一种电动垂直起降飞行器自驱动起落架系统的制作方法

1.本实用新型涉及航空设备技术领域，具体涉及一种电动垂直起降飞行器自驱动起落架系统。


背景技术：

2.电动垂直起降飞行器evtol全称electric vertical take-off and landing，电动垂直起降飞行器通过纯电力引擎，通过多旋翼实现垂直起降，同时通过固定翼进行远距离飞行的，可以不依赖跑道，运营场地要求低，且低噪音飞行，完全满足高密度城市空中交通要求，是未来城市空中交通的主流方案。
3.电动垂直起降飞行器兼容了旋翼和固定翼飞行器两类机型的特点，电动垂直起降飞行器包括了多旋翼飞行模式、固定翼飞行模式，及中间转换阶段。
4.由于evtol由于不需要滑跑起飞，起飞降落方式接近与直升机。因此可以布置滑撬起落架，也可以布置轮式起落架。飞行器落地后需要进行移动周转，因此配备滑撬式起落架的飞行器一般使用抬起后使用小轮车拖行。而配备轮式起落架的飞行器一般可以启动推力桨，自行移动。现有通航飞行器的轮式起落架，一般由起落架，起落架轮，液压或者机械刹车，转向机构构成。固定翼飞行器的轮式起落架，由于需要支持滑跑起飞和滑跑降落，因此对整个起落架系统的设计要求较高，考虑因素包括载荷强度、着陆时的减振缓冲设计、以及转向设计等。整个起落架系统设计相对复杂，尤其转向设计，需要液压系统或舵机等转动机构。在地面滑跑行走时，需要开启推力螺旋桨，通过推力螺旋桨的推力推动飞行器在地面滑跑。在机场和机库附近人员稍密集的区域有一定的人员危险性，并且比较能源效率低下。在不开启推力装置移动飞行器时，则需要使用地面牵引车移动飞行器。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种电动垂直起降飞行器自驱动起落架系统，以解决背景技术中提到的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种电动垂直起降飞行器自驱动起落架系统，包括地面滑行控制控制杆、飞机控制器、电机控制器、飞行器电池、自摆式前轮和带轮毂电机驱动的后轮，所述自摆式前轮安装于飞行器机头部分，所述带轮毂电机驱动的后轮安装于飞行器机身中后部，所述电机控制器、飞行器电池和飞机控制器均安装于飞行器机身内部，所述地面滑行控制控制杆连接飞机控制器，所述飞机控制器连接电机控制器，所述电机控制器连接飞行器电池，所述电机控制器连接带轮毂电机驱动的后轮。
6.优选地，所述带轮毂电机驱动的后轮设有2个，所述带轮毂电机驱动的后轮包括轮毂电机，所述轮毂电机上设有中空棘轮轴，所述轮毂电机安装于机轮上，所述轮毂电机通过中空棘轮轴穿出电机控制线缆连接电机控制器。
7.优选地，所述电机控制器设有2个，所述电机控制器为带正反转控制能力的电机控制器。
8.优选地，所述自摆式前轮设有1个，所述自摆式前轮为无动力的自摆式前轮。
9.优选地，所述地面滑行控制控制杆为十字方向杆。
10.优选地，所述电动垂直起降飞行器自驱动起落架系统还包括手动机轮刹车机构，所述手动机轮刹车机构安装于带轮毂电机驱动的后轮上。
11.本实用新型的技术效果和优点：安全性高：相对于传统能够自行滑动的通航类飞行器，需要打开推进器，驱动轮式起落架进行滑动，通航类飞行器一般为开放式螺旋桨，如果滑动路径上有石块金属等异物，容易飞起，打到螺旋桨或者机身。如果附近有地勤人员，容易造成伤害。使用轮毂电机在地面驱动飞行器滑行，更加安全可靠；节省能源：相对于传统使用推进器动力在地面滑行的飞行器，使用轮毂电机进行自驱动的起落架系统，耗电较小；结构简单：相对于传统使用推进器驱动地面滑行的飞行器，本实用新型使用轮毂电机驱动的起落架机构，不需要布置前起落架或者后起落架的转向机构。省去了相关驱动控制机构。由于evtol重量轻，驱动轮的动力要求低，因此不需要设计复杂的架机轮内的变速箱机构。evtol飞行器不需要在地面滑跑起飞，因此整套起落架系统的结构载荷较小，不需要设计过于复杂的缓冲机构。整个起落架结构比传统的通航飞机，或者已公布的电动驱动起落架机轮结构简单并且易于生产；使用方便：相对于滑撬或者传统推进器驱动滑行的飞行器，使用轮毂电机驱动的evtol可以在地面自行滑动，不需要机场配备设施来牵引飞机，具有较高灵活性。
