一种带有预旋系统的旋翼飞行器

1.本实用新型涉及旋翼飞行器，具体涉及一种带有预旋系统的旋翼飞行器。


背景技术：

2.旋翼机作为近些年新兴出现发展的飞机，相较于其他飞机拥有着天然的优势，造价低廉，速度快，可低空作业等，但是目前来说旋翼机仍然处于初级发展阶段，其起飞路径长，飞行状态不稳定也一直是长期困扰的问题。在很多方面旋翼机相比于直升机都略显不足。


技术实现要素：

3.发明目的：针对上述现有技术，提出一种带有预旋系统的旋翼飞行器，解决旋翼机起跑路线长以及自稳差的问题。
4.技术方案：一种带有预旋系统的旋翼飞行器，包括机身、螺旋桨、尾面、起落架以及旋翼机构；螺旋桨位于机身的头部，尾面位于机身的尾部，起落架位于机身的底部；
5.旋翼机构包括二轴转动支架、电机、盘型齿轮、单向轴承、旋翼轴、旋翼支架、若干旋翼；
6.二轴转动支架包括竖杆、第一转动杆、第二转动杆，竖杆的底端固定在机身的顶部，第一转动杆通过水平设置的第一转轴连接在竖杆的顶端，第二转动杆通过水平设置的第二转轴连接在第一转动杆上，第一转轴和第二转轴相互垂直设置，第一转轴和第二转轴分别有驱动电机控制转动；
7.旋翼轴竖直设置，底端固定在第二转动杆上；单向轴承的外圈固定连接有法兰，内圈固定连接有套管；单向轴承通过套管套在旋翼轴上，单向轴承与旋翼轴之间相对自由转动，盘型齿轮套接在单向轴承上，并通过螺栓与法兰固定连接；旋翼支架为带有中央盲孔的三角支架，旋翼支架通过中央盲孔盖合在旋翼轴的顶部，且相对旋翼轴自由转动；旋翼支架与单向轴承的套管固定连接；旋翼固定连接在旋翼支架的周侧；
8.电机固定在第二转动杆上，电机转轴安装有驱动齿轮，驱动齿轮与盘型齿轮啮合。
9.进一步的，旋翼与水平面的夹角为6
°
。
10.有益效果：本实用新型通过设计的旋翼机构，使得旋翼飞行器在助跑时预旋，获得足够自转动力时脱离，也就是鹞式跃跳，解决了旋翼机起跑路线长。同时，旋翼机构能够用来在旋翼机起步以及在空中飞行时提供动力，通过接收机的调平信号，控制电机的转速，实现飞机飞行姿态的平衡。
附图说明
11.图1是本实用新型旋翼飞行器的立体结构示意图；
12.图2为本实用新型旋翼飞行器的俯视结构示意图；
13.图3为本实用新型旋翼飞行器中旋翼机构的立体结构示意图；
14.图4为本实用新型旋翼飞行器中旋翼机构的剖面结构示意图；
15.图5为本实用新型旋翼飞行器中单向轴承的结构示意图。
具体实施方式
16.下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。
17.如图1、图2所示，一种带有预旋系统的旋翼飞行器，包括机身1、螺旋桨2、尾面3、起落架4以及旋翼机构。螺旋桨2位于机身1的头部，尾面3位于机身1的尾部，起落架4位于机身1的底部。
18.如图3、图4所示，旋翼机构包括二轴转动支架、电机6、盘型齿轮7、单向轴承8、旋翼轴9、旋翼支架10、若干旋翼11。
19.二轴转动支架包括竖杆501、第一转动杆502、第二转动杆503，竖杆501的底端固定在机身1的顶部，第一转动杆502通过水平设置的第一转轴连接在竖杆501的顶端，第二转动杆503通过水平设置的第二转轴连接在第一转动杆502上，第一转轴和第二转轴相互垂直设置，第一转轴和第二转轴分别有驱动电机控制转动，图中未示出驱动电机。
20.旋翼轴9竖直设置，底端固定在第二转动杆503上。如图5所示，单向轴承8的外圈固定连接有法兰801，内圈固定连接有套管802。单向轴承8通过套管802套在旋翼轴9上，单向轴承8与旋翼轴9之间相对自由转动，盘型齿轮7套接在单向轴承8上，并通过螺栓12与法兰801固定连接。旋翼支架10为带有中央盲孔的三角支架，旋翼支架10通过中央盲孔盖合在旋翼轴9的顶部，且相对旋翼轴9自由转动。旋翼支架10与单向轴承8的套管802固定连接。旋翼11固定连接在旋翼支架10的周侧，旋翼11与水平面的夹角为6
°
。
21.电机6固定在第二转动杆503上，电机6转轴安装有驱动齿轮13，驱动齿轮13与盘型齿轮7啮合。电机6采用h2208 1400kv无刷电机，通过电调与机身1内的电池连接，通过接收机来对预旋的转速进行控制。
