CN211223862U - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种用于驱动直升机主旋翼旋转的电动螺旋桨扭矩臂及其直升机，扭矩臂设置于主旋翼的上方，且和扭矩臂设置于同一旋转主轴上，扭矩臂上的驱动电机的线路贯穿旋转主轴，驱动电机靠近旋转主轴的轴线设置，扭矩臂的尖端设有螺旋桨，驱动电机的输出轴与螺旋桨形成驱动连接，用于驱动螺旋桨高速旋转，螺旋桨旋转产生拉或推力，驱动主旋翼绕旋转主轴旋转。本实用新型将驱动电机的输出轴设计成与直升机主旋翼同轴，或最接近主旋翼的旋转主轴，使驱动电机的离心力为零或者最小化，使驱动效率提高了36％；直升机的机身上不设置尾桨和传动系统，使直升机机械结构简化了近40％，通过带有电动螺旋桨的扭矩臂直接驱动主旋翼的直升机成为现实。

Description

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
技术领域
本实用新型属于直升机技术领域，具体涉及一种用于驱动直升机主旋翼旋转的电动螺旋桨扭矩臂及其直升机。
背景技术
随着高能电机和高能电池的发展，使理想的飞行(Desirable Flight) 的电动直升机成为可能。传统的直升机是依靠发动机旋转轴的输出来驱动主旋翼旋转，旋翼产生升力而升空飞行。常规的动力驱动方式是：内燃发动机、涡轮轴发动机或电动机的动力要经过齿轮箱的减速，增加扭矩来驱动巨大的主旋翼。在主旋翼被驱动的同时，整个机身也产生了相等的反作用力，因此，安装发动机的机身，将出现与主旋翼方向相反的同等扭矩，为了平衡这个扭矩，设计制造了尾桨和长长的尾管来平衡住机身，使其保持机头的方向，不致因旋翼的扭矩而转动。可以想见的是：传动系统、长长的平衡扭矩的尾桨不但消耗了接近30％的功率，而且增加了制造上和操控上的麻烦，也产生了许多事故。另一种驱动主旋翼的动力方式是安装在主旋翼尖端的喷气发动机产生推力，来驱动主旋翼直接旋转。他使机身没有了扭矩，不再需要尾桨和发动机传动系统。但新的问题是：安装在旋翼尖端的发动机重量在转动时，将产生巨大的离心力，同时喷气发动机的喷射方向时刻在跟随旋翼的桨叶角度在不停的变动，燃料和控制也要通过中心旋转轴输出到高速转动的旋翼尖部。到目前，试验机型很多，但进入商业市场的实用机型却寥寥无几。
直升机的主旋翼需要动力来驱动使其旋转，旋转的旋翼桨叶使正常压力(NormalPressure)的空气快速向旋翼下方运动，称为下洗流。旋翼下方的压力增加，产生了向上的升力。
旋翼运转的功率消耗由两个部件组成：
(1)用于增加垂直方向空气动量的动力提升功率H.P1计算公式为
U＝√-L/2Ap；
H.P.＝L.U./550
(2)主旋翼旋转时的阻力，克服形阻功率H.P2驱动直升机旋翼旋转的动力，目前有两种形式：①内燃发动机或涡轮轴发动机及近年出现的高能电动机的旋转输出的动能，通过离合器、减速齿轮箱、超越离合器从主轴传输到旋翼桨毂，使旋翼旋转；②安装在旋翼外端的冲压喷气发动机、涡轮喷气发动机、过氧化氢喷气发动机等从旋翼尖端喷射，产生推力来驱动主旋翼旋转。直升机为了能在发动机出现故障时，安全进入自旋着陆的必备功能，要设计最好的自旋旋翼系统。
