重型旋翼飞行器的动力设备的制作方法

本实用新型涉及飞行器领域，特别涉及一种重型旋翼飞行器的动力设备。

背景技术：

传统双涵道式重型飞行器为了满足重载功率需求，通常由多台发动机对各旋翼进行分离驱动。如中国发明专利CN201510120914.6，名称为双涵道飞行摩托，其公开了一种双涵道共轴多旋翼飞行摩托，属于特种飞行器领域。包括机体、两个主旋翼、四个副旋翼和设置在机体内的控制系统，所述两个主旋翼分别设置在机体的前方和后方，每个主旋翼下方分别安装两个副旋翼，所述副旋翼可绕其与主旋翼的连接点转动；所述四个副旋翼位于同一水平面上，四个副旋翼沿机体前后中轴线对称设置；所述主旋翼包括涵道和安装在涵道内的一对共轴反转螺旋桨，各螺旋桨由独立的燃油发动机驱动。通过采用燃油发动机提供动力，提高了其承载和续航能力，可广泛应用于载人交通，提高交通的实时性和机动性；四个副旋翼均可以绕其旋转装置转轴进行转动可节省存放空间，并可在狭小的空间飞行。

再如中国发明专利CN201610090683.3，名称为飞翼式双涵道垂直起降飞行器等，它主要由五部分组成。第一部分为机身，第二部分为两个涵道发动机和后置发动机，第三部分为垂直尾翼，四个水平尾翼，两个翼尖小翼。第四部分为支撑杆，第五部分为外挂云台和相机或光电传感器。机身为飞翼式，机身可折叠，两条折叠线为机身折叠处。机身上分布有两个涵道。两个涵道发动机分别位于两个涵道的中央，并由连杆固定。两个涵道发动机上分别安装有两个螺旋桨。后置发动机位于机身的尾部中央，后置发动机上安装有后置螺旋桨。飞行器的四个水平尾翼分别位于机身的尾部。飞行器的两个翼尖小翼分别位于机身的左右两边，并向下弯曲。飞行器的垂直尾翼位于机身的尾部中间，位于机身上部。支撑杆位于机身的前部中间，位于机身下部。相机或光电传感器位于机身的前部中间,安装于机身之下。后掠角为飞翼机身的后掠角度。

上述方法虽然可以实现重载飞行器的安全启动，但启动过程缓慢、稳定性差、效率低。因此，亟待提出一种能够提升启动速度、减小起飞冲击、延长发动机使用寿命的重型旋翼飞行器的动力系统、启动控制方法及系统。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种重型旋翼飞行器的动力设备，以期能提升重型旋翼飞行器的启动速度，减小启动冲击，提升启动效率以及延长发动机使用寿命。

具体而言，本实用新型提供一种重型旋翼飞行器的动力设备，所述动力设备包括：第一发动机、第一单向轴承、第一锥齿轮组、第一电机、传动轴、以及用于连接重型旋翼飞行器的旋翼的第二锥齿轮组；其中，所述第一发动机的输出轴通过所述第一单向轴承连接所述第一锥齿轮组，所述第一电机的输出轴连接第一锥齿轮组，所述第一锥齿轮组通过所述传动轴连接所述第二锥齿轮组。

进一步地，所述的重型旋翼飞行器的动力设备还包括：第二发动机、第二单向轴承、第三锥齿轮组、第二电机、以及用于连接重型旋翼飞行器的另一旋翼的第四锥齿轮组；其中，所述第二发动机的输出轴通过所述第二单向轴承连接所述第三锥齿轮组，所述第二电机的输出轴连接第三锥齿轮组，所述第三锥齿轮组通过所述传动轴连接所述第四锥齿轮组。

进一步地，所述的重型旋翼飞行器的动力设备还包括第三单向轴承，所述第一电机的输出轴通过所述第三单向轴承连接所述第一锥齿轮组。

进一步地，所述的重型旋翼飞行器的动力设备还包括第四单向轴承，所述第二电机的输出轴通过所述第四单向轴承连接所述第三锥齿轮组。

本实用新型的重型旋翼飞行器的动力设备，其通过采用第一电机直驱预旋，简化了传统重型飞行器的动力传动结构，减小起飞冲击，有效加快起飞过程，提升重型旋翼飞行器的启动速度，提升启动效率，同时延长发动机使用寿命，增强了传动系统的可靠性与稳定性。

参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本实用新型的其他特性特征和优点将变得清晰。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。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，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种重型旋翼飞行器的动力设备的结构示意图。

