涵道飞行器的制作方法

1.本发明涉及飞行器技术领域，具体涉及一种涵道飞行器。


背景技术：

2.近年来，无人机的运用呈现爆发式增长，尤其是多旋翼无人机，以其操作方便、环境适应性强、运行稳定等优点，广泛运用于空中摄影、电力巡线、农林植保、边防巡逻等任务场景。传统多旋翼无人机采用电机作为动力源，电池供电，这种模式由于电池能量密度低，在提供相同能量时，所需质量大，因此整机负载较小，航时较短。当采用发动机作为动力源时，因为是烧油，而油的能力密度很高，同时在耗油的过程中质量还会逐步减少，则能克服电动多旋翼无人机负载小，航时短的缺点，但油动多旋翼无人机也有其缺点，就是无法准确和同步控制多个旋翼的转速，从而影响无人机的飞行稳定性。面对农林植保、抢险救援等任务场景对大载重、长航时、高稳定无人机的强烈需求，有必要研发一种能够具备整机负载大、航时长且飞行稳定的涵道飞行器。


技术实现要素：

3.为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种涵道飞行器，该涵道飞行器整机负载大、航时长且飞行稳定。
4.为了实现上述目的，本发明提供了一种涵道飞行器，包括：机身、四个传动组件、第一同步传动机构和第二同步传动机构；其中，四个传动组件为：第一传动组件、第二传动组件、第三传动组件和第四传动组件；其中，所述第一传动组件和所述第二传动组件设置在所述机身的一侧，所述第三传动组件和所述第四传动组件设置在所述机身的另一侧，所述第一同步传动机构的一端连接于所述第一传动组件，另一端连接于所述第三传动组件，所述第二同步传动机构一端连接于所述第二传动组件，另一端连接于所述第四传动组件；其中，所述第一传动组件、所述第二传动组件、所述第三传动组件和所述第四传动组件的结构相同，每个所述传动组件包括：涵道、发动机和螺旋桨，所述涵道连接于所述机身，所述螺旋桨设置在所述涵道内，所述发动机连接于所述螺旋桨，所述发动机连接于所述第一同步传动机构或所述第二同步传动机构中的一者。
5.优选地，每个所述传动组件还包括：单向离合器，所述发动机连接于所述单向离合器，所述发动机通过所述单向离合器连接于所述螺旋桨，所述发动机通过实施离合器连接于所述第一同步传动机构或所述第二同步传动机构中的一者。
6.优选地，所述发动机为活塞发动机。
7.优选地，每个所述传动组件还包括：支架和外罩，所述支架连接于所述涵道，所述发动机设置在所述支架上，所述外罩罩设在所述发动机上。
8.优选地，每个所述传动组件还包括：滑流舵，设置在所述涵道的下端面。
9.优选地，还包括：舵机，连接于所述滑流舵。
10.优选地，还包括：第一同步传动机构节点、第二同步传动机构节点和连杆，所述第一同步传动机构节点和所述第二同步传动机构节点设置在所述机身内，所述第一同步传动机构连接于所述第一同步传动机构节点，所述第二同步传动机构连接于所述第二同步传动机构节点，所述连杆的一端连接于所述第一同步传动机构节点，另一端连接于所述第二同步传动机构节点。
11.优选地，所述涵道通过绗梁或框架连接于所述机身。
12.本发明的有益效果在于：（1）本发明提供的涵道飞行器，通过发动机作为动力源能够使涵道飞行器器整机负载大、航时长。
13.（2）在工作过程中，可以通过第一传动组件、第二传动组件、第三传动组件和第四传动组件的发动机转速增加提高推力实现涵道飞行器的上升，转速增加的细节过程：启动速度快的发动机会先通过第一同步传动机构和第二同步传动机构带动四个螺旋桨动作，但由于负载太大，单个发动机无法快速带动，会抑制转速的增加，然后通过后续启动的发动机的赶上共同提供动力，即可实现四个传动组件的同步转动，实现了涵道飞行器的稳定起飞与飞行。
14.（3）在工作过程中，可以通过第一传动组件、第二传动组件、第三传动组件和第四传动组件的发动机转速降低减小推力实现，转速减少的细节过程：发动机速度降低，螺旋桨在阻力的作用下速度同时降低，因为有第一同步传动机构和第二同步传动机构，因此四个螺旋桨始终转速相同；若螺旋桨转速下降速率大于发动机转速下降速率，则由转速下降慢的发动机承受负载，但由于负载太大，单个发动机无法承受，会导致其转速下降速度增大，从而赶上其他发动机的下降速度，最终会形成四个发动机共同承担负载的情况，即可实现四个传动组件的同步转动，实现了涵道飞行器的稳定降落。
