一种六旋翼油电混合飞行器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种六旋翼油电混合飞行器，特别是一种油电混合并联输出动力和电力，其中动力提供飞行器主升力和发电机动力，电力提供次升力和保持平稳飞行的旋翼飞行器。
【背景技术】
[0002]现有旋翼飞行器都是通过飞行控制器来控制多个旋翼的转速或者是通过改变螺旋桨变距来实现飞行器的飞行平稳性，这两种飞行器都使用如无刷电机、电调器、锂电池和飞行控制器零部件等实现了飞行动作。
[0003]现有纯电飞行器飞行时间一般在20分钟左右，任务载荷又过小，在军事、科研、工业、农业植保、国土测绘、海洋巡查、抢险救灾、电力巡线架线和警用巡逻抓捕等领域的实际使用价值并不高，而这些领域对无人飞行器的续航时间和有效载荷这两个最基本的技术指标又是要求极高的，而现有无人飞行器的应用大部分还停留在低端市场，如航模玩具、个人航拍等玩具类性质方面的使用较多，而在这个领域，现有多旋翼飞行器的续航时间和有效载荷也仅仅能满足最基本的使用需求，充其量也仅仅能称作为玩具。使用纯电能供给飞行器所需能源，其锂电池储能小，则导致飞行时间短；需要续航时间长，就需要大容量电池，则又导致电池重量过大，造成空重过大、占用实际有效载荷等问题。
[0004]当然针对这两个实际使用中的短腿，也有相对的解决办法，如采用全燃油动力或者油电混合动力，来提高飞行器的续航时间和载荷，但是采用这两种动力方法也是有其弊端和局限性的。单纯采用燃油动力的飞行器所有动作都必须由燃油发动机提供动力，特别是为了保持飞行稳定而按飞控发出的指令进行的桨叶微调或转速调整，就要耗费可观的载油量，同时带来的噪音大，振动大，都是影响飞行器的不利因素；采用油电混合动力的飞行器，现有所谓的油电混合的飞行器，虽然表面上是将燃油动能和电能同时安装在了飞行器上，但是几乎全是全油或者全电的工作状态，也就是燃油发动机工作提供能量，蓄电池不参与供能，或者是完全由蓄电池输出能量，而燃油发动机不工作不输出能量，其本质上还是单一分开的供能方式。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为克服现有技术的不足而提供一种六旋翼飞行器，特别是一种油电混合并联输出动力和电力，其中发动机所输出的动力带动两个变矩旋翼的旋转提供飞行器主升力，同时带动同轴发电机发电，给锂电池充电，并由锂电池输出电能为其余四个固定旋翼的无刷电机工作提供能源，使该四个固定旋翼与两个变矩旋翼同时工作，保持飞行的平稳，和对飞行姿态的调整。
[0006]根据本发明提出的一种六旋翼油电混合飞行器，包括机身主体(I)、旋翼组件
(2)，其特征在于，机身主体(I)内包括无刷电调器(3)、飞行控制器(4)、发动机(5)、离合器(6)、锂电池(7)、同轴发电机(8)、稳压器(9)、GPS模块(10)、充电器(11)、油箱(12)、同步带轮(13)和同步带(14)，所述的旋翼组件(2)由固定旋翼组件和变矩旋翼组件构成，包括无刷电机(15)、固定螺旋桨叶(16)、变矩螺旋桨叶(17)、数字舵机(18)、变矩螺旋桨叶总成
(19)、支撑臂一(20)和支撑臂二(21)。
[0007]所述的支撑臂一(20) —端与机身主体(I)为刚性连接，另一端分别与四套固定旋翼组件相连组成机身前部和后部四个固定旋翼，支撑臂二(21) —端与机身主体(I)采用弹性阻尼结构相连，另一端分别与两套变矩旋翼组件相连组成机身中部两个变矩旋翼。
[0008]所述的发动机(5)、离合器(6)、同轴发电机⑶和同步带轮(12)组成发动机并联动力电力输出总成，通过同步带轮(13)和同步带(14)与机身中部两个变矩旋翼相连，并带动该两个变矩旋翼的变矩螺旋桨叶(17)转动，产生主升力。
[0009]所述的发动机(5)除将动力直接输出并带动两个变矩旋翼旋转外，同时发动机
(5)所输出的动力带动同轴发电机(8)发电，所发电能经稳压器(9)处理后输出并存储于锂电池(7)中，锂电池(7)输出电能为其余四个固定旋翼的无刷电机(15)工作提供能源，使该四个固定旋翼与两个变矩旋翼同时工作。
[0010]本发明的工作原理是，燃油发动机运行后产生的动力不光可直接带动两个变矩旋翼旋转产生飞行所需主升力，同时燃油发动机运行后所输出的能量还可以同时带动同轴发电机发电，发电机所发电能经稳压处理后可直接存储于飞行器上的锂电池中，再由锂电池输出电能给四个固定旋翼的无刷电机，使四个固定旋翼与两个变矩旋翼同时工作。
[0011]本发明与现有技术相比显著优点是:所述的发动机(5)通过同步带轮(13)和同步带(14)与机身中部两个变矩旋翼相连，并带动该两个变矩旋翼的变矩螺旋桨叶(17)转动，由发动机直接提供动力产生升力，增大了升力，提高了有效载荷和机动能力。