高能旋翼系统为飞行员提供了当今最好的自动旋转降落的直升机。当今只有法国DJINN直升机可以自豪地说获得了最好的自旋降落性能。而另外的共轴式动力驱动的直升机，虽然因双层旋翼左右相对旋转，也同样没有扭矩作用于机身，也不需要尾桨和尾传动系统，但发动机传动系统和桨盘操控系统的复杂，以及上下旋翼气动干扰所带来的自旋降落效率的降低，共轴式上下对转旋翼，在爬升和悬停时效率是增加的，但在自旋降落时是相反的。这就使其不具备与单桨传统直升机自旋安全着陆的性能相比美。
实用新型人已经有四十余年研究开发轻型直升机和无人驾驶直升机的经验，并研制出几个型号的实验直升机样品。2016年申请的专利号 US.10,076,763B2半飞、半行走的高效悬浮喷洒桁架，在实验时，发现了这种本方案驱动方式，进而实用新型这个使用电动螺旋桨扭矩臂驱动主旋翼的直升机。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有直升机自旋降落性能较差，实现节能降耗，并简化直升机机械结构；为此，本实用新型提供了一种用于驱动直升机主旋翼旋转的电动螺旋桨扭矩臂及其直升机。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一方面，本实用新型提供了一种用于驱动直升机主旋翼旋转的电动螺旋桨扭矩臂，其设置于所述主旋翼的上方，且所述主旋翼和扭矩臂设置于同一旋转主轴上，所述扭矩臂上设有驱动电机，所述驱动电机的线路贯穿所述旋转主轴，所述驱动电机靠近所述旋转主轴的轴线设置，所述扭矩臂的尖端设有螺旋桨，所述驱动电机的输出轴与所述螺旋桨形成驱动连接，用于驱动所述螺旋桨高速旋转，所述螺旋桨旋转产生拉或推力，驱动所述主旋翼绕所述旋转主轴旋转。
所述扭矩臂的中部设有一机匣，所述驱动电机设置于所述机匣内，所述旋转主轴的上部与所述机匣的下部固定连接，所述驱动电机的输出轴与所述旋转主轴同轴设置，并通过设置于所述扭矩臂内的传动装置与所述螺旋桨形成驱动连接。
所述传动装置包括齿形带轮和齿形带，所述齿形带轮设置于所述机匣内，所述驱动电机的输出轴与所述齿形带轮形成驱动连接，所述齿形带的一端与所述齿形带轮连接，其另一端与所述螺旋桨的驱动端连接。
所述主旋翼上方的所述旋转主轴端部设有一机匣，多个所述扭矩臂以相同的旋转半径环绕所述机匣，呈均布设置于所述机匣的外侧面，所述驱动电机和驱动装置设置于各所述扭矩臂内，且所述驱动电机靠近所述机匣设置，所述螺旋桨的驱动端通过所述驱动装置与所述驱动电机的输出轴形成驱动连接。
多个扭矩臂垂直于所述旋转主轴设置，且位于同一平面内，所述驱动电机的输出轴通过传动轴与所述螺旋桨的驱动端连接。
多个所述扭矩臂可以呈下垂设置，多个所述扭矩臂分别与所述旋转主轴之间形成一相同的下垂夹角。
使所述扭矩臂尖端的螺旋桨旋转所形成旋转驱动面与所述主旋翼的旋转平面相同，或位于所述主旋翼旋转平面的下方。
所述机匣的上端和/或侧面位置设有串接接口，用于串接形成多级扭矩臂组合。
另一方面，本实用新型还提供了一种使用电动螺旋桨扭矩臂驱动主旋翼的直升机，包括机身和位于所述机身上方的主旋翼、扭矩臂，所述扭矩臂为上述的电动螺旋桨扭矩臂，所述扭矩臂中的驱动电机通过贯穿旋转主轴的电线与所述机身上的电源电性连接。
所述直升机为使用所述扭矩臂作为驱动力，使主旋翼旋转，并升空飞行的旋翼式载人直升机。
所述直升机为使用所述扭矩臂作为驱动力，使主旋翼旋转，并升空飞行的旋翼式无人直升机。
本实用新型技术方案，具有如下优点：