附图说明
15.图1是本发明第一种实施例的涵道飞行器的结构示意图；图2是本发明第二种实施例的涵道飞行器的结构示意图；图3是本发明第三种实施例的涵道飞行器的结构示意图；图4是本发明第四种实施例的涵道飞行器的结构示意图；图5是本发明第五种实施例的涵道飞行器的结构示意图。
16.附图标记说明：1机身；2发动机；3螺旋桨；4涵道；5滑流舵；6第一同步传动机构；7单向离合器；8第一同步传动机构节点；9第二同步传动机构节点；10第二同步传动机构；11、第一传动组件；12第二传动组件；13第三传动组件；14第四传动组件、15连杆。
具体实施方式
17.下面结合附图详细介绍本发明技术方案。
18.图1是本发明第一种实施例的涵道4飞行器的结构示意图；图2是本发明第二种实施例的涵道4飞行器的结构示意图；图3是本发明第三种实施例的涵道4飞行器的结构示意
图；图4是本发明第四种实施例的涵道4飞行器的结构示意图；图5是本发明第五种实施例的涵道4飞行器的结构示意图。
19.如图1至图5所示，根据本发明的一方面提供了一种涵道4飞行器，包括：机身1、四个传动组件、第一同步传动机构6和第二同步传动机构10；其中，四个传动组件为：第一传动组件11、第二传动组件12、第三传动组件13和第四传动组件14；其中，所述第一传动组件11和所述第二传动组件12设置在所述机身1的一侧，所述第三传动组件13和所述第四传动组件14设置在所述机身1的另一侧，所述第一同步传动机构6的一端连接于所述第一传动组件11，另一端连接于所述第三传动组件13，所述第二同步传动机构10一端连接于所述第二传动组件12，另一端连接于所述第四传动组件14；其中，所述第一传动组件11、所述第二传动组件12、所述第三传动组件13和所述第四传动组件14的结构相同，每个所述传动组件包括：涵道4、发动机2和螺旋桨3，所述涵道4连接于所述机身1，所述螺旋桨3设置在所述涵道4内，所述发动机2连接于所述螺旋桨3，所述发动机2连接于所述第一同步传动机构6或所述第二同步传动机构10中的一者。
20.本发明提供的涵道4飞行器，通过发动机2作为动力源能够使涵道4飞行器器整机负载大、航时长。
21.在工作过程中，可以通过第一传动组件11、第二传动组件12、第三传动组件13和第四传动组件14的发动机2转速增加提高推力实现涵道4飞行器的上升，转速增加的细节过程：启动速度快的发动机2会先通过第一同步传动机构6和第二同步传动机构10带动四个螺旋桨3动作，但由于负载太大，单个发动机2无法快速带动，会抑制转速的增加，然后通过后续启动的发动机2的赶上共同提供动力，即可实现四个传动组件的同步转动，实现了涵道4飞行器的稳定起飞与飞行。
22.在工作过程中，可以通过第一传动组件11、第二传动组件12、第三传动组件13和第四传动组件14的发动机2转速降低减小推力实现，转速减少的细节过程：发动机2速度降低，螺旋桨3在阻力的作用下速度同时降低，因为有第一同步传动机构6和第二同步传动机构10，因此四个螺旋桨3始终转速相同；若螺旋桨3转速下降速率大于发动机2转速下降速率，则由转速下降慢的发动机2承受负载，但由于负载太大，单个发动机2无法承受，会导致其转速下降速度增大，从而赶上其他发动机2的下降速度，最终会形成四个发动机2共同承担负载的情况，即可实现四个传动组件的同步转动，实现了涵道4飞行器的稳定降落。
23.如图1至图5所示，设置在机身1一侧的第一传动组件11和第二传动组件12与设置在机身1另一侧的第三传动组件13和第四传动组件14沿机身1的中轴线对称分布。
24.作为优选技术方案，每个所述传动组件还包括：单向离合器7，所述发动机2连接于所述单向离合器7，所述发动机2通过所述单向离合器7连接于所述螺旋桨3，所述发动机2通过实施离合器连接于所述第一同步传动机构6或所述第二同步传动机构10中的一者。
