一种油电混动多旋翼飞行器的制作方法

本发明涉及一种飞行器，具体是指一种油电混动多旋翼飞行器。

背景技术：

飞行器是指由人类制造的，能飞离地面、在空间飞行并由人类来控制飞行的器械飞行物，现有的飞行器主要有固定翼飞机、直升机、多旋翼飞行器、自转旋翼机等。其中，固定翼飞机一般不可垂直起降及悬停作业，且对起降场地有较高的要求；直升机载荷能力强飞行效率高，但结构复杂、操控难度大、成本高昂；多旋翼飞行器根据其动力驱动方式可分为燃油动力驱动和电动，电动的多旋翼飞行器结构简单、成本低，但续航时间短，载荷能力弱，燃油动力驱动的多旋翼飞行器续航时间长、载荷能力强，但工作效率低，协调难度大，可靠性低；自转旋翼机介于直升机与固定翼飞机之间，但无法达到二者的性能。在专利号为201620403891.x的中国专利中公开了一种多旋翼油电混动飞行器，使用燃油驱动分担动力，其本质还是电动多轴，没有解决电动驱动效率低的问题，也难以解决两种动力输出相互匹配协调的问题。因此，设计一种结构简单、续航能力好、运行效率高的多旋翼飞行器是相关领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种油电混动多旋翼飞行器，包括机身、燃油动力发动机及其相应附件、动力电池组及其相应附件、可变距主旋翼对、副旋翼对、控制系统和和传动系统，所述机身两端分别设有燃油动力部分、电动部分及相应的控制系统；

所述燃油动力部分包括主旋翼对，所述主旋翼对通过主机臂对称设于机身两侧，所述主旋翼对由燃油动力发动机驱动，所述主旋翼对为等转速对转设置的变距桨，且所述主旋翼对的桨距独立可调；

所述电动部分包括副旋翼对，所述副旋翼对通过副机臂对称设于机身两侧，所述副旋翼对分别由无刷电机驱动，所述副旋翼对为转速独立可调且对转设置的定距桨；

所述主机臂的长度远大于副机臂的长度，所述主旋翼对桨叶的大小远大于副旋翼对的桨叶大小。

进一步地，所述机身重心至主旋翼对的距离远小于重心至副旋翼对的距离。

进一步地，所述燃油动力发动机固定在机身上靠近主旋翼对的一端，所述燃油动力发动机通过传动系统直接驱动主旋翼对等转速对转。

进一步地，所述传动单元为传动轴组件。

进一步地，所述机身靠近副旋翼对的一端为机头端。

采用以上结构后，本发明具有如下优点：

本发明采用燃油动力发动机直接驱动主旋翼对等转速对转，主旋翼对为变距桨且桨距独立可调，等速对转的主旋翼之间的反扭可以相互抵消，为飞行器提供了主要升力，另一方面，无刷电机分别控制副旋翼对转动，副旋翼对为定距桨且转速独立可调，为飞行器控制了主要姿态，本发明与燃油直升机相比，去除了燃油直升机的倾斜盘和尾桨，简化了飞行器的结构，克服了市售燃油动力直升机结构复杂、操控难度大、可选的飞控产品少、维护修理技术要求及成本高等缺点。

主旋翼对产生的升力会使飞行器有低头力矩，低头力矩可由副旋翼产生的升力来平衡，由于本发明机身设置的比较长，飞行器重心位于机身上靠近主旋翼对的一端，因此副旋翼对所需提供用于平衡低头力矩的力比较小，所以无刷电机驱动副旋翼对所需的动力也比较小，因此耗电也很少，可以配置体积较小的电池，使飞行器整体的重量减轻，提高了续航能力与工作效率。

本发明具有电动多旋翼飞行器垂直起降、适用飞控产品丰富、维护修理容易、操控简单易学、研发制造成本低廉等多旋翼飞行器所具备的优点，又具备大载重、长续航等燃油动力直升机所具备的优点，克服了市售电动多旋翼飞行器续航、载重能力弱的缺点，克服了市售燃油动力直升机结构复杂、操控难度大、可选的飞控产品少、维护修理技术要求及成本高等缺点，克服了燃油动力多旋翼飞行器可靠性差、多台发动机协调工作难度大、使用危险性高、工作效率低等缺点。

