专利名称：电动直升机螺旋桨支架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动直升机部件，特别是涉及一种电动直升机螺旋桨支架。
背景技术：
传统的电动直升机通常采用一个螺旋桨，如图1所示，一个螺旋桨被电机驱动顺时针旋转，同时电机本身受到一个方向与螺旋桨旋转方向相反的逆时针扭力。传统的直升机的尾桨就是用来产生一个推力来抵消机身的旋转，使机身处于相对稳定的状态。如图2所示，如果我们选用两只输出特性完全一致的电机作动力，同时选用力矩转速特性完全一致，但旋转方向相反的桨叶，一只电机正转，另一只电机反转，而且将两只驱动电机的机座刚性连接，两种大小相等，方向相反的扭力就会相互抵消，使机座处于相对静止的状态。这两种直升机均存在转向不便、机动性能不佳的弊端，如其不能倒飞、不能向任意方向转向等。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种电动直升机螺旋桨支架。采用该电动直升机螺旋桨支架的电动直升机转向灵活、机动性能好。
为此，本实用新型的电动直升机螺旋桨支架，包括螺旋桨，所述螺旋桨为四个，分别设置在成十字布置的支架上，该十字支架通过主支架与直升机机体相连，相邻的两个螺旋桨的旋向彼此相反，各螺旋桨的转速由一控制器控制。
所述电动直升机螺旋桨支架还可以包括螺旋桨护套，其围在所述螺旋桨的四周。所述螺旋桨护套可以为环形，所述十字支架的端部连接于该环形螺旋桨护套。所述螺旋桨的桨叶可以为二片，螺旋桨由减速器的驱动轴驱动，该减速器与电机相连并通过连接套套装于所述十字支架。所述十字支架可以由粗支架和细支架构成，粗支架和细支架的一端分别连接于所述连接套的两端，而粗支架的另一端彼此相连，细支架的另一端则连接于所述环形螺旋桨护套。
所述控制器可以为线控控制器，该线控控制器包括二只摇杆电位器，其中一只摇杆电位器为直线摇拨式摇杆电位器，用于控制四个电机同时加速或减速，另一只摇杆电位器为沿X、Y轴摇拨的摇杆电位器，用于控制任意两个电机的变速；摇杆电位器的输出端分别与中央处理器相连，中央处理器的输出端分别与螺旋桨的驱动电机相连。所述中央处理器可以为微处理器，在所述螺旋桨的驱动轴或桨片上装有光电或霍尔转速传感器，该传感器的输出端连接于所述微处理器。
所述控制器可以为遥控控制器，该遥控控制器包括二只摇杆电位器，其中一只摇杆电位器为直线摇拨式摇杆电位器，用于控制四个电机同时加速或减速，另一只摇杆电位器为沿X、Y轴摇拨的摇杆电位器，用于控制任意两个电机的变速；摇杆电位器的输出端分别与中央处理器相连，中央处理器的输出端则与编码调制RF发射器相连；在电动直升机螺旋桨支架上设有RF接收机、第二中央处理器和电池，RF接收机和电池的输出端与第二中央处理器相连，而第二中央处理器的输出端则连接于所述电机。所述中央处理器和第二中央处理器可以为微处理器，在所述螺旋桨的驱动轴或桨片上装有光电或霍尔转速传感器，该传感器的输出端连接于所述微处理器。
本实用新型通过将四个螺旋桨分别设置在成十字布置的支架上，该十字支架通过主支架与直升机机体相连，相邻的两个螺旋桨的旋向彼此相反，各螺旋桨的转速由一控制器控制，使四只电机螺旋桨产生的的反扭力完全抵消，当螺旋桨的升力超过某个值后，整个直升机整体就会垂直升起，而且机架亦不会旋转，从而使直升机整体得到了稳定的控制。
图1为现有技术中采用一只螺旋桨的扭力示意图图2为现有技术中采用两只螺旋桨的扭力示意图图3为本实用新型整体结构示意图图4为本实用新型结构炸开图图5为本实用新型中线控控制器的电路原理框图图6为本实用新型中遥控控制器的电路原理框图图7为本实用新型的扭力示意图具体实施方式