25.在该技术方案中，进一步包括了单向离合器7，通过单向离合器7的设置便于发动机2带动螺旋桨3转动，同时便于通过第一同步传动机构6或第二同步传动机构10使四个传动组件的四个螺旋桨3同步转动。
26.作为优选技术方案，所述发动机2为活塞发动机2。
27.在该技术方案中，发动机2为活塞发动机2，通过活塞发动机2的选取能够使涵道4
飞行器具备更强的动力和续航能力。
28.作为优选技术方案，每个所述传动组件还包括：支架和外罩，所述支架连接于所述涵道4，所述发动机2设置在所述支架上，所述外罩罩设在所述发动机2上。
29.在该技术方案中，每个传动组件还包括支架和外罩，便于发动机2的安装，同时能够避免杂物进入到发动机2内。
30.作为优选技术方案，每个所述传动组件还包括：滑流舵5，设置在所述涵道4的下端面。
31.在该技术方案中，进一步包括了滑流舵5，便于控制涵道4飞行器的航向。
32.作为优选技术方案，还包括：舵机，连接于所述滑流舵5。
33.在该技术发难中，进一步包括了舵机，通过舵机的设置能够改变滑流舵5的朝向进而即可改变涵道4飞行器的航向。
34.作为优选技术方案，还包括：第一同步传动机构节点8、第二同步传动机构节点9和连杆15，所述第一同步传动机构节点8和所述第二同步传动机构节点9设置在所述机身1内，所述第一同步传动机构6连接于所述第一同步传动机构节点8，所述第二同步传动机构10连接于所述第二同步传动机构节点9，所述连杆15的一端连接于所述第一同步传动机构节点8，另一端连接于所述第二同步传动机构节点9。
35.在该技术方案中，进一步包括了第一同步传动机构节点、第二同步传动机构节点和连杆，第一同步传动机构6能够通过第一同步传动机构节点、第二同步传动机构节点和连杆连接于第二同步传动机构10，便于同步驱动四个传动组件的四个螺旋桨3同步转动。
36.作为优选技术方案，所述涵道4通过绗梁或框架连接于所述机身1。
具体实施例
37.图1是本发明第一种实施例的涵道4飞行器的结构示意图；图2是本发明第二种实施例的涵道4飞行器的结构示意图；图3是本发明第三种实施例的涵道4飞行器的结构示意图；图4是本发明第四种实施例的涵道4飞行器的结构示意图；图5是本发明第五种实施例的涵道4飞行器的结构示意图如图1至图5所示，该涵道4飞行器包括：某型涵道4飞行器，结构包括机身1、四个涵道4、四组发动机2、四个单向离合器7、四组滑流舵5、离合器同步传动机构和四个螺旋桨3等。四涵道4对称布置，涵道4和机身1采用绗梁、框架或其他形式进行固定连接；发动机2和单向离合器7直接连接，发动机2采用活塞发动机2，单向离合器7和螺旋桨3直接连接，整个发动机2安装在涵道4的支座上，采用外罩遮盖；滑流舵5安装在涵道4下端，通过舵机驱动可实现角度偏转，相邻涵道4的滑流舵5对称布置，相对涵道4的滑流舵5在同一平面上；单向离合器7通过第一同步传动机构6和第二同步传动机构10实现同步转动，同时又保证相邻涵道4转向相反；第一同步传动机构6、第二同步传动机构10和连杆采用h型传动结构，第一同步传动机构节点和第二同步传动机构节点布置在机身1内部。
38.无人机上升，通过动力系统转速增加提高推力实现，转速增加的细节过程：增加的快的发动机2会先通过单向离合器7、第一同步传动机构6和第二同步传动机构10带动四组螺旋桨3动作，但由于负载太大，单个发动机2无法快速带动，会抑制转速的增加，然后通过后来发动机2的赶上共同提供动力。无人机下降，通过动力系统转速降低减小推力实现，转
速减少的细节过程：发动机2速度降低，螺旋桨3在阻力的作用下速度同时降低，因为有第一同步传动机构6和第二同步传动机构10，因此四个螺旋桨3始终转速相同；若螺旋桨3转速下降速率大于发动机2转速下降速率，则由转速下降慢的发动机2承受负载，但由于负载太大，单个发动机2无法承受，会导致其转速下降速度增大，从而赶上其他发动机2的下降速度，最终会形成四个发动机2共同承担负载的情况。
39.无人机前进、后退、旋转、左右移动的动作控制是通过滑流舵5的不同偏向实现的，而动作快慢是通过滑流舵5的偏转角度大小控制的。
40.最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。