[发明专利]一种构造飞行器的动力系统及飞行器

说明书

本发明提供了一种构造飞行器的动力系统及飞行器，属于飞行器领域，该动力系统包括旋翼机构，旋翼机构包括可转动的旋转轴和螺旋桨，旋转轴与旋转控制机构连接，旋转控制机构包括控制装置和传动机构，控制装置与旋转轴通过传动机构连接，螺旋桨与驱动装置转动连接，驱动装置与旋转轴固定连接。该动力系统能够构造兼顾垂直起降、空中悬停、飞行速度快、飞行时间长的飞行器。

技术领域

本发明涉及飞行器领域，具体而言，涉及一种构造飞行器的动力系统及飞行器。

背景技术

目前，航模飞行器的种类繁多，例如四轴飞行器和固定翼无人机等。

四轴飞行器的旋翼对称分布在机体的前后、左右四个方向，四个旋翼处于同一高度平面，且四个旋翼的结构和半径都相同，四个电机对称的安装在飞行器的支架端，支架中间空间安放飞行控制计算机和外部设备。四轴飞行器通过调节四个电机转速来改变旋翼转速，实现升力的变化，从而控制飞行器的姿态和位置，在调节的过程中消耗的电能比较大，高能耗直接导致续航时间短的问题；四轴飞行器飞行速度慢，目前较高端的中小型四轴飞行器的垂直上升最大速度一般为9m/s，水平速度最大只有25m/s；由于续航时间短、飞行速度慢，导致诸如运输、快递、巡线等都难以有效实现。目前四轴飞行器大多数应用均在极其有限空间、时间范围内进行。

固定翼无人机之所以能飞起来，是因为机翼的升力克服了重力。机翼的升力是机翼上下空气压力差形成的。一般固定翼航模是依靠机头的电动机带动螺旋桨高速运转，然后提供推力，当推力大于滑轮的摩擦阻力时，飞机就会向前运动。固定翼飞机在空中飞行速度较快，需要操舵手有良好的反应能力，还有较强的操作技巧，相比于多轴无人机来说，操作是比较复杂的。另外，由于固定翼无人机只有一个提供推力的螺旋桨，且方向是水平的，在飞机的垂直方向上并没有外加的力来平衡飞机机体的重力，没有外加的力来调整飞机的姿态，所以固定翼只能在空中飞行时，利用机翼和尾翼产生的升力和其他力，才能保持平衡，而不能悬停在空中。

目前，尚无一种兼顾垂直起降、空中悬停、飞行速度快、飞行时间长的飞行器。

发明内容

本发明提供了一种构造飞行器的动力系统及飞行器，旨在改善上述问题。

本发明是这样实现的：

一种构造飞行器的动力系统，包括旋翼机构，所述旋翼机构包括可转动的旋转轴和螺旋桨，所述旋转轴与旋转控制机构连接，所述旋转控制机构包括控制装置和传动机构，所述控制装置与所述旋转轴通过所述传动机构连接，所述螺旋桨与驱动装置转动连接，所述驱动装置与所述旋转轴固定连接。

进一步地，所述传动机构包括主动齿轮和传动齿轮，所述主动齿轮与所述传动齿轮啮合，所述主动齿轮与所述控制装置连接，所述传动齿轮固定套设于所述旋转轴上。

采用主动齿轮和从动齿轮相啮合的传动结构，传动精确快速。控制时，控制装置带动主动齿轮转动，主动齿轮带动传动齿轮，由于传动齿轮固定于旋转轴上，从而带动旋转轴转动。

进一步地，所述控制装置包括控制模块和控制电机，所述控制模块与所述控制电机电连接，所述控制电机与所述主动齿轮连接。

控制电机工作带动主动齿轮转动，控制模块控制控制电机的启停、正反转以及转速等，从而实现旋转轴的转停、转向以及转速等，使得旋转轴的控制精确，快速高效地实现多种飞行模式的切换。

进一步地，所述旋翼机构为四个，其中，所述旋转轴为两个，所述螺旋桨为四个；

两个所述旋转轴的两端均分别设置有一个螺旋桨，两个所述旋转轴之间设置有横杆，所述横杆包括第一横杆和第二横杆，其中一个旋转轴通过所述旋转控制机构和所述轴杆连接机构分别与所述第一横杆和所述第二横杆连接，另一个旋转轴通过所述轴杆连接机构和所述旋转控制机构分别与所述第一横杆和所述第二横杆连接。