一种大载荷低结构复杂度双共轴双旋翼无人飞行器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于共轴双旋翼飞行器及多轴多旋翼无人飞行器领域，具体来说，是一种大载荷低结构复杂度双共轴双旋翼无人飞行器。
【背景技术】
[0002]随着无人机技术的蓬勃发展，用户对无人飞行器性能要求也不断提高，无人飞行器的大载荷和易操控性成为目前研宄的热点和重点。
[0003]最常见的无人直升机为单旋翼加尾桨布局，共轴双旋翼直升机与之相比，有效载荷更大、结构更为凑，空中悬停效率更是提高17%?30%之多，有着相同量级其他飞行器难以超越的高效率、低功耗的特点。国内外许多科研机构对共轴双旋翼飞行器已经进行了相关研宄，并在其气动分析和实验等诸多方面取得了很大的进展，共轴双旋翼以其紧凑的结构和优异的性能在民用和军用领域得到广泛的应用。
[0004]尽管如此，传统共轴双旋翼操纵机构复杂、设计难度大，研发成本高，控制变量之间耦合严重等因素都制约着无人共轴双旋翼飞行器的发展；而传统多轴多旋翼布局的无人飞行器，由于受到电机效率、桨叶结构强度、设计尺寸等诸多因素的限制，有效载荷及易操控性都很难满足用户需求。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明从简化共轴双旋翼的操纵结构以及提高多轴多旋翼飞行器有效载荷的目的出发，提出一种大载荷低结构复杂度双共轴双旋翼无人飞行器，达到了大载荷，操控简便，结构设计简单、可靠的目的。
[0006]一种大载荷低结构复杂度双共轴双旋翼无人飞行器，包括机体、控制系统与起落架；其特征在于:
[0007]所述机体中机身左右两侧安装有旋翼传动机构；通过机体上安装的传动机构将动力分别传递经驱动轴至机体两侧的旋翼传动机构；
[0008]所述旋翼传动机构包括四个锥齿轮、上旋翼传动杆、下旋翼传动杆与随动杆；四个锥齿轮相互啮合，其中，相对两个锥齿轮分别固定在驱动轴右端与随动杆左端；另两相对锥齿轮分别固定在上旋翼传动杆与下旋翼传动杆的输入端；上旋翼传动杆和下旋翼传动杆分别通过轴承与旋翼机舱相连，输出端分别安装上旋翼与下旋翼。
[0009]上述上旋翼传动杆与上旋翼间安装有全变距机构，用来调整六片桨叶的安装角，实现无人机飞行器的俯仰角和滚转角的调节；下旋翼传动杆与下旋翼间安装有变总距机构，用来调整六片桨叶的安装角，实现无人飞行器总距的调节，控制飞行器的偏航角以及总升力。
[0010]本发明的优点在于:
[0011]1、本发明双无人飞行器，相比相同量级(特征尺寸相同)无人飞行器，具有大有效载荷、大输出功率的特点；
[0012]2、本发明双无人飞行器，负载率高达60%?70%，较现有小型无人机最高负载率50%具有较大竞争力；
[0013]3、本发明无人飞行器，采用全镜像结构，采用全电设计方法，使整机结构重量大大减小，不使用化石燃料对环境友好，结构相对简单，易于装配、维修、维护以及保养；
[0014]4、本发明无人飞行器，拥有独立有效的大负载空间，易于吊装物资设备；
[0015]5、本发明无人飞行器，采用多余度设计方法，多旋翼、多套变距机构的设计提高了飞行器飞行稳定性。
【附图说明】
[0016]图1为本发明大载荷低结构复杂度双共轴双旋翼无人飞行器整体结构示意图；
[0017]图2为本发明大载荷低结构复杂度双共轴双旋翼无人飞行器中机体结构示意图；
[0018]图3为本发明大载荷低结构复杂度双共轴双旋翼无人飞行器中左半部机身结构剖视图；
[0019]图4为本发明大载荷低结构复杂度双共轴双旋翼无人飞行器中共轴双旋翼结构示意图；
