机I的型号为582ul型，生产厂家为rotax公司，所述散热片901的型号为翼神MN156092型，生产厂家为三菱公司。
[0035]如图4和图6所示,发动机I通过同步带传动机构10与减速器4相连,所述减速器4安装在主承重架2的支撑架201上，同步带传动机构10包括主动同步带轮13、从动同步带轮11和同步带12，所述主动同步带轮13安装在发动机I的输出轴101上，从动同步带轮11安装在减速器4的输入轴404上,所述主动同步带轮13和从动同步带轮11通过同步带12相连。如图7所示，所述减速器4内设有输入锥齿轮405、传动锥齿轮406和输出锥齿轮401，所述输入锥齿轮405、传动锥齿轮406和输出锥齿轮401依次啮合，减速器4的输入轴404与所述输入锥齿轮405固连，减速器4的主旋翼输出轴403与所述传动锥齿轮406固连，减速器4的尾翼输出轴402与所述输出锥齿轮401固连。
[0036]如图8?10所示，控制舵机系统6安装在所述减速器4上，在所述减速器4的主旋翼输出轴403上安装有倾斜盘机构7。所述控制舵机系统6包括三个舵机601，三个舵机601通过舵机安装板603安装在所述减速器4上，本实施中，所述舵机的型号为psl05，生产厂家为日本精工精密机械有限公司。主旋翼机构8安装在减速器4的主旋翼输出轴403的端部，所述主旋翼机构8包括桨夹基座801和四个桨夹802，其中桨夹基座801固定安装在减速器4的主旋翼输出轴403上，四个桨夹802分别可转动地安装在所述桨夹基座801上，每个桨夹802上均设有一个桨夹连接件803，所述倾斜盘机构7包括上盘701和下盘702，在所述上盘701和下盘702的外缘上均布设置有铰接块703，所述桨夹802上的桨夹连接件803通过连杆14与倾斜盘机构7的上盘701上相应的铰接块703相连，在每个舵机601上均设有舵机连接件602，所述舵机连接件602通过连杆15与倾斜盘机构7的下盘702上相应的铰接块703相连，倾斜盘机构7的上盘701和下盘702绕减速器4的主旋翼输出轴403同步转动，舵机601即通过所述倾斜盘机构7的传动控制主旋翼机构8的桨夹802倾角。所述主旋翼机构8上的旋翼804安装在所述桨夹802上，所述主旋翼机构8上的旋翼804形状、材质均相同，且所述旋翼804的脊线位于同一平面上，即本发明两对共轴的旋翼804皆为主翼，这有别于常见的主翼加小翼的主旋翼模式，所述倾斜盘机构7即保证了舵机601能够有效控制两对主翼。
[0037]如图11?12所示，尾翼机构5包括齿轮箱501、舵机架502和尾部旋翼503，所述减速器4的尾翼输出轴402与所述齿轮箱501的输入轴504相连，所述齿轮箱501的输出轴505与尾部旋翼503固连，如图12所示，所述齿轮箱501内设有互相啮合的输入锥齿轮506和输出锥齿轮507，齿轮箱501的输入轴504与所述输入锥齿轮506固连，齿轮箱501的输出轴505与所述输出锥齿轮507固连，所述齿轮箱501安装在尾梁17上，舵机架502安装在所述齿轮箱501上，在所述舵机架502上安装有控制尾部旋翼503倾角的舵机，本实施例中，所述控制尾部旋翼503倾角的舵机型号为BLS157HV，生产厂家为Futaba集团。
[0038]本发明的工作原理为:
