一种构造飞行器的动力系统及飞行器的制造方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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】
[0006]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。
[0007]本发明是这样实现的:
[0008]—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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011 ]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。
[0012]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。
[0013]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；
[0014]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。
[0015]采用四个螺旋桨，使得该动力系统可构造四轴的飞行器，并且旋转轴为两个，使得四个螺旋桨两两为一组，同一组的两个螺旋桨共轴转动。
[0016]进一步地，所述旋转控制机构还包括第一连接件，所述横杆与所述旋转轴通过所述第一连接件连接，所述控制装置安装于所述第一连接件上。
[0017]通过设置第一连接件，能够对控制装置起到固定作用，可实现该旋转控制机构与第一横杆或第二横杆的连接和固定。
[0018]进一步地，所述第一连接件包括第一T形连接件和第一固定板，所述第一 T形连接件包括第一连接部和第一固定部，所述第一连接部与所述旋转轴通过轴承连接，所述横杆固定于所述第一固定部和所述第一固定板之间，所述控制装置安装于所述第一固定部上。
[0019]控制装置固定在第一固定部上，固定牢靠，使控制装置能够很好地控制主动齿轮转动。旋转轴在传动齿轮的带动下转动时，轴承转动，既能够保证旋转轴的转动，也能够使旋转轴牢靠地与第一连接部连接，使旋转轴不会发生偏移或晃动，传动更加精准。
[0020]进一步地，所述轴杆连接机构包括第二连接件，所述第二连接件包括第二T形连接件和第二固定板，所述第二 T形连接件包括第二连接部和第二固定部，所述第二连接部与所述旋转轴通过轴承连接，所述横杆固定于所述第二 T形连接件和所述第二固定板之间。
[0021]第二连接部通过轴承与旋转轴连接固定，第二固定部和第二固定板在连接时将横杆夹紧于第二固定部和第二固定板之间，使横杆与旋转轴能够牢靠连接，既保证了旋转轴的转动，又能够对旋转轴起到支撑和连接作用。
[0022]进一步地，所述驱动装置包括电机，所述电机固定于螺旋桨固定座内，所述螺旋桨的轴伸入所述螺旋桨固定座并与所述电机连接，所述螺旋桨固定座与所述旋转轴固定连接。
[0023]螺旋桨固定座对电机起到固定和保护作用，螺旋桨固定座与旋转轴固定连接，保证了旋转轴在转动时带动螺旋桨发生偏转。
[0024]进一步地，所述螺旋桨固定座的底部的两端分别设置有底板，所述旋转轴上套设有两个连接板，所述底板与所述连接板通过螺栓连接。
[0025]通过底板与连接板的连接，能够将螺旋桨固定座与旋转轴很好地固定，便于旋转轴在转动时带动螺旋桨发生偏转。
[0026]本发明还提供了一种飞行器，以辅助解决上述技术问题，该飞行器，包括上述任一项构造飞行器的动力系统。
[0027]本发明提供的构造飞行器的动力系统的有益效果是:该动力系统工作时，可通过控制装置控制传动机构动作，传动机构带动旋转轴转动，旋转轴带动驱动装置转动，从而使螺旋桨发生偏转，通过旋转控制机构控制旋转轴的转动，可实现螺旋桨工作方向的调整。采用该动力系统构造的飞行器在起飞时，该动力系统的螺旋桨的工作方向竖直，利用螺旋桨的旋转产生升力，并通过相应的控制实现垂直起降和空中悬停；在飞行过程中，旋转轴转动，使螺旋桨的工作方向与飞行方向一致，螺旋桨旋转为飞行器提供推力，加快了飞行速度，并且节约了能耗，续航时间长。因此，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。
【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0029]图1为本发明第一实施例提供的构造飞行器的动力系统的结构示意图；
[0030]图2为本发明第一实施例提供的构造飞行器的动力系统的旋转控制机构的底侧视角的结构示意图；
[0031]图3为本发明第一实施例提供的构造飞行器的动力系统的螺旋桨固定座的结构示意图；
[0032]图4为本发明第二实施例提供的构造飞行器的动力系统在两个螺旋桨共轴转动时的结构示意图；
[0033]图5为本发明第二实施例提供的构造飞行器的动力系统的轴杆连接机构的底侧视角的结构示意图；
[0034]图6为本发明第二实施例提供的构造飞行器的动力系统的结构示意图；
[0035]图7为本发明第三实施例提供的飞行器的顶面视角的结构示意图；
[0036]图8为本发明第三实施例提供的飞行器的底面视角的结构示意图。
[0037]图中标记分别为:
[0038]旋转轴101;螺旋桨102;控制装置103;驱动装置104;主动齿轮105;传动齿轮106;横杆107;第一横杆108;第二横杆109;第