一种双旋翼混合动力无人直升机的制作方法

1.本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种双旋翼混合动力无人直升机。


背景技术：

2.无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“uav”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。
3.与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
4.现有技术种的无人机采用单发动机中置布局占用飞行重心部位，空间任务挂载只能安装到发动机下部，造成整机高度过高飞行重心过低，或者机体四周设置挂载位置造成任务挂载需对称安置。此外，现有的无人机动力故障无备用动力，无法保障飞行作业安全。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种双旋翼混合动力无人直升机，以解决现有技术中存在的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种双旋翼混合动力无人直升机，包括：机架，所述机架的两端分别设置有左旋旋翼与油电混合动力系统和右旋旋翼与油电混合动力系统；其中，所述左旋旋翼与油电混合动力系统中设置有左发动机和左混合动力电机，所述右旋旋翼与油电混合动力系统中设置有右发动机和右混合动力电机；所述左旋旋翼与油电混合动力系统和右旋旋翼与油电混合动力系统通过同步传动轴连接并同步工作。
7.可选实施例中，所述左旋旋翼与油电混合动力系统还设置有左散热水箱、左顶置设备舱、左旋螺旋桨、左齿轮减速箱、左皮带减速箱、左联轴器法兰盘、左带单向离合器皮带轮组、左旋翼系统和左刚性传动轴。
8.可选实施例中，所述右旋旋翼与油电混合动力系统还设置有右散热水箱、右顶置设备舱、右旋螺旋桨、右齿轮减速箱、右皮带减速箱、右联轴器法兰盘、右带单向离合器皮带轮组、右旋翼系统和右刚性传动轴。
9.可选实施例中，所述左联轴器法兰盘和右联轴器法兰盘分别与一个联轴器连接，两个所述联轴器之间连接有同步传动轴。
10.可选实施例中，所述联轴器为梅花联轴器、橡胶联轴器、柱销联轴器或膜片联轴器中的一种。
11.可选实施例中，所述左旋螺旋桨和右旋螺旋桨为2桨叶、3桨叶或4桨叶螺旋桨。
12.可选实施例中，所述左发动机和右发动机为活塞动力发动机、转子发动机或涡轮轴发动机中的一种。
13.可选实施例中，所述机架上还设置有油箱和中置任务挂载舱。
14.可选实施例中，所述左顶置设备舱和右顶置设备舱中安装有卫星通讯天线、卫星导航天线、雷达、遥控遥测天线和降落伞。
15.可选实施例中，所述机架由不同规格c型材搭配铆接而成。
16.本实用新型的有益效果在于：
17.(1)本实用新型中的双旋翼混合动力无人直升机采用双混合动力系统左右布局，任务挂载舱中置设计，解决了任务挂载配置难的问题；此外，该无人机采用油电混合动力技术，节能的同时还能够提供额外动力，解决了空中飞行动力不足造成的发动机熄火等问题。
18.(2)本实用新型中的双旋翼混合动力无人直升机采用双发动机设计安全冗余更高，单发动机熄火可利用一台发动机与混合动力电机加力实现短时间负载飞行以及安全降落；此外，采用双旋翼顶部设备仓设计，解决了卫星天线通讯被旋翼遮挡或减弱通讯信号的问题。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图。
20.图1为本实用新型一实施例提供的搭载动力电池的双旋翼混合动力无人直升机整机示意图。
21.图2为本实用新型一实施例提供的双旋翼混合动力无人直升机的动力结构示意图。
22.图3为本实用新型一实施例提供的双旋翼混合动力无人直升机的左旋旋翼与油电混合动力系统示意图。
23.图4为本实用新型一实施例提供的双旋翼混合动力无人直升机的右旋旋翼与油电混合动力系统示意图。
24.图5为本实用新型一实施例提供的双旋翼混合动力无人直升机的飞行方向示意图。
25.其中，图中附图标记为：1、左旋旋翼与油电混合动力系统，11、左散热水箱，12、左顶置设备舱，13、左旋螺旋桨，14、左齿轮减速箱，15、左皮带减速箱，16、左发动机，17、左联轴器法兰盘，18、左混合动力电机，19、左带单向离合器皮带轮组，110、左旋翼系统，111、左刚性传动轴，2、右旋旋翼与油电混合动力系统，21、右散热水箱，22、右顶置设备舱，23、右旋螺旋桨， 24、右齿轮减速箱，25、右皮带减速箱，26、右发动机，27、右联轴器法兰盘， 28、右混合动力电机，29、右带单向离合器皮带轮组，210、右旋翼系统，3、同步传动轴，4、机架，5、联轴器，6、油箱，7、中置任务挂载舱。