A.本实用新型中所采用的驱动电机的输出轴与主旋翼同轴，使其旋转时所产生的离心力为零或最小，采用中心距约1米的同步齿形带，从扭矩臂内部驱动螺旋桨高速旋转，拉或推动主旋翼旋转。传送带和推、拉螺旋桨的重量在一磅以下，离心力很小。拉、推螺旋桨的拉、推力乘上1米的扭矩臂半径，直接地显示为主旋翼所需要的动力扭矩：公斤-米或(N-M)。驱动电机的电力从旋转主轴输送给驱动电机，使驱动效率提高了36％，同时，直升机的机身上不设置尾桨和传动系统，使直升机机械结构简化了近40％，通过安装在扭矩臂尖端的电动螺旋桨推、拉，驱动直升机的主旋翼旋转产生升力，特别适用于轻小型直升机。
B.直升机使用电动螺旋桨扭矩臂作为驱动主旋翼的动力，具有如下优点：更容易实现悬停，特别是在横风中，由于采用大的主旋翼和合适的扭矩臂，导致更多的陀螺稳定，在所有空气速度下的静态纵向稳定性更好；叶片失速的角度远离正常的飞行叶片角度，这允许跳跃起飞和快速的动态爬升操作，具有很大的安全范围；采用本实用新型实现在高海拔和高温下的垂直起降操作成为可能；主旋翼旋转速度并不重要，因为该设计允许在很宽的转速范围内运行，其超速能力比设计转速高出30％，通过这种设计的超速能力，飞行员可以安全地提高升力和推进效率，这标志着在超越条件和高海拔/温度条件下的跳升和中止着陆，能够以平稳有力的方式同时加速前进和爬升。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。
图1是本实用新型所提供的直升机总体结构图；
图2是本实用新型提供的其中一种安装在直升机主旋翼轴顶部的电动螺旋桨扭矩臂的结构图；
图3是图2中的一种扭矩臂、机匣的截面图；
图4是数个和主旋翼不同轴的驱动电机从扭矩臂中心通过传动轴和伞形齿驱动螺旋桨的扭矩臂方案图；
图5是扭矩臂垂向下方的结构示意图；
图6是用电动螺旋桨扭矩臂驱动主旋翼的直升机主要部件图。
图中附图标记如下：
1-主旋翼；2-扭矩臂；3-旋转主轴；4-驱动电机；5-螺旋桨；6-机匣， 61-串接接口；7-传动装置，71-齿形带轮，72-齿形带；8-传动轴；9-机身； 10-碳纤维起落架；20-上盖；30-主桨毂；40-倾斜盘系统总成；50-外罩；60- 连接件I；70-伞形齿轮组；80-连接件II；90-电池组。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图2和图3所示，本实用新型提供了一种用于驱动直升机主旋翼旋转的电动螺旋桨扭矩臂2，其设置于主旋翼1的上方，主旋翼通过主桨毂 30与旋转主轴3垂直设置，主旋翼1和扭矩臂2设置于同一旋转主轴3上，扭矩臂2上设有驱动电机4，驱动电机4的线路贯穿旋转主轴3，驱动电机 4靠近旋转主轴3的轴线设置，扭矩臂2的尖端设有螺旋桨5，驱动电机4的输出轴与螺旋桨5形成驱动连接，用于驱动螺旋桨5高速旋转，螺旋桨5 旋转产生拉或推力，驱动主旋翼1绕旋转主轴3旋转。
在扭矩臂2的中部优选设有一机匣6，驱动电机4设置于机匣6内，旋转主轴3的上部与机匣6的下部固定连接，驱动电机4的输出轴与旋转主轴3同轴设置，并通过设置于扭矩臂2内的传动装置7与螺旋桨5形成驱动连接。传动装置7包括齿形带轮71和齿形带72，齿形带轮71设置于机匣6内，驱动电机4的输出轴与齿形带轮71形成驱动连接，齿形带72的一端与齿形带轮71连接，其另一端与所述的一端结构相同，成圆心对称，与螺旋桨5形成驱动连接。
直升机主旋翼1在扭矩臂2动力驱动下，围绕着旋转主轴3旋转，使机身没有反作用扭矩。
依据离心力的理论公式：
F＝W/g(Angular Velocity in Radians/Sec.)2x R(Radius of C.G.)