其中，1-第一发动机；2-第一单向轴承；3-发动机输出轴；4-第一锥齿轮组；5-第一电机；6-传动轴；7-第二锥齿轮组；8-旋翼；9-涵道

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

以下各实施例中设备以物联网智能设备为例进行解释说明，不应做限定性解释。

下面结合附图详细说明本实用新型实施涉及的重型旋翼飞行器的动力设备。

图1为本实用新型实施例提供的一种重型旋翼飞行器的动力设备的结构示意图。参见图1所示，重型旋翼飞行器的动力设备包括：第一发动机1、第一单向轴承2、第一锥齿轮组4、第一电机5、传动轴6、以及用于连接重型旋翼飞行器的旋翼8的第二锥齿轮组7；其中，所述第一发动机1的输出轴通过所述第一单向轴承2连接所述第一锥齿轮组4，所述第一电机5的输出轴连接第一锥齿轮组4，所述第一锥齿轮组4通过所述传动轴6连接所述第二锥齿轮组7。

通过第一发动机1输出轴与第一单向轴承2相连接，其作用在于，当第一电机5带动螺旋桨预旋时，从动轴的转动无法传递到发动机输出轴3上，即可以隔离从动轴向发动机输出轴3之间的动力传输。第一锥齿轮组4实现动力传输和动力换向功能，将第一发动机1和第一电机5的动力传输到传动轴6上；第二锥齿轮组7再将动力传输到旋翼8上，进而带动旋翼8在涵道 9中旋转。

通过第一发动机1输出轴与第一单向轴承2相连接，整个启动动过程中，第一发动机1始终处于低负载、小冲击状态，能很好的保证系统启动的快速性，避免了传统的发动机带载情况下冷启动缓慢、不稳定的问题，大大提高系统响应的快速性，同时延长发动机寿命。

进一步优选地，在上述结构的基础上，重型旋翼飞行器的动力设备还可以包括：第二发动机、第二单向轴承、第三锥齿轮组、第二电机、以及用于连接重型旋翼飞行器的另一旋翼的第四锥齿轮组；其中，所述第二发动机的输出轴通过所述第二单向轴承连接所述第三锥齿轮组，所述第二电机的输出轴连接第三锥齿轮组，所述第三锥齿轮组通过所述传动轴6连接所述第四锥齿轮组。

通过包括前后(以上内容通过“第一”及“第二”区分前后两套系统) 两套共轴反旋旋翼系统，用以提供飞行器总升力。飞行器前后各有一套发动机与电机，并与主传动系统相连。当飞行器动力设备启动时，第一电机5及第二电机首先开始工作，快速带动旋翼达到临界转速即可关闭第一电机5及第二电机，此时第一发动机1及第二发动机空载达到怠速，通过各单向轴承传输动力给各旋翼，带动整个飞行器动力设备运转。由此解决了现有对于双涵道重型飞行器，传统的分离式驱动方案由于各台发动机负载、状态等的不一致性，其输出转速存在偏差，从而导致各旋翼转速误差，增加了系统的控制难度，影响系统稳定性的不足。

可以理解的是，对于具有前后两套共轴反旋旋翼系统而言，其由于第一发动机1输出轴与第一单向轴承2相连接，第二发动机输出轴与第二单向轴承相连接，由此整个启动动过程中，第一发动机1及第二发动机均始终处于低负载、小冲击状态，能很好的保证系统启动的快速性，避免了传统的发动机带载情况下冷启动缓慢、不稳定的问题，大大提高系统响应的快速性，同时延长发动机寿命。

优选地，重型旋翼飞行器的动力设备还包括第三单向轴承，所述第一电机5的输出轴通过所述第三单向轴承连接所述第一锥齿轮组4。

优选地，重型旋翼飞行器的动力设备还包括第四单向轴承，所述第二电机的输出轴通过所述第四单向轴承连接所述第三锥齿轮组。

本实施例中一方面采用发动机和电机作为动力源，改变了发动机作为单一动力源的启动方式，有效结合了电机响应快速的特点和发动机带载能力强的优势，避免了重型飞行器发动机系统带负载启动时过程缓慢，不稳定，效率低等问题；简化了超越离合器等一系列传动结构，动力设备更加紧凑可靠，传动过程简单清晰，易于实现；同时可以减轻飞行器的整体重量，增加有效载荷。另一方面，采用电机直驱预旋，简化了传统重型飞行器的动力传动结构，减小起飞冲击，有效加快起飞过程，同时延长发动机使用寿命，增强了传动系统的可靠性与稳定性。又一方面通过采用双发并车式整体布局，解决了传统重型双涵道式飞行器各涵道系统分离驱动引起的输出不同步、不稳定问题。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本实用新型的保护范围之内。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。