具体实施方式
26.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
27.需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.请参阅附图1
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4，本实施例的目的在于提供了一种双旋翼混合动力无人直升机，包括：机架9，机架9由不同规格c型材搭配铆接而成，安装拆卸快捷简单。机架9的两端分别设置有左旋旋翼与油电混合动力系统1和右旋旋翼与油电混合动力系统2；其中，左旋旋翼与油电混合动力系统1中设置有左发动机16和左混合动力电机18，右旋旋翼与油电混合动力系统2中设置有右发动机26和右混合动力电机28；左旋旋翼与油电混合动力系统1和右旋旋翼与油电混合动力系统2通过同步传动轴3连接并同步工作。该无人机采用油电混合动力技术，节能的同时还能够提供额外动力，解决了空中飞行动力不足造成的发动机熄火等问题。需要指出的是，双发动机设计安全冗余更高，单发动机熄火可利用一台发动机与混合动力电机加力实现短时间负载飞行以及安全降落。
29.具体地，左旋旋翼与油电混合动力系统1还设置有左散热水箱11、左顶置设备舱12、左旋螺旋桨13、左齿轮减速箱14、左皮带减速箱15、左联轴器法兰盘17、左带单向离合器皮带轮组19、左旋翼系统110和左刚性传动轴111。右旋旋翼与油电混合动力系统2还设置有右散热水箱21、右顶置设备舱22、右旋螺旋桨23、右齿轮减速箱24、右皮带减速箱25、右联轴器法兰盘27、右带单向离合器皮带轮组29、右旋翼系统210和右刚性传动轴。其中，左联轴器法兰盘17和右联轴器法兰盘27分别与一个联轴器5连接，两个联轴器5之间连接有同步传动轴3。优选地，联轴器5为梅花联轴器、橡胶联轴器、柱销联轴器或膜片联轴器中的一种；左旋螺旋桨13和右旋螺旋桨23为2桨叶、3桨叶或4桨叶螺旋桨；左发动机16和右发动机26为活塞动力发动机、转子发动机或涡轮轴发动机中的一种。
30.值得一提的是，刚性传动轴实现了皮带减速箱与齿轮减速箱之间的刚性连接。联轴器缓减2组发动机动力输出的瞬间转速同步差速，并保障动力优先输出到就近旋翼系统。同步传动轴3保障了左旋与右旋螺旋桨在不碰撞的前提下，在联轴器5的缓冲范围内左旋与右旋旋翼系统同步旋转，并可在一侧动力不足或失去动力时由另一侧分配动力。单向离合器的设置实现了在发动机输出转速低于同步轴侧额定转速或转速超出额定转速时断开同步轴侧与发动机的连接，恢复正常时自动连接。
31.进一步地，混合动力电机为混合动力系统的发电与动力输出装置，当飞行控制系统发出上升(螺旋桨总距增大)指令或旋翼转速低于额定转速时混合动力电机进入电机状态输出辅助动力、当飞行控制系统发出下降(螺旋桨总距减小)指令或旋翼转速高于额定转速时混合动力电机进入发电机状态，以及执行飞行控制系统在特定状态下发出的发电或辅
助动力输出指令。齿轮减速箱能够减速与改变轴输出的方向。
32.此外，散热水箱为水冷发动机散热单元，机架9上还设置有油箱6和中置任务挂载舱7，任务挂载舱中置设计，解决了任务挂载配置难的问题。需要指出的是，左顶置设备舱12和右顶置设备舱22中安装有卫星通讯天线、卫星导航天线、雷达、遥控遥测天线和降落伞；采用双旋翼顶部设备仓设计，解决了卫星天线通讯被旋翼遮挡或减弱通讯信号的问题。
33.最后，请参阅附图5，箭头方向y作为前飞方向为纵向作业飞行，箭头方向x作为前飞方向为横向作业飞行。
34.本实施例中的双旋翼油动混合动力无人直升机参考汽车弱混合动力系统设计结合无人直升机飞行特性，相对普通发动机动力输出整机起飞重量提升 10
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20％、油耗节省15
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25％、相同油箱容积航时延长15
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25％、发动机寿命延长 10
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15％.
35.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。