详情

原文传递一种模块化的交叉式纵列无人直升机及其工作方法

专利名称：	一种模块化的交叉式纵列无人直升机及其工作方法
摘要：	本发明公开了一种模块化的交叉式纵列无人直升机及其工作方法，其由两个通过连接装置连接在一起的直升机单体构成；连接装置为四旋翼连接装置或纵列式连接装置，其中四旋翼模式前后桨叶无重叠，无高度差，纵列式模式前后桨叶有重叠且有高度差。本发明可根据任务要求选择相应机型，实现了模块化，并且三大模块可自由切换，综合了基本单元交叉式直升机稳定性比较好、结构紧凑、气动阻力较小、升力大，四旋翼操纵性好、易控制，纵列式直升机抗侧风能力强、重心范围大的优点，其动力系统既可电动也可油动。在电力巡检、油气管道巡检、森林防火、农业植保、公共安全、运输载重等领域有广阔的应用前景。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京航空航天大学
发明人：	高泽明;朱清华;陈建炜;何振亚;曾嘉楠
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910547327.3
公开号：	CN110203383A
代理机构：	江苏圣典律师事务所
代理人：	贺翔
分类号：	B64C27/08(2006.01);B;B64;B64C;B64C27
申请人地址：	210016 江苏省南京市秦淮区御道街29号
主权项：	1.一种模块化的交叉式纵列无人直升机，其特征在于，其由两个通过连接装置连接在一起的直升机单体构成；其中，所述直升机单体包括：桨毂（1）、桨叶（2）、机身（11）、自动倾斜器（13）、轴承座（14）、轴承座侧板（15）、电机座（18）、电机（19）、舵机（21）、旋翼轴（22）、单向轴承（23）及传动系统（24）；所述机身（11）包括：底座（9）、底座侧板（3）、前侧板（10）、右侧板（12）、起落架撑（4）、起落架杆（6）及底座侧板撑（7）；其中，底座侧板（3）分别与前侧板（10）、底座（9）、起落架撑（4）连接；前侧板（10）位于底座侧板（3）顶部，且分别与电机座（18）、右侧板（12）连接；底座（9）设于两个底座侧板（3）中间；起落架撑（4）设于底座侧板（3）侧面，且与起落架杆（6）连接；右侧板（12）设于底座侧板（3）右上方，且分别与电机座（18）、轴承座（14）连接；底座侧板撑（7）将两个底面侧板（3）连接；所述传动系统（24）设于机身（11）上方，桨叶（2）下方，其包含由电机齿轮（17）和大齿轮（16）组成的一级减速器、换向锥齿轮（20），其中大齿轮（16）与单向轴承（23）连接；电机齿轮（17）设于电机（19）上，与电机（19）通过螺栓紧固；大齿轮（16）设于旋翼轴（22）下端，换向锥齿轮（20）设于旋翼轴（22）中部；大齿轮（16）和换向锥齿轮（20）均通过销与旋翼轴（22）连接；桨毂（1）固定设于旋翼轴（22）的顶端，并与桨叶（2）相连接；自动倾斜器（13）设于旋翼轴（22）上，位于桨毂（1）下方，且与旋翼轴（22）间隙连接；轴承座（14）套设于旋翼轴（22）上，位于自动倾斜器（13）下方，且与旋翼轴（22）过盈连接，并与轴承座侧板（15）连接；舵机（21）紧固于轴承座（14）上；电机座（18）设于大齿轮（16）和换向锥齿轮（20）之间，且分别与前侧板（10）、右侧板（12）连接；电机（19）固定设于电机座（18）上，并与电机座（18）相连接；单向轴承（23）固定设于大齿轮（16）内，并套设于旋翼轴（22）底端。 2.根据权利要求1所述的模块化的交叉式纵列无人直升机，其特征在于，所述的连接装置为四旋翼连接装置或纵列式连接装置。 3.根据权利要求2所述的模块化的交叉式纵列无人直升机，其特征在于，所述四旋翼连接装置为长度大于桨叶直径的槽钢件，槽钢件横截面为槽状，固定安装于底座侧板（3）之间，其使得前后直升机单体的桨叶无重叠，无高度差，同时工作形成四旋翼模式。 4.根据权利要求2所述的模块化的交叉式纵列无人直升机，其特征在于，所述纵列式连接装置为长度小于桨叶直径的槽钢件，使得前后直升机单体的桨叶有重叠，并且前后直升机单体有高度差，形成纵列式模式。 5.根据权利要求1所述的模块化的交叉式纵列无人直升机，其特征在于，所述底座侧板（3）及右侧板（12）采用碳板材料。 6.根据权利要求1所述的模块化的交叉式纵列无人直升机，其特征在于，所述承力部件底座（9）、前侧板（10）、起落架撑（4）、起落架杆（6）及底座侧板撑（7）采用复合材料。 7.根据权利要求1所述的模块化的交叉式纵列无人直升机，其特征在于，所述换向锥齿轮（20）的传动比为1。 8.根据权利要求1所述的模块化的交叉式纵列无人直升机，其特征在于，所述大齿轮（16）及换向锥齿轮（20）采用尼龙材料。 9.一种模块化的交叉式纵列无人直升机的工作方法，其特征在于，包括步骤如下：垂直起飞：通过舵机上的拉杆向上平移自动倾斜器，增加所有桨叶的桨距，从而增大桨叶迎角提高升力，直升机的机体爬升；垂直下降：通过舵机上的拉杆向下平移自动倾斜器，减小所有桨叶的桨距，从而降低桨叶迎角减小升力，直升机的机体下降；前飞：通过舵机上的拉杆使左、右旋翼轴上的自动倾斜器同时向前倾斜，改变合力方向，实现前飞；后飞：通过舵机上的拉杆使左、右旋翼轴上的自动倾斜器同时向后倾斜，改变合力方向，实现后飞；向左偏航：需通过舵机上的拉杆使左旋翼轴上的自动倾斜器向后倒，右旋翼轴上的自动倾斜器向前倒，形成一对力偶使直升机的机体向左偏航；向右偏航：需通过舵机上的拉杆使左旋翼轴上的自动倾斜器向前倒，右旋翼轴上的自动倾斜器向后倒，形成一对力偶使直升机的机体向右偏航；向左滚转：通过舵机上的拉杆向下平移左旋翼轴上的自动倾斜器，向上平移右旋翼轴上的自动倾斜器，机体向左滚转；向右滚转：通过舵机上的拉杆向上平移左旋翼轴上的自动倾斜器，向下平移右旋翼轴上的自动倾斜器，机体向右滚转；前俯：通过前直升机的机体左、右旋翼轴上的舵机的拉杆同时向下平移自动倾斜器，后直升机的机体左、右旋翼轴上的舵机拉杆同时向上平移自动倾斜器；后仰：通过前直升机的机体左、右旋翼轴上的舵机拉杆同时向上平移自动倾斜器，后直升机的机体左、右旋翼轴上的舵机拉杆同时向下平移自动倾斜器。
所属类别：	发明专利