上，横拉索的另一端依次绕过同侧的滑轮组件、对立侧的滑轮组件后固定在对立侧的卷筒组件上，横拉索呈S型缠绕在滑轮组件上，在横拉索拉直状态下，横拉索跨过机场跑道的部分垂直于机场跑道布置。

卷筒组件包括从内至外依次布置且同步转动的外转子电机、内缸筒和卷筒，内缸筒与卷筒之间留有环形间隙，内缸筒与卷筒的一侧通过第一环形端盖密封，内缸筒与卷筒的另一侧通过第二环形端盖密封，内缸筒、卷筒、第一环形端盖与第二环形端盖共同组成环形空腔，第二环形端盖上装有与环形空腔相连通的真空单向阀。通过真空单向阀抽取环形空腔内的空气，真空环境的环形空腔具有良好的真空隔热效果。

卷筒的外侧设有两个环形凸沿，卷筒的外侧布置有两个盘式制动器，每个环形凸沿均置于对应的盘式制动器内，双侧盘式制动器的结构布置，刹车过程中的摩擦阻力大，实现快速刹车，卷筒、空间支架、内缸筒和外转子电机的受力均匀，相对于单侧布置制动器的结构，运行更加稳定，刹车过程中的磨损量更小，使用寿命更长。

内缸筒与卷筒之间通过3D打印空间支架支撑，实现了卷筒与内缸筒之间的空间桁架支撑结构，既保证了真空隔热，又有合理的支撑作用。

卷筒上装有固定压块，固定压块置于两个环形凸沿之间，固定压块靠近一侧的环形凸沿布置，卷筒上布置有助于横拉索卷绕的螺旋槽，横拉索的端头压在卷筒上并通过固定压块压紧定位，这种固定方法简单可靠，便于检查。

第一环形端盖通过多个螺钉定位在内缸筒、卷筒的外侧，第二环形端盖通过多个螺钉定位在内缸筒、卷筒的外侧；同样，其他可实现同样密封功能的连接方式也同样适用于本装置。

内缸筒通过键连接在外转子电机的外圆周上，保证了外转子电机与内缸筒的同步转动。

本实用新型相对于现有技术，具体有益效果体现在：

一、本实用新型运用外转子电机拖动，通过双外转子电机牵引横拉索；起飞时，双外转子电机同步旋转，协助提供扑翼机初始速度，增加扑翼机稳定性，缩短扑翼机滑行距离；降低扑翼机跑道长度；通过电力助力拖动，减少燃油消耗，减少机场附近环境污染。

二、由于卷筒组件采用第一、第二环形端盖通过第一、第二螺钉组与内缸筒和外缸体的两侧端面连接，其间形成的环形空腔内安装有3D打印空间支架，其间形成为环形空腔，通过真空单向阀抽取空气实现环形空腔内的阻热真空环境，可有效阻隔卷筒制动时的发热，解决了超导外转子电机与卷筒之间的温度场差异。

三、3D打印空间支架采用3D打印技术实现空间桁架支撑结构，既保证了环形空腔的真空隔热效果，又保证了卷筒与内缸筒之间的合理支撑作用，防止卷筒受大气压力和横拉索力作用而变形内陷。

附图说明

图1为本实用新型俯视状态下的结构示意图。

图2为图1中卷筒组件的轴向剖视图。

图3为飞机正向起飞时的工作状态图，也是实施例一的工作状态图。

图4为飞机反向起飞时的工作状态图，也是实施例二的工作状态图。

图中，1为横拉索，2为滑轮组件，21为定滑轮，3为卷筒组件，301为外转子电机，302为内缸筒，303为卷筒，304为第一环形端盖，305为第二环形端盖，306为环形空腔，307为3D打印空间支架，308为真空单向阀，309为环形凸沿，310为盘式制动器，311为第一螺钉组，312为第二螺钉组，4为机场跑道，5为扑翼机。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种扑翼机起飞装置，包括包括横拉索1、两组滑轮组件2和两组由外转子电机301驱动的卷筒组件3，两组滑轮组件2关于机场跑道4对称布置，两组卷筒组件3关于机场跑道4对称布置，对称的结构布置，受力平衡，承载能力强。