[0039]本发明的发动机I功率较大，本实施中，发动机I的功率为48kw，整个机身的重量为200公斤，最大载重量为25公斤，由于发动机I的功率较大，转速较高，需要及时冷却，本发明将发动机I前置，并且在机身前端，在所述发动机I的上方设置有散热器系统9，所述散热器系统9通过水冷却循环解决了发动机I的散热问题，散热器系统9中的散热片901与水平面呈一定倾角设置，使得所述散热片901的前表面不仅能接收到由飞行引起的风，而且还能够接收到来自主旋翼机构8的下降气流，另外，在散热片901上自带有双风扇，当无人机低速前行或悬停状态下依然能够有效散热。由于发动机I功率较大，如果主旋翼机构8采用传统的共轴正交异面主翼加小翼的主旋翼模式，将难以保证直升飞机的有效运行，本发明的主旋翼机构8中，安装在桨夹802上的旋翼804形状、材质均相同，即两对旋翼804皆为主翼，这有别于常见的主翼加小翼的主旋翼模式，在减速器4的主旋翼输出轴403上设有倾斜盘机构7，所述倾斜盘机构7即保证了舵机601有效控制两对主翼。
【主权项】
1.一种无人直升机，其特征在于:包括发动机(I)、主承重架(2)、起落架(3)、减速器(4)、尾翼机构(5)、控制舵机系统(6)、倾斜盘机构(7)、主旋翼机构(8)、散热器系统(9)和同步带传动机构(10)，其中发动机(I)和散热器系统(9)均设置于主承重架(2)的前端，所述散热器系统(9)与发动机(I)上的冷却系统相连，且所述散热器系统(9)中的散热片(901)相对于水平面倾斜设置，发动机(I)通过同步带传动机构(10)与减速器(4)相连，所述减速器(4)安装在主承重架(2)上，减速器(4)上设有主旋翼输出轴(403)和尾翼输出轴(402),所述主旋翼输出轴(403)与机身上方的主旋翼机构(8)相连,所述尾翼输出轴(402)与机身尾部的尾翼机构(5)相连，在所述减速器(4)上安装有控制舵机系统(6)，在主旋翼机构(8)与减速器(4)之间的主旋翼输出轴(403)上安装有倾斜盘机构(7)，所述倾斜盘机构(7)包括上盘(701)和下盘(702)，所述倾斜盘机构(7)的上盘(701)通过连杆(14)与主旋翼机构(8)上的桨夹(802)相连，所述倾斜盘机构(7)的下盘(702)通过连杆(15)与所述控制舵机系统(6 )中的舵机(601)相连，所述主旋翼机构(8 )上的旋翼(804)形状均相同且旋翼(804)的脊线位于同一平面上；起落架(3)安装在主承重架(2)的下方，在所述主承重架(2 )两侧设有用于悬挂各种载荷的承重杆(210)。2.根据权利要求1所述的无人直升机，其特征在于:所述主承重架(2)包括两侧的支撑架(201 )，在所述支撑架(201)的前端设有支撑块(202)，所述支撑块(202)上安装有螺母杆(203)和固定架(16)，发动机(I)设置于散热器系统(9)下方，所述发动机(I)即安装在所述螺母杆(203 )上，所述散热器系统(9 )即安装在所述固定架(16 )上。3.根据权利要求2所述的无人直升机，其特征在于:所述主承重架(2)上设有尾梁前支撑(205)、尾梁中支撑(206)、尾梁后支撑(207)、尾梁托架(208)和电池架(209)，尾梁托架(208 )设置于所述支撑架(201)的后端，所述尾梁托架(208 )通过基座(204 )安装在所述支撑架(201)上，在所述基座(204 )上设置有尾梁前支撑(205 )，在尾梁托架(208 )远离所述支撑架(201)的一端设有尾梁后支撑(207)，在尾梁托架(208)的中部安装有用于放置电路电源的电池架(209 )，且在靠近所述支撑架(201)的电池架(209 )上设有尾梁中支撑(206 )。4.根据权利要求3所述的无人直升机，其特征在于:所述主承重架(2)上安装有尾梁(17)，所述尾梁(17)通过所述尾梁前支撑(205)、尾梁中支撑(206)和尾梁后支撑(207)安装在所述主承重架(2)上，所述减速器(4)的尾翼输出轴(402)由所述尾梁(17)中穿过并与尾翼机构(5)相连。5.