22.本实用新型的旋翼飞行器，起飞时，机身1前方的螺旋桨2由电机通电转动提供动力，旋翼机构上的电机6通电带动旋翼11转动提供升力。具体控制过程为：启动电机6，接通电调，预转旋翼11，此时总距放到零升力位置；当旋翼11从静止达到规定转速时，加大螺旋桨2转速，提总距到固定某一值，此时旋翼飞行器离地，然后持续操纵周期变距杆，保持向上足够升力的同时让电机6转速下降最慢，使旋翼11的桨盘具有适宜的来流迎角。本实用新型通过设计的旋翼机构，使得旋翼飞行器在助跑时预旋，获得足够自转动力时脱离，也就是鹞式跃跳。
23.飞行过程中，只有螺旋桨2电机工作，旋翼机构上的电机6断电，旋翼11通过前进时的气流自动旋转来提供上升力。当旋翼飞行器在空中失速或是螺旋桨2损坏时，由于旋翼11处于自旋状态，不会像直升机一样因为失去动力而下坠，而是会因为空气流速保持自旋状态，使旋翼飞行器逐渐减速着陆。
24.此外，在飞行过程中，若飞行器需要向上爬行或向下俯冲，则控制第一转动杆502保持水平不动，通过控制第二转动杆503倾转来改变飞行姿态。若飞行器需要向左转向或向右转向，则控制第二转动杆503保持水平不动，通过控制第一转动杆502倾转来改变飞行姿态。
25.降落时，旋翼机构上的电机6的通断电是可以选择的，当下降速度过快时，下降率
过高，可以进行通电，产生一定的上升力，减缓下降。
26.旋翼机构中，电机6带动盘型齿轮7转动，盘型齿轮7与单向轴承8的法兰801固定连接，单向轴承8与旋翼轴9润滑接触可自由转动，单向轴承8与顶部的旋翼支架10固定在一起，盘型齿轮7转动带动单向轴承8转动，单向轴承8转动带动旋翼支架10转动。
27.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种带有预旋系统的旋翼飞行器，其特征在于，包括机身（1）、螺旋桨（2）、尾面（3）、起落架（4）以及旋翼机构；螺旋桨（2）位于机身（1）的头部，尾面（3）位于机身（1）的尾部，起落架（4）位于机身（1）的底部；旋翼机构包括二轴转动支架、电机（6）、盘型齿轮（7）、单向轴承（8）、旋翼轴（9）、旋翼支架（10）、若干旋翼（11）；二轴转动支架包括竖杆（501）、第一转动杆（502）、第二转动杆（503），竖杆（501）的底端固定在机身（1）的顶部，第一转动杆（502）通过水平设置的第一转轴连接在竖杆（501）的顶端，第二转动杆（503）通过水平设置的第二转轴连接在第一转动杆（502）上，第一转轴和第二转轴相互垂直设置，第一转轴和第二转轴分别有驱动电机控制转动；旋翼轴（9）竖直设置，底端固定在第二转动杆（503）上；单向轴承（8）的外圈固定连接有法兰（801），内圈固定连接有套管（802）；单向轴承（8）通过套管（802）套在旋翼轴（9）上，单向轴承（8）与旋翼轴（9）之间相对自由转动，盘型齿轮（7）套接在单向轴承（8）上，并通过螺栓（12）与法兰（801）固定连接；旋翼支架（10）为带有中央盲孔的三角支架，旋翼支架（10）通过中央盲孔盖合在旋翼轴（9）的顶部，且相对旋翼轴（9）自由转动；旋翼支架（10）与单向轴承（8）的套管（802）固定连接；旋翼（11）固定连接在旋翼支架（10）的周侧；电机（6）固定在第二转动杆（503）上，电机（6）转轴安装有驱动齿轮（13），驱动齿轮（13）与盘型齿轮（7）啮合。2.根据权利要求1所述的带有预旋系统的旋翼飞行器，其特征在于，旋翼（11）与水平面的夹角为6
°
。

技术总结
本实用新型公开了一种带有预旋系统的旋翼飞行器，包括机身、螺旋桨、尾面、起落架以及旋翼机构。通过设计的旋翼机构，使得旋翼飞行器在助跑时预旋，获得足够自转动力时脱离，也就是鹞式跃跳，解决了旋翼机起跑路线长。同时，旋翼机构能够用来在旋翼机起步以及在空中飞行时提供动力，通过接收机的调平信号，控制电机的转速，实现飞机飞行姿态的平衡。实现飞机飞行姿态的平衡。实现飞机飞行姿态的平衡。


技术研发人员：史文俊 陆霄 郭广明
受保护的技术使用者：扬州大学
技术研发日：2022.06.16
技术公布日：2022/11/2