Angular Velocity in Radians/Sec：旋转角弧度/秒；
R(Radius of C.G.)：距离旋转中心的距离；
本实用新型将驱动电机4固定在旋转主轴3的中心，使半径R的数值为零，这样很重的驱动电机4的离心力的乘积将为零。这使新动力系统的实用新型，成为可以在载人的轻型直升机上得以实用。
螺旋桨5驱动主旋翼1的扭矩臂2，其离心力有三个部分：一是驱动电机4。由于其输出轴与主旋翼1的旋转主轴3同轴，R为零，所以这部分的离心力乘积为零，可以不计；二是扭矩臂2和传送同步齿形带72的重量W 和旋转质量中心的半径R。扭矩臂2是碳纤维复合材料制成，重量在800克左右。中心距1米的同步齿形带72的重量为160克；三是螺旋桨5和传动轮或伞形齿轮组70的重量W和其半径R所求得的离心力。在扭矩臂2上，驱动螺旋桨5的位置半径R的选择取决于如下两大因素：一是这一点的旋转速度要适合螺旋桨5的工作要求，其转速和螺距适应于驱动主旋翼1的扭矩和桨尖速度的要求；二是距离旋转中心R太大，使得对扭矩臂2中的传动装置7要求提高，重量增加，使得离心力提高。经过试验的结论选择是半径为1米是个适合的半径，也正好是扭矩单位KG·M(公斤·米)或 N.M(牛·米)。在这个半径处的旋转速度约为200公里/小时，约50米/ 秒，是扭矩臂2螺旋桨适合的工作范围。
本实用新型在直升机的主桨毂30顶部设计了与直升机旋转主轴3同轴的联结接头，用以驱动直升机旋转的连接件；直升机的旋转主轴3是传统的中心为空的管型轴。驱动电机4采用高能直流电机，采用60V-100V直流电通过导电滑环将电力输送线从旋转主轴3的中空位置通过；而对动力直流电机的转速控制信号，也从旋转主轴3的中空位置上传到扭矩臂2；高能电机优选是输出轴与直升机主旋翼1同轴的直流大功率无刷驱动电机；扭矩臂2机匣6上端的上盖20将驱动电机4密封至机匣6内。上盖20的内部安装着驱动电机4的调速器；扭矩臂2的机匣6采用铝合金整体CNC 加工成型，机匣6作为固定驱动电机4、扭矩臂2和连接旋转主轴3固定件的中心主要部件，也可以叠加在向上连接另一个相同的扭矩臂2机匣6，实现扭矩的叠加，可以提供更高的扭矩。驱动电机4输出轴上的同步齿形带轮71可以位于机匣6内，如图3所示；中心距为1米的高强度同步齿形传动带72，穿过具有轻质高强度碳纤维管制成的扭矩臂2的中心去驱动安装在扭矩臂2尖端的大螺距高速螺旋桨5旋转，拉或推动扭矩臂2，成为驱动直升机主旋翼1的驱动装置。
当然，本实用新型还可以采用如图4所示的另一种扭矩臂2结构。数个和主旋翼1不同轴的驱动电机4以最小相等距离的半径，行星排列于旋转主轴3周围，各个扭矩臂2与机匣6外侧面通过连接件I60连接在一起，机匣6下端通过连接件II80与旋转主轴3连接在一起。驱动电机4从扭矩臂2中心通过弹性联轴器、沿扭矩臂2设置的碳纤维传动轴8和直角伞形齿轮组70，驱动大螺距螺旋桨5的扭矩臂2传动方式，形成在同一平面的多个扭矩臂2行星排列于铝合金加工成型的中心机匣6上；在机匣6的上端和/或侧面位置设有串接接口61，用于串接形成多级扭矩臂2组合，可以通过焊接或可拆卸方式。在同一平面内可以设置3、4、5、6、乃至更多的扭矩臂2的驱动组合，为增大到需要的转动扭矩，还可以在机匣6上端的串接接口61同轴安装一机匣6，机匣6的侧面安装多个扭矩臂2，可以将拉或推动主旋翼1转动的扭矩快速增加到所需的扭矩。
为了不致使安装在主桨毂30上的扭矩臂2的驱动力高于主旋翼1的旋转平面，对主旋翼1产生的不安定力矩影响，各扭矩臂2可以安装成相同的下垂角度，如图5所示，各扭矩臂2的固定端呈倾斜固定安装在机匣6 外侧，形成了拉或推动主旋翼1转动的旋转驱动面，与主旋翼1的旋转面相同，或在主旋翼1旋转平面之下，这样即可降低重心，避免其他分力的干扰，同时增加主旋翼1的安定性。