[0020]图5为本发明大载荷低结构复杂度双共轴双旋翼无人飞行器中全变距机构结构示意图；
[0021]图6为本发明大载荷低结构复杂度双共轴双旋翼无人飞行器中变总距机构结构示意图。
[0022]图中:
[0023]1-机体2_控制系统3_起落架
[0024]101-左半部分机体102-右半部机体103-机身
[0025]104-齿轮驱动机构105-旋翼传动机构106-共轴双旋翼
[0026]107-全变距机构108-变总距机构103a_支撑杆
[0027]103b-主支撑架103c-旋翼机舱104a_驱动轴
[0028]104b-大齿轮104c-小齿轮104d_驱动电机
[0029]105a-四个锥齿轮105b_上旋翼传动杆105c下旋翼传动杆
[0030]105d随动杆106a-上旋翼106b_下旋翼
[0031]106c-桨盘106d-桨叶106e_ 桨夹
[0032]107a-全变距操控舵机 107b_全变距球头拉杆A 107c_全变距球头拉杆B
[0033]107d-全变距转换盘108a-变总距舵机108b_变总距球头拉杆A
[0034]108c-变总距球头拉杆B 108c-变总距转换盘具体实施方案
[0035]下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0036]本发明大载荷低结构复杂度双共轴双旋翼无人飞行器，包括机体1、控制系统2与起落架3 ;且机体I包括左半部机体101与右半部机体102。所述左半部机体101与右半部机体102结构相同，均包括机身103、齿轮驱动机构104、旋翼传动机构105、共轴双旋翼106、全变距机构107、变总距机构108，如图1、图2、图3所示。
[0037]所述机身103包括支撑杆103a、主支撑架103b、传动轴103c、旋翼机舱103c ;支撑杆103a为两根，上下水平设置；两根支撑杆103a左端均与主支撑架103b紧配合固定，右端均与旋翼机舱103c紧配合固定。上述主支撑架103b与旋翼机舱103c均为由PLA高分子材料3D打印结构框架，支撑杆103a采用高强度超轻碳纤维管。
[0038]所述齿轮驱动机构104包括驱动轴104a、大齿轮104b、小齿轮104c与驱动电机104do其中，驱动轴104a同轴设置与位于上方的支撑杆103a内；且通过轴承与支撑杆103a相连。驱动轴104a左端安装有齿轮驱动机构104 ;大齿轮104b固定套接在传动端上，小齿轮104c固定于驱动电机104d输出轴上，驱动电机104d固定安装在主支撑架103b。驱动轴104a右端安装有旋翼传动机构105。
[0039]所述旋翼传动机构105设置在旋翼机舱103c内，包括四个锥齿轮105a、上旋翼传动杆105b、下旋翼传动杆105c、随动杆105d。其中，四个锥齿轮105a为具有45度曲齿的锥齿轮105a ;令四个锥齿轮105a分别为锥齿轮A、锥齿轮B、锥齿轮C与锥齿轮D，相互啮合，且锥齿轮A、锥齿轮C相对，锥齿轮B、锥齿轮D相对。锥齿轮A固定在传动轴103c右端；锥齿轮C固定在随动杆105d的一端；随动杆105d与传动轴103c同轴，另一端通过轴承与旋翼机舱103c相连。锥齿轮B与锥齿轮D分别固定在上旋翼传动杆105b与下旋翼传动杆105c输入端；上旋翼传动杆105b和下旋翼传动杆105c同轴设置，分别通过轴承与旋翼机舱103c相连；且上旋翼传动杆105b与下旋翼传动杆105c的输出端分别穿过旋翼机舱103c上下端，用来安装共轴双旋翼106中上旋翼与下旋翼。通过上述结构，由电机驱动大齿轮104b与小齿轮104c间传动，将动力通过传动轴103c输出至旋翼传动机构105，通过四个锥齿轮105a间相互啮合传动，