附图说明
12.图1为电动垂直起降飞行器自驱动起落架系统控制图；
13.图2为电动垂直起降飞行器自驱动起落架系统示意图；
14.图3为本实用新型的带轮毂电机驱动的后轮爆炸图；
15.图4为本实用新型的带轮毂电机驱动的后轮轴测图。
16.图中：1.带轮毂电机驱动的后轮；2.自摆式前轮；3.轮毂电机；4.棘轮轴；5.机轮。
具体实施方式
17.为了使本实用新型的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型，在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接或是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。
18.实施例
19.如图1和图2所示，一种电动垂直起降飞行器自驱动起落架系统，包括地面滑行控制控制杆、飞机控制器、2个独立的带正反转控制能力的电机控制器、飞行器电池、1个无动力的自摆式前轮2、2个带轮毂电机驱动的后轮1和括手动机轮刹车机构。手动机轮刹车机构安装于带轮毂电机驱动的后轮1上，1个无动力的自摆式前轮2安装于飞行器机头部分，不需要设计转向机构；2个带轮毂电机驱动的后轮安装于飞行器机身中后部；带正反转控制能力的电机控制器、飞行器电池和飞机控制器均安装于飞行器机身内部；地面滑行控制控制杆十字方向杆，连接飞机控制器，飞机控制器连接带正反转控制能力的电机控制器，带正反转
控制能力的电机控制器连接飞行器电池，带正反转控制能力的电机控制器连接带轮毂电机驱动的后轮1。
20.如图3和图4所示，带轮毂电机驱动的后轮1包括轮毂电机3，所述轮毂电机3上设有中空棘轮轴4，轮毂电机3安装于机轮5上，轮毂电机3通过中空棘轮轴4穿出电机控制线缆连接带正反转控制能力的电机控制器。
21.一种电动垂直起降飞行器自驱动起落架系统的控制方法，如图1：飞行器落地后，飞行员打开地面滑动功能按钮；飞行器的控制系统先判断飞行器是否在地面，如果在识别到飞行器在地面，2个带正反转控制能力的电机控制器工作；飞行员向前推动地面滑行控制控制杆，飞机控制器获得指令后，使轮毂电机控制器发出控制信号，驱动2个轮毂电机3同时同步正向旋转，飞行器向前运动。当需要转弯时，飞行员向左或向右压控制杆，飞机控制器发出信号，驱动2个电机控制器，使一侧轮毂电机降低速度，甚至停转，另一侧轮毂电机3保持转速或者加速旋转，形成差速转弯；自摆式前轮2可以根据带轮毂电机驱动的后轮1的驱动力自行匹配摆动方向，可以通过螺栓或挡块定义摆动幅度。当刹车时，飞行员按下刹车按钮，飞机控制器发出信号使电机控制器发出电子刹车指令，2个电机控制器同时输出较小反向电流，使2个轮毂电机3制动。当倒车时，飞行员向后拉动地面滑行控制控制杆，飞机控制器驱动2个电机控制器同时输出较大反向电流，驱动2个轮毂电机3同时同步反向旋转，使飞行器倒退；当飞行器滑动到指定地点后，飞行员或地勤人员在地面锁定起落架，锁上手动机轮刹车机构进行手动刹车，完成飞行器固定；当进行地面拖车拖行时，轮毂电机3无电流通过，可以自由转动，结合自摆式前轮2可以方便地完成转向和拖行。
22.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。