如图2所示，卷筒组件3包括外转子电机301、固定压块、卷筒303、第一环形端盖304、第二环形端盖305、内缸筒302、空间支架、真空单向阀308和盘式制动器310。超导外转子电机301的外圆周上通过键连接有内缸筒302，卷筒303同心布置在内缸筒302的外侧，第一环形端盖304通过第一螺钉组311连接在卷筒303与内缸筒302的一侧，第二环形端盖305通过第二螺钉组312连接在卷筒303与内缸筒302的另一侧，这样，卷筒303、内缸筒302、第一环形端盖304和第二环形端盖305之间形成环形空腔306，3D打印空间支架307支撑在环形空腔306内，3D打印空间支架307为3D打印机打印出来的空间桁架结构。真空单向阀308安装在第二环形端盖305上并与环形空腔306连通。

卷筒303上固定有两个环形凸沿309，盘式制动器310置于对应环形凸沿309的外侧并固定于地面上，刹车时，盘式制动器310内的刹车盘摩擦环形凸沿309实现制动。

横拉索1，横拉的一端固定在一侧的卷筒303上，横拉的另一端依次绕过同侧的滑轮组件2、对立侧的滑轮组件2后固定在对立侧的卷筒303。

穿过滑轮组件2上的横拉索1呈S型布置。

如图3所示，当扑翼机5正向起飞时，由拖曳车牵引横拉索1，横拉索1挂入扑翼机5前端的脱钩机构，扑翼机5的脱钩机构置于扑翼机5的前端，保证扑翼机5起飞过程的稳定运行。

实施例二

由于扑翼机5往往根据风向双向起飞，当扑翼机5反向起飞时，采用如图4所示的拖曳方式。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本实用新型范围内。

Claims (6)

1.一种扑翼机起飞装置，其特征在于，包括横拉索（1）、两组滑轮组件（2）和两组由外转子电机（301）驱动的卷筒组件（3），两组滑轮组件（2）关于机场跑道（4）对称布置，两组卷筒组件（3）关于机场跑道（4）对称布置，所述滑轮组件（2）由两个定滑轮（21）组成，同一所述滑轮组件（2）上的两个定滑轮（21）并列布置，同一所述滑轮组件（2）上的两个定滑轮（21）轴心连线垂直于机场跑道（4）布置，所述横拉索（1）的一端固定在一侧的卷筒组件（3）上，横拉索（1）的另一端依次绕过同侧的滑轮组件（2）、对立侧的滑轮组件（2）后固定在对立侧的卷筒组件（3）上，所述横拉索（1）呈S型缠绕在滑轮组件（2）上。

2.根据权利要求1所述的一种扑翼机起飞装置，其特征在于，所述卷筒组件（3）包括从内至外依次布置且同步转动的外转子电机（301）、内缸筒（302）和卷筒（303），所述内缸筒（302）与卷筒（303）之间留有环形间隙，所述内缸筒（302）与卷筒（303）的一侧通过第一环形端盖（304）密封，所述内缸筒（302）与卷筒（303）的另一侧通过第二环形端盖（305）密封，所述内缸筒（302）、卷筒（303）、第一环形端盖（304）与第二环形端盖（305）共同组成环形空腔（306），所述第二环形端盖（305）上装有与环形空腔（306）相连通的真空单向阀（308）；

所述卷筒（303）的外侧设有两个环形凸沿（309），所述卷筒（303）的外侧布置有两个盘式制动器（310），每个所述环形凸沿（309）均置于对应的盘式制动器（310）内。

3.根据权利要求2所述的一种扑翼机起飞装置，其特征在于，所述内缸筒（302）与卷筒（303）之间通过3D打印空间支架（307）支撑。

4.根据权利要求3所述的一种扑翼机起飞装置，其特征在于，所述卷筒（303）上装有固定压块，所述固定压块置于两个环形凸沿（309）之间，固定压块靠近一侧的环形凸沿（309）布置，所述横拉索（1）通过固定压块定位在卷筒（303）上。

5.根据权利要求4所述的一种扑翼机起飞装置，其特征在于，所述第一环形端盖（304）通过多个螺钉定位在内缸筒（302）、卷筒（303）的外侧，所述第二环形端盖（305）通过多个螺钉定位在内缸筒（302）、卷筒（303）的外侧。

6.根据权利要求5所述的一种扑翼机起飞装置，其特征在于，所述内缸筒（302）通过键连接在外转子电机（301）的外圆周上。