如图1和图6所示，为使用电动螺旋桨扭矩臂驱动主旋翼的直升机总体方案图。主旋翼顶部安装了半径为1米的扭矩臂2，在扭矩臂2的尖端安装了高速旋转的大螺距推拉螺旋桨5，通过从旋转主轴3中心输送的电力产生推拉力，直接以公斤-米的形式驱动直升机主旋翼1转动，在机身9上没有发动机和机械传动系统，也没有平衡扭矩的尾管和尾桨系统。采用大曲率半径的降低地面冲击的的碳纤维起落架10，直升机机身上部的碳纤维复合材料外罩50，其内部是倾斜盘及控制舵机与总距及控制舵机连同电控系统总成。
通过试制、试验的单人直升机主旋翼直径18.5英尺，主旋翼实度0.03，主旋翼玄长选为5.6英寸；主桨毂30采用传统式両叶旋翼下悬挂翘板结构；但倾斜盘和总距是通过电子数控舵机来控制的。这使得直升机更易于切换到自动驾驶系统，实现自主飞行和安全、平稳地自旋降落。
所试验的扭矩臂驱动的电动单人直升机试验样机，依照FAA-FAR Part 103部的要求试制，具体参数如下：空重不超过254磅(115公斤)整个机身9、碳纤维起落架10等全部为轻结构的碳纤维、铝合金复合材料制成。直升机主旋翼1、直升机主桨毂30、直升机倾斜盘系统总成40及控制舵机、支架悬挂总成的重量总和约为50磅；机壳、起落架重量为66磅；驱动扭矩臂总成不超过22磅；LiPo一号电池组为96磅；其他附件20磅；上述总和为254磅。
依照FAR 103部的规定：乘员或驾驶员220磅；还有5加仑燃油的载荷，将由二号电池组替换，重量为36磅；一号电池组和二号电池组的机载电池总重量为132磅(60公斤)，使用锂聚合物电池的电量为10KW.h，计算的留空时间将超过一小时。试验用直升机的总重量Gross weight为510 磅(232公斤)。电池组90在座椅型外罩的下面。60V-100V的直流电将穿过空心旋转主轴3输送到顶端的扭矩臂2，使扭矩臂2中心的驱动电机4工作；同步齿形带72或传动轴8驱动扭矩臂2外端的大螺距高速螺旋桨5推、拉直升机旋转主轴3带动主旋翼1转动，驱动直升机的主旋翼1旋转。当然扭矩臂2的半径越大，扭矩力越大。但随之而来的离心力也越大，驱动螺旋桨5的速度也越大，旋转阻力也越大。
将使用电动螺旋桨通过扭矩臂来直接驱动直升机的主旋翼运转，依据扭矩的计算方程式：
TR＝h.p.550/2πN
驱动主旋翼以每秒8.3转旋转的扭矩为311磅-英尺(43公斤·米； 420NM)的计算结果是：电动螺旋桨只要产生43公斤的拉或推力，通过半径为1米的扭矩臂就可以推动主旋翼的运转，这使驱动功率从32马力降低到16马力，使效率提高了一倍，为此，本实用新型电动直升机的留空时间，将可能创纪录地超过1小时，而且是适合FAA FAR Part-103要求的可以安全自旋降落的载人直升机。
本实用新型所研制的样机完全按照FAA-103部超轻型飞机的规范要求设计的：飞机结构重量包括40公斤的高能电池组，总共没有超过115公斤。由于采用专利的电动螺旋桨扭矩臂直接推拉主旋翼转动，机身内的发动机、离合器、减速器、尾传动扭矩、转向系统、燃油供给系统全部得以省略。节省了繁杂的机械系统和重量。主旋翼直接通过轴承吊起碳纤维的机壳，座椅，起落架，飞行员和40公斤高能电池组，这使整体结构比传统直升机的结构简化了40％，这使得在现阶段电池容量的电动直升机，可以以增加携带电池组的方式增加飞行时间。同时扭矩臂的驱动效率高于轴驱动，驱动效率的提高也使得同等千瓦时的电池组有了更长的使用时间。由于用电动螺旋桨的推拉力，直接驱动主旋翼按照额定转速旋转，克服旋转阻力，电动螺旋桨的推拉力直接乘以1米半径的扭矩臂直接以公斤-米的数值输入到主旋翼的同轴上，使驱动效率提高了36％。
本实用新型将驱动电机的输出轴设计成与主旋翼同轴，或最接近主旋翼的旋转主轴轴心位置，使高能驱动电机的离心力为零或者最小化，通过带有电动螺旋桨的扭矩臂直接驱动主旋翼的直升机成为现实。在驱动电机出现故障时，直升机的主旋翼可以如枫树种翅果叶一样，自旋飘行降落。整个自旋降落的过程采用了新的人工智能控制系统，最合理地自动控制主旋翼的桨叶角度，使自旋降落速度达到最小，并在着路的一刻自动将桨叶角提到最佳的大升力状态，如鸟一样安全落地，是安全可靠，价廉实用的新飞行器。