实施例1，如图3、4所示，在成十字布置的支架上设置有四个螺旋桨，相邻的两个螺旋桨的旋向彼此相反，即分为左转螺旋桨4、14和右转螺旋桨13、15，所述十字支架的端部连接有环形螺旋桨护套，所述十字支架通过主支架12与直升机机体相连，所述十字支架由粗支架6和细支架1构成，粗支架和细支架的一端分别连接于所述连接套16的两端，而粗支架的另一端彼此相连，细支架的另一端则连接于所述环形螺旋桨护套11，所述螺旋桨的桨叶为二片，螺旋桨由减速器的驱动轴驱动，该减速器与电机相连并通过连接套16套装于所述各支架上，所述四个支架上分别设置有四个电机，以一个支架为例，所述电机2的主轴通过一个齿轮与相对应的螺旋桨的主轴相连，其他各端连接结构相同。在所述四个粗支架相连的位置设置有一个电池盒7，所述电池盒上盖有电池盖8，所述电池盒和电池盖形成的内腔中设置有电池9和控制器的线路板10，各螺旋桨的转速由所述控制器控制。
所述控制器采用的是线控控制器，如图5所示，通过手持操控器上的一个摇杆控制的同步升力加减电位器和机身旋转调整电位器与通过另一个摇杆控制的X轴位移电位器和Y轴位移电位器都分别连接到一个微处理器MCU中，同时，安装在四个电机上的四个电机转速传感器也分别通过显卡电缆连接在所述微处理器MCU中，所述微处理器MCU的输出控制端与一个PWM驱动器的输入端相连，所述PWM驱动器的输出端通过线控电缆分别与所述四个电机相连。
使用者通过两个摇杆操纵的四个电位器将控制信号传送到所述微处理器MCU中，同时，四个电机转速传感器将四个电机的旋转速度的信号也传送给所述微处理器MCU中，由所述微处理器MCU将这些信号数据进行计算和处理，再将处理后的调节信号通过PWM驱动器转变为调制脉冲，再传给所述四个电机，从而控制个电机的转速，并通过由各电机和减速器的工作带动的各螺旋桨的旋转，来控制整个直升机的飞行方向、速度等。
如果我们用机架将四只正反转特性及转矩转速特性完全相同的电机座按图3、4所示方案连接起来，并按图3、4所示方案将两对桨叶分别安装在四只电机上，当四只电机在控制器的控制下等速旋转，四只电机座的反扭力亦会完全抵消，如图7所示，当螺旋桨的升力超过某个值后，整个机座(直升机整体)就会垂直升起。而且机架亦不会旋转。如果我们同时增加A、B两只电机的转速，即增大A、B两只电机的升力，由于A、B电机的反扭力依然能完全抵消；同时C、D两只电机反扭力亦会同时抵消，A电机加C电机的反扭力的与B电机加D电机的反扭力亦可以完全抵消；A电机对D电机的反扭力差值与B对C电机的反扭力差值亦可以完全抵消，因此其机座不会旋转，但因为A、B电机产生的升力增加，就会使由A、B、C、D四只桨构成的平面发生倾斜，即AB端较CD端升高。平面侧倾后，就会产生一个侧飞推力，使整个机座侧向运动。显然我们增加任意两只相邻电机的升力，都会使整个机座向未增加升力的另外两只电机的方向稳定地水平飞行。如果增加A、C两只电机的升力，整个机座就会绕轴心旋转。依次类推，即可通过所述控制器对各电机的控制，来控制整个直升机的飞行方向、速度等。
实施例2，机械连接结构与实施例1完全相同，仅控制器的电路连接结构有所不同，本实施例中采用的是遥控控制器，如图6所示。在遥控器中，通过一个摇杆控制的同步升力加减电位器和机身旋转调整电位器与通过另一个摇杆控制的X轴位移电位器和Y轴位移电位器都分别连接到一个微处理器MCU 1中，所述微处理器MCU 1经编码后的输出连接到一个RF发射电路中；在直升机上设置有一个RF接收机，并与微处理器MCU 2相连，同时，四个电机上的四个电机转速传感器也分别连接到所述微处理器MCU 2中，所述微处理器MCU 2的输出控制端与一个PWM驱动器的输入端相连，所述PWM驱动器的输出端通过显卡电缆分别与所述四个电机相连。