附图说明

图1是本发明一种油电混动多旋翼飞行器较佳实施例的结构示意图。

图2是本发明一种油电混动多旋翼飞行器较佳实施例的立体结构示意图。

如图所示：1、机身，2、主旋翼对，3、燃油动力发动机，4、主机臂，5、副旋翼对，6、副机臂。

具体实施方式

结合附图1-2，一种油电混动多旋翼飞行器，包括机身1、主旋翼对2、副旋翼对5、控制系统和传动系统，所述机身1内设有控制系统，所述机身1两端分别设有燃油动力部分、电动部分及相应的控制系统；

所述燃油动力部分包括主旋翼对2，所述主旋翼对2通过主机臂4对称设于机身1两侧，所述主旋翼对2由燃油动力发动机3驱动，所述主旋翼对2为等转速对转设置的变距桨，且所述主旋翼2对的桨距独立可调；

所述电动部分包括副旋翼对5，所述副旋翼对5通过副机臂6对称设于机身两侧，所述副旋翼对5分别由无刷电机驱动，所述副旋翼对5为转速独立可调且对转设置的定距桨；

所述主机臂4的长度远大于副机臂6的长度，所述主旋翼对2桨叶的大小远大于副旋翼对5的桨叶大小，所述主旋翼对2设于同一水平面上。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述机身1重心至主旋翼对2的距离远小于重心至副旋翼对5的距离。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述燃油动力发动机3固定在机身1上靠近主旋翼对2的一端，所述燃油动力发动机3通过传动系统直接驱动主旋翼对2等转速对转。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述传动单元为传动轴组件。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述机身1靠近副旋翼对5的一端为机头端。

在本发明较佳实施例中，燃油动力发动机3输出的动力直接驱动主旋翼对2等转速对转，提供了飞行器的的主要升力，无刷电机输出动力分别驱动副旋翼对5对转，提供了飞行器的主要姿态控制力，并且副旋翼对5产生的升力平衡了主旋翼对2产生的低头力矩。

在工作状态下，采用等转速对转设置的主旋翼对2由燃油动力发动机4直接驱动，主旋翼对2为对转设置，其之间产生的反扭可以相互抵消，另一方面，主旋翼对2为桨距分别可调变距桨，在一定范围内桨距越大，其产生的升力越大；

调节主旋翼对2的桨距，使其产生的升力大小发生改变，辅以调节副旋翼对5的转速，使飞行器实现俯仰操作；

分别调节主旋翼对2的桨距，使主旋翼对2之间产生桨距差，改变了飞行器主旋翼对2各自旋翼升力的大小，辅以副旋翼对5转速的调节，使飞行器实现倾斜操作。

分别调节副旋翼对5的转速，可以使副旋翼对5产生的反扭发生变化，使飞行器实现偏航操作。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种油电混动多旋翼飞行器，这种油电混动多旋翼飞行器，包括机身、燃油动力发动机及其相应附件、动力电池组及其相应附件、可变距主旋翼对、副旋翼对、控制系统和和传动系统，本发明采用燃油动力发动机直接驱动主旋翼对等转速对转，主旋翼对为变距桨且桨距独立可调，等速对转的主旋翼之间的反扭可以相互抵消，为飞行器提供了主要升力，无刷电机分别控制副旋翼对转动，副旋翼对为相互对转的定距桨且转速独立可调，用以飞行器的姿态控制，本发明与燃油动力直升机相比，去除了燃油动力直升机的倾斜盘和尾桨，简化了飞行器的结构，克服了市售燃油动力直升机结构复杂、操控难度大、可选的飞控产品少、维护修理技术要求及成本高等缺点。

技术研发人员：骆明
受保护的技术使用者：骆明
技术研发日：2017.11.14
技术公布日：2018.03.06