本实用新型涉及航空技术领域,特别是涉及一种可折叠的复合式油动高速四旋翼无人机动力传动系统。
背景技术:
随着航空科技的进步,多旋翼无人机越来越多的应用到国民经济领域,但同时其续航能力、载荷能力的不足也限制了其应用及发展。固定翼垂直起降无人机的出现改善了这种情况,固定翼垂直起降无人机结合固定翼和多旋翼的特点,既可以垂直起降又可以高速平飞。现有固定翼垂直起降无人机主要包括倾转旋翼机、尾座式无人机和复合式无人机,其中应用最广的为复合式垂直起降无人机。在中国专利CN 105539834 A(申请公布日:2016.05.04)中介绍了一种复合翼垂直起降无人机,它采用固定翼飞机和四旋翼飞行器相结合的布局,即在固定翼飞机的基础上,在机翼上安装有四副旋翼,垂直起降时主要靠四副旋翼提供升力,平飞时主要靠机翼相对气流运动提供升力;此外其垂尾上设置有变距螺旋桨,用以增加低速飞行时的偏航控制力矩。上述发明从气动角度来讲,安装于机翼上的四副旋翼及其安装架均为不规则非流线型结构,在平飞时会造成全机废阻的大幅提升;从结构角度来讲,机翼的传力负担较之于普通固定翼更为艰巨,机翼受扭情况恶化,需要对机翼做结构做额外补强,使机身结构重量大大增加,载荷能力下降;从使用角度来讲,机身一体化安装,无法折叠,占用空间较大,地面运输困难。
技术实现要素:
为了克服上述现有技术的不足,本实用新型提供了一种可折叠的复合式油动高速四旋翼无人机动力传动系统。
本实用新型所采用的技术方案是:一种可折叠的复合式油动高速四旋翼无人机动力传动熊,它主要包括动力子系统和多旋翼传动子系统。他们之间的位置连接关系是:4套多旋翼传动子系统分别与动力子系统连接。
所述动力子系统包括发动机、螺旋桨离合器、螺旋桨轴、多旋翼离合器、一级传动轴、转换同步带轮、转换同步带和二级传动轴;螺旋桨离合器一端与发动机前输出轴固连,另一端与螺旋桨轴固连,所述螺旋桨离合器为可遥控的磁粉式电磁离合器,可通过遥控装置控制其连接或断开;多旋翼离合器一端与发动机后端输出轴固连,另一端与一级传动轴固连,所述多旋翼离合器为离心式离合器,发动机后端输出轴达到一定转速时该离合器处于连接状态;转换同步带轮数量为2个,分别于一级传动轴和二级传动轴固连,然后通过转换同步带与二者配合保证一级传动轴与二级传动轴等速转动。
所述多旋翼传动子系统,包括一级主动带轮、一级从动带轮、一级同步带、转接轴、二级主动带轮、二级从动带轮、二级同步带和多旋翼轴;一级主动带轮与一级从动带轮分别与一级同步带配合传动;一级从动带轮、二级主动带轮分别与转接轴固连;二级主动带轮与二级从动带轮分别与二级同步带配合传动,多旋翼轴与二级从动带轮固连。动力传动系统包括 4套多旋翼传动子系统,安装在前面的多旋翼子系统通过一级主动带轮与一级传动轴连接,安装在后面的多旋翼子系统通过一级主动带轮与二级传动轴连接。
优点及功效:与现有技术相比,本实用新型的有益效果是解决了传统复合式无人机传统系统机构复杂、装配困难、重量大的问题。本实用新型采用同步带机构传动,结构简单,重量轻,可吸收一定程度的振动。
附图说明
图1可折叠的复合式油动高速四旋翼无人机动力传动系统示意图;
图2可折叠的复合式油动高速四旋翼无人机动力传动系统各部件转向示意图。
图中符号标记如下:
1-发动机;2-螺旋桨离合器;3-螺旋桨轴;4-多旋翼离合器;5-一级传动轴;6-转换同步带轮;7-转换同步带;8-二级传动轴;9-一级主动带轮;10-一级从动带轮;11-转接轴;12- 转接轴;13-二级主动带轮;14-二级从动带轮;15-二级同步带;16-多旋翼轴。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明,应当理解此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
参见图1,与本实施例的一种可折叠的复合式油动高速四旋翼无人机动力传动系统相关的动力子系统主要构成如下:
所述动力子系统包括发动机1、螺旋桨离合器2、螺旋桨轴3、多旋翼离合器4、一级传动轴5、转换同步带轮6、转换同步带7和二级传动轴8;螺旋桨离合器2一端与发动机1前输出轴固连,另一端与螺旋桨轴3固连,所述螺旋桨离合器2为可遥控的磁粉式电磁离合器,可通过遥控装置控制其连接或断开;多旋翼离合器4一端与发动机1后端输出轴固连,另一端与一级传动轴5固连,所述多旋翼离合器4为离心式离合器,发动机1后端输出轴达到一定转速时该离合器处于连接状态;转换同步带轮6数量为2个,分别与一级传动轴5和二级传动轴8固连,然后通过转换同步带7与二者配合保证一级传动轴5与二级传动轴8等速转动。
参见图1,与本实施例的一种可折叠的复合式油动高速四旋翼无人机动力传动系统相关的多旋翼子系统主要构成如下:
所述多旋翼传动子系统,包括一级主动带轮9、一级从动带轮10、一级同步带11、转接轴12、二级主动带轮13、二级从动带轮14、二级同步带15和多旋翼轴16;一级主动带轮9 与一级从动带轮10分别与一级同步带11配合传动;一级从动带轮10、二级主动带轮13分别与转接轴固连;二级主动带轮13与二级从动带轮14分别与二级同步带15配合传动,多旋翼轴16与二级从动带轮13固连。动力传动系统包括4套多旋翼传动子系统,安装在前面的多旋翼子系统通过一级主动带轮与一级传动轴连接,安装在后面的多旋翼子系统通过一级主动带轮与二级传动轴连接。
参见图1-图2,本实施例具体实施过程如下:
图2中各个箭头代表着多旋翼传动子系统各部分传动部件的转向。一级传动轴5与发动机1后输出轴转向相同,一级传动轴5与二级传动轴8通过转换同步带7保持同向,通过一级同步带11不同的扭转安装方式,可以控制相邻的多旋翼轴16转向彼此相反,以平衡扭矩作用。当飞机进入过渡状态或者前飞状态时,通过控制装置控制螺旋桨离合器2接合,发动机1前输出轴带动螺旋桨轴3旋转提供前飞的拉力。
本实用新型的有益效果是解决了传统复合式无人机传统系统机构复杂、装配困难、重量大的问题。本实用新型采用同步带机构传动,结构简单,重量轻,可吸收一定程度的振动。