使用者通过两个摇杆操纵的四个电位器将控制信号传送到所述微处理器MCU 1中，由微处理器MCU 1将接收到的控制信号进行编码，再传送掉所述RF发射器中发送，由所述RF接收器接收到此控制信号后传送到所述微处理器MCU 2中，同时，四个电机转速传感器将四个电机的旋转速度的信号也传送给所述微处理器MCU 2中，由所述微处理器MCU 2将这些信号数据进行计算和处理，再将处理后的调节信号通过PWM驱动器转变为调制脉冲，再传给所述四个电机，从而控制个电机的转速，并通过由各电机和减速器的共同工作带动的各螺旋桨的旋转，来控制整个直升机的飞行方向、速度等。
权利要求1.一种电动直升机螺旋桨支架，包括螺旋桨，其特征在于所述螺旋桨为四个，分别设置在成十字布置的支架上，该十字支架通过主支架与直升机机体相连，相邻的两个螺旋桨的旋向彼此相反，各螺旋桨的转速由一控制器控制。
2.根据权利要求1所述的电动直升机螺旋桨支架，其特征在于还包括螺旋桨护套，围在所述螺旋桨的四周。
3.根据权利要求2所述的电动直升机螺旋桨支架，其特征在于所述螺旋桨护套为环形，所述十字支架的端部连接于该环形螺旋桨护套。
4.根据权利要求3所述的电动直升机螺旋桨支架，其特征在于所述螺旋桨的桨叶为二片，螺旋桨由减速器的驱动轴驱动，该减速器与电机相连并通过连接套套装于所述十字支架。
5.根据权利要求4所述的电动直升机螺旋桨支架，其特征在于所述十字支架由粗支架和细支架构成，粗支架和细支架的一端分别连接于所述连接套的两端，而粗支架的另一端彼此相连，细支架的另一端则连接于所述环形螺旋桨护套。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的电动直升机螺旋桨支架，其特征在于所述控制器为线控控制器，该线控控制器包括二只摇杆电位器，其中一只摇杆电位器为直线摇拨式摇杆电位器，用于控制四个电机同时加速或减速，另一只摇杆电位器为沿X、Y轴摇拨的摇杆电位器，用于控制任意两个电机的变速；摇杆电位器的输出端分别与中央处理器相连，中央处理器的输出端分别与螺旋桨的驱动电机相连。
7.根据权利要求6所述的电动直升机螺旋桨支架，其特征在于所述中央处理器为微处理器，在所述螺旋桨的驱动轴或桨片上装有转速传感器，该传感器的输出端连接于所述微处理器。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的电动直升机螺旋桨支架，其特征在于所述控制器为遥控控制器，该遥控控制器包括二只摇杆电位器，其中一只摇杆电位器为直线摇拨式摇杆电位器，用于控制四个电机同时加速或减速，另一只摇杆电位器为沿X、Y轴摇拨的摇杆电位器，用于控制任意两个电机的变速；摇杆电位器的输出端分别与中央处理器相连，中央处理器的输出端则与编码调制RF发射器相连；在电动直升机螺旋桨支架上设有RF接收机、第二中央处理器和电池，RF接收机和电池的输出端与第二中央处理器相连，而第二中央处理器的输出端则连接于所述电机。
9.根据权利要求8所述的电动直升机螺旋桨支架，其特征在于所述中央处理器和第二中央处理器为微处理器，在所述螺旋桨的驱动轴或桨片上装有转速传感器，该传感器的输出端连接于所述微处理器。
专利摘要本实用新型涉及一种电动直升机部件，特别是涉及一种电动直升机螺旋桨支架。本实用新型通过将四个螺旋桨分别设置在成十字布置的支架上，该十字支架通过主支架与直升机机体相连，相邻的两个螺旋桨的旋向彼此相反，各螺旋桨的转速由一控制器控制，使四只电机螺旋桨产生的的反扭力完全抵消，当螺旋桨的升力超过某个值后，整个直升机整体就会垂直升起，而且机架亦不会旋转，从而使直升机整体得到了稳定的控制。
文档编号B64C27/00GK2784310SQ200520004879
公开日2006年5月31日 申请日期2005年2月22日 优先权日2005年2月22日
发明者朱石雄 申请人:朱石雄