[实用新型]单涵道共轴旋翼/螺旋桨碟形飞行器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种碟形飞行器，具体涉及一种单涵道共轴旋翼/螺旋桨碟形飞行器。

背景技术

从目前国内外的研究情况来看，对碟形飞行器的研究从动力装置的分布位置来看主要包括非共轴式碟形飞行器、共轴式碟形飞行器和其它驱动方式碟形飞行器。

南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家重点实验室开展了涵道式共轴双旋翼无人机的总体设计和仿真计算研究，提出了一种碟形飞行器的气动外形方案，但是未见实物飞行及后续研究的相关报道。

哈尔滨盛世特种飞行器有限公司拥有一系列单推力桨涵道飞行器专利(发明专利申请公告号CN101704415A、实用新型发明申请公告号CN201592779U、CN201670359U和专利号ZL200820090085.7等)。这些专利方案均由单个螺旋桨提供推力，飞行器的姿态控制需要借助空气舵完成，这会损失一部分推力，很难增加有效载荷质量。

申请号为201110151075.6，申请公告号为CN102285449A的发明专利申请公开了一种共轴双旋翼涵道式飞行器，但是其旋翼实际为螺旋桨，桨叶没有变桨叶角的功能。飞行姿态的控制是由下方的空气舵来实现的，空气舵的存在会损失一部分升力。

申请号为201020581268.6，申请公告号为CN2014842257U的实用新型专利申请虽然也应用了上下共轴旋翼，但是其单个旋翼只有两只桨叶，且旋翼桨叶角变化只能改变升力大小，没有控制飞行器姿态的能力，控制飞行器的姿态和前飞需要三个辅助动力系统来实现。

专利号为ZL200520107951.5的实用新型专利公开一种碟形飞行器，使用共轴双旋翼，但是旋翼桨叶角不可变，姿态的改变也由类似空气舵的机构实现。

实用新型内容

针对上述技术上的不足，本实用新型的目的是提供一种单涵道共轴旋翼/螺旋桨碟形飞行器。

本实用新型的目的是这样实现的：一种单涵道共轴旋翼/螺旋桨碟形飞行器，包括上旋翼、下螺旋桨、十字盘、连杆、主轴、大齿轮、支架、上旋翼电机、下螺旋桨电机、涵道壁、外壳、舵机、支杆和支座，上旋翼与主轴固定连接，主轴由支架支撑，支架由四个支杆和一个支座连接组成，相邻的两个支杆之间呈90°角，连杆的两端分别与上旋翼和十字盘连接，上旋翼、十字盘和大齿轮通过主轴串联在一起，下螺旋桨与下螺旋桨电机连接，下螺旋桨电机与支座连接，支座内设有大齿轮，大齿轮与主轴连接，主轴与螺旋桨电机连接，外壳的内侧设有涵道壁，支杆的两端分别与涵道壁和支座相连，支座的上侧边安装有舵机和上旋翼电机，上旋翼电机通过其内部的齿轮与大齿轮啮合。

本实用新型与单推力螺旋桨涵道飞行器相比，由于没有空气舵面，推力损失小，旋翼和螺旋桨的结合可以提供更大的升力；与其它多涵道飞行器相比，具有结构简单的优点。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种单涵道共轴旋翼/螺旋桨碟形飞行器，包括上旋翼1、下螺旋桨2、十字盘3、连杆4、主轴5、大齿轮6、支架7、上旋翼电机8、下螺旋桨电机9、涵道壁10、外壳11、舵机12、支杆13和支座14，上旋翼1与主轴5固定连接，主轴5由支架7支撑，支架7由四个支杆13和一个支座14连接组成，相邻的两个支杆13之间呈90°角，连杆4的两端分别与上旋翼1和十字盘3连接，上旋翼1、十字盘3和大齿轮6通过主轴5串联在一起，下螺旋桨2与下螺旋桨电机9连接，下螺旋桨电机9与支座14连接，支座14内设有大齿轮6，大齿轮6与主轴5连接，主轴5与螺旋桨电机9连接，外壳11的内侧设有涵道壁10，支杆13的两端分别与涵道壁10和支座14相连，支座14的上侧边安装有舵机12和上旋翼电机8，上旋翼电机8通过其内部的齿轮与大齿轮6啮合。

本实用新型中碟形飞行器的姿态控制即前飞、后飞、左飞和右飞，由周期性改变旋翼的桨距来实现。每片桨叶的桨距在旋转一圈时是周期变化的。因此，对于整具旋翼来说，各片桨叶在不同方位处的桨距可能不同。对碟形飞行器的姿态控制信号传递给舵机12，舵机12控制十字盘3(自动倾斜器)的姿态，十字盘3的姿态通过连杆4传递给旋翼的各片桨叶，即可实现桨距的周期变化，从而实现碟形飞行器的姿态控制。