本实用新型的技术要求和成本价格有明显的优势，是可以适用于今天市场的需求新实用新型。本实用新型也适合于改装成为大载荷的无人直升机和多座位的实用直升机。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种用于驱动直升机主旋翼旋转的电动螺旋桨扭矩臂，其设置于所述主旋翼(1)的上方，且所述主旋翼(1)和扭矩臂(2)设置于同一旋转主轴(3)上，其特征在于，所述扭矩臂(2)上设有驱动电机(4)，所述驱动电机(4)的线路贯穿所述旋转主轴(3)，所述驱动电机(4)靠近所述旋转主轴(3)的轴线设置，所述扭矩臂(2)的尖端设有螺旋桨(5)，所述驱动电机(4)的输出轴与所述螺旋桨(5)形成驱动连接，用于驱动所述螺旋桨(5)高速旋转，所述螺旋桨(5)旋转产生拉或推力，驱动所述主旋翼(1)绕所述旋转主轴(3)旋转。
2.根据权利要求1所述的用于驱动直升机主旋翼旋转的电动螺旋桨扭矩臂，其特征在于，所述扭矩臂(2)的中部设有一机匣(6)，所述驱动电机(4)设置于所述机匣(6)内，所述旋转主轴(3)的上部与所述机匣(6)的下部固定连接，所述驱动电机(4)的输出轴与所述旋转主轴(3)同轴设置，并通过设置于所述扭矩臂(2)内的传动装置(7)与所述螺旋桨(5)形成驱动连接。
3.根据权利要求2所述的用于驱动直升机主旋翼旋转的电动螺旋桨扭矩臂，其特征在于，所述传动装置(7)包括齿形带轮(71)和齿形带(72)，所述齿形带轮(71)设置于所述机匣(6)内，所述驱动电机(4)的输出轴与所述齿形带轮(71)形成驱动连接，所述齿形带(72)的一端与所述齿形带轮(71)连接，其另一端与所述螺旋桨(5)的驱动端连接。
4.根据权利要求1所述的用于驱动直升机主旋翼旋转的电动螺旋桨扭矩臂，其特征在于，所述主旋翼(1)上方的所述旋转主轴(3)端部设有一机匣(6)，多个所述扭矩臂(2)以相同的旋转半径环绕所述机匣(6)，呈均布设置于所述机匣(6)的外侧面，所述驱动电机(4)设置于各所述扭矩臂(2)内，且所述驱动电机(4)靠近所述旋转主轴(3)的中心设置，所述螺旋桨(5)的驱动端通过传动装置与所述驱动电机(4)的输出轴形成驱动连接。
5.根据权利要求4所述的用于驱动直升机主旋翼旋转的电动螺旋桨扭矩臂，其特征在于，多个所述扭矩臂(2)垂直于所述旋转主轴(3)设置，且位于同一平面内，所述驱动电机(4)的输出轴通过传动轴(8)与所述螺旋桨(5)的驱动端连接。
6.根据权利要求4所述的用于驱动直升机主旋翼旋转的电动螺旋桨扭矩臂，其特征在于，多个所述扭矩臂(2)可以呈倾斜下垂设置，多个所述扭矩臂(2)分别与所述旋转主轴(3)之间形成的下垂夹角相同。
7.根据权利要求6所述的用于驱动直升机主旋翼旋转的电动螺旋桨扭矩臂，其特征在于，位于所述扭矩臂(2)尖端的所述螺旋桨(5)旋转所形成旋转驱动面与所述主旋翼(1)的旋转平面相同，或位于所述主旋翼(1)旋转平面的下方。
8.根据权利要求2-7任一项所述的用于驱动直升机主旋翼旋转的电动螺旋桨扭矩臂，其特征在于，所述机匣(6)的上端和/或侧面位置设有串接接口(61)，用于串接形成多级扭矩臂组合。
9.一种使用电动螺旋桨扭矩臂驱动主旋翼的直升机，包括机身(9)和位于所述机身(9)上方的主旋翼(1)、扭矩臂(2)，其特征在于，所述扭矩臂(2)为权利要求1-8任一所述的电动螺旋桨扭矩臂，所述扭矩臂(2)中的驱动电机(4)通过贯穿旋转主轴(3)的电线与所述机身(9)内的电源电性连接。
10.根据权利要求9所述的使用电动螺旋桨扭矩臂驱动主旋翼的直升机，其特征在于，所述直升机为使用所述扭矩臂作为驱动力，使主旋翼旋转，并升空飞行的旋翼式载人直升机或旋翼式无人直升机。
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