[0012]所述的发动机(5)除将动力直接输出并带动两个变矩旋翼旋转外，同时带动同轴发电机⑶发电，所发电能存储于锂电池⑵中，锂电池(7)输出电能为其余四个固定旋翼的无刷电机(15)工作提供能源，使该四个固定旋翼与两个变矩旋翼同时工作提高了飞行稳定性，增加了续航时间。
[0013]所述的支撑臂二(21) —端与机身主体(I)采用弹性阻尼连接方式，吸收发动机
(5)运行时震动，避免产生的震动传递给飞行器主体，造成整体结构的颤振，不仅提高了飞行器的飞行稳定性，同时稳定性增加也利于机载设备的运转工作。如可以大大提高机载相机的拍摄环境，提高拍摄所得视频影像和照片的画质。
[0014]所述的两个变矩旋翼位于机身主体(I)中部两侧，左右相对而置，螺旋桨旋转方向相对，解决了单发动机产生的转距扭力，实现了扭力平衡，提高了飞行的稳定性，便于机载设备的工作。
[0015]所述的机身前部和后部为四个固定旋翼，机身中部为两个变矩旋翼，使得飞行器机身结构设计合理，外形美观，机身容纳空间大。
[0016]所述的两个变矩旋翼通过发动机(5)上的同步带轮(13)和同步带(14)相连，并驱动该两个变矩旋翼旋转，旋翼升力大小由飞行控制器(4)控制数字舵机(18)来改变旋翼头总距大小来实现，解决了现有旋翼机升力不可控的问题，提高了飞行操控性能和安全性。
[0017]所述的四个固定旋翼中的两个位于飞行器前部，两个固定旋翼位于飞行器后部，分别位于机身主体⑴两侧，左右相对而置，四个固定旋翼均由锂电池(7)直接供能，由飞行控制器(4)控制其完成飞行过程的维稳和机动飞行动作。
[0018]所述的锂电池(7)和油箱(12)分别位于机身主体⑴前部或后部，降低了漏电导致引燃燃油的可能性，提高了飞行可靠性和安全性。
[0019]所述的发动机(5)位于机身主体(I)中部，将重心位于飞行器中间部位，使得飞行更加平稳。
[0020]所述的发动机(5)在飞行过程中始终保持恒速转动，利于平稳长时间的带动发电机发电，也就增加了飞行器的续航时间。
[0021]所述的另一种替代结构，所述的两个变矩螺旋桨叶总成(19)上分别安装一台发动机(5)，发动机(5)与变矩螺旋桨叶总成(19)相连，直接带动变矩螺旋桨叶(17)旋转，大大提高了飞行器的升力，同时也就极大的增加了飞行器的任务载荷，使其适用范围更广。
[0022]所述的分别位于两个变矩螺旋桨叶总成(19)上的发动机(5)各自并联一个同轴发电机(8)带动其发电，为机身中间锂电池充电，两个发动机(5)所直接带动的两个变矩旋翼旋转方向相反，大大增加了飞行过程中发电量，不仅为飞行器本身飞行所需提供了更多能源，也为添加的机载外挂设备如摄像头、雷达和无线电等提供了充足的能源，提高了飞行器的任务多样性，可以使飞行器更加大型化和智能化，使其应用更加广泛，两个发动机(5)所直接带动的两个变矩旋翼旋转方向相反，同样起到了抵消了距转力的作用，提供了更大的升力，增加了飞行的稳定性和有效载荷。
【附图说明】
[0023]图1、一种六旋翼油电混合飞行器的整体结构示意图。
[0024]图2、发动机示意图。
[0025]图3、油电并联输出示意图。
[0026]图4、变矩旋翼总成示意图。
[0027]图5、替代结构双发动机示意图。
[0028]附图标记列表
1、机身主体2、旋翼组件3、无刷电调器4、飞行控制器 5、
发动机6、离合器7、锂电池8、同轴发电机9、稳压器
10、GPS模块11、充电器12、油箱13、同步带轮14、同步带15、无刷电机16、固定螺旋桨叶 17、变矩螺旋桨叶18、数字舵机19、变矩螺旋桨叶总成20、支撑臂一21、支撑臂二。
【具体实施方式】
[0029]下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0030]发明的目的是为旋翼飞行器提供一种技术方案，本发明发动机所输出的动力除带动两个变矩旋翼的旋转外，同时带动同轴发电机发电，所发电能经稳压器处理后输出并存储于锂电池中，由锂电池输出电能为其余四个固定旋翼的无刷电机工作提供能源，使该四个固定旋翼与两个变矩旋翼同时工作。
[0031]图1、图2、图3、图4和图5所示一种六旋翼油电混合飞行器，其结构包括机身主体
(I)、旋翼组件(2)、无刷电调器(3)、飞行控制器(4)、发动机(5)、离合器(6)、锂电池(7)、同轴发电机(8)、稳压器(9)、GPS模块(10)、充电器(11)、油箱(12)、同步带轮(13)、同步带(14)、旋翼组件(2)、无刷电机(15)、固定螺旋桨叶(16)、变矩螺旋桨叶(17)、数字舵机
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