根据权利要求1所述的无人直升机，其特征在于:所述散热器系统(9)除散热片(901)外还包括水管(902 )和缓冲容器(903 )，散热片(901)通过水管(902 )与发动机(I)上的冷却系统进水端(102)相连，发动机(I)上的冷却系统出水端(103)与缓冲容器(903)相连，所述散热片(901)、发动机(I)上的冷却系统以及所述缓冲容器(903) —起构成了一个完整的冷却水循环管路，发动机(I)的缸头排气管(104)与所述缓冲容器(903)相连。6.根据权利要求1所述的无人直升机，其特征在于:所述减速器(4)内设有输入锥齿轮(405 )、传动锥齿轮(406 )和输出锥齿轮(401)，所述输入锥齿轮(405 )、传动锥齿轮(406 )和输出锥齿轮(401)依次啮合，减速器(4)的输入轴(404)与所述输入锥齿轮(405)固连，减速器(4)的主旋翼输出轴(403)与所述传动锥齿轮(406)固连，减速器(4)的尾翼输出轴(402)与所述输出锥齿轮(401)固连。7.根据权利要求1所述的无人直升机，其特征在于:所述同步带传动机构(10)包括主动同步带轮(13)、从动同步带轮(11)和同步带(12),所述主动同步带轮(13)安装在发动机(I)的输出轴(101)上，从动同步带轮(11)安装在减速器(4 )的输入轴(404 )上，所述主动同步带轮(13)和从动同步带轮(11)通过所述同步带(12)相连。8.根据权利要求1所述的无人直升机，其特征在于:所述主旋翼机构(8)包括桨夹基座(801)和桨夹(802)，其中桨夹基座(801)固定安装在减速器(4)的主旋翼输出轴(403)上，桨夹(802)分别可转动地安装在所述桨夹基座(801)上，桨夹(802)上设有桨夹连接件(803),所述桨夹(802)上的桨夹连接件(803)通过连杆(14)与所述倾斜盘机构(7)的上盘(701)相连。9.根据权利要求1所述的无人直升机，其特征在于:所述尾翼机构(5)包括齿轮箱(501)、舵机架(502)和尾部旋翼机构(503)，减速器(4)的尾翼输出轴(402)与所述齿轮箱(501)的输入轴(504)相连，所述齿轮箱(501)的输出轴(505)与尾部旋翼机构(503)相连，舵机架(502 )安装在所述齿轮箱(501)上，在所述舵机架(502 )上安装有控制尾部旋翼机构(503)倾角的舵机。10.根据权利要求9所述的无人直升机，其特征在于:所述齿轮箱(501)内设有互相啮合的输入锥齿轮(506 )和输出锥齿轮(507 )，齿轮箱(501)的输入轴(504 )与所述输入锥齿轮(506)固连，齿轮箱(501)的输出轴(505)与所述输出锥齿轮(507)固连。
【专利摘要】本发明涉及一种无人直升机，具体地说是一种具有两对共轴主旋翼和水冷散热器系统的大功率、高载重量无人直升机，包括发动机、主承重架、起落架、减速器、尾翼机构、控制舵机系统、倾斜盘机构、主旋翼机构、散热器系统和同步带传动机构，其中发动机和散热器系统均设置于主承重架的前端，所述散热器系统与发动机上的冷却系统相连，且散热器系统中的散热片倾斜设置，所述主旋翼机构上的旋翼形状均相同且旋翼的脊线位于同一平面上，即两对旋翼均为主翼，在减速器的主旋翼输出轴上安装有倾斜盘机构，控制舵机系统通过所述倾斜盘机构控制两对主翼。本发明重量达200公斤，最大载荷重量达25公斤，在发动机功率增大的同时依然能够有效散热。
【IPC分类】B64C27/08, B64C27/14
【公开号】CN104908936
【申请号】CN201410093096
【发明人】韩建达, 齐俊桐
【申请人】中国科学院沈阳自动化研究所
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2014年3月13日