一種構造飛行器的動力系統(tǒng)及飛行器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及飛行器領域，具體而言，涉及一種構造飛行器的動力系統(tǒng)及飛行器。
【背景技術】
[0002]目前，航模飛行器的種類繁多，例如四軸飛行器和固定翼無人機等。
[0003]四軸飛行器的旋翼對稱分布在機體的前后、左右四個方向，四個旋翼處于同一高度平面，且四個旋翼的結構和半徑都相同，四個電機對稱的安裝在飛行器的支架端，支架中間空間安放飛行控制計算機和外部設備。四軸飛行器通過調節(jié)四個電機轉速來改變旋翼轉速，實現(xiàn)升力的變化，從而控制飛行器的姿態(tài)和位置，在調節(jié)的過程中消耗的電能比較大，高能耗直接導致續(xù)航時間短的問題；四軸飛行器飛行速度慢，目前較高端的中小型四軸飛行器的垂直上升最大速度一般為9m/s，水平速度最大只有25m/s;由于續(xù)航時間短、飛行速度慢，導致諸如運輸、快遞、巡線等都難以有效實現(xiàn)。目前四軸飛行器大多數(shù)應用均在極其有限空間、時間范圍內(nèi)進行。
[0004]固定翼無人機之所以能飛起來，是因為機翼的升力克服了重力。機翼的升力是機翼上下空氣壓力差形成的。一般固定翼航模是依靠機頭的電動機帶動螺旋槳高速運轉，然后提供推力，當推力大于滑輪的摩擦阻力時，飛機就會向前運動。固定翼飛機在空中飛行速度較快，需要操舵手有良好的反應能力，還有較強的操作技巧，相比于多軸無人機來說，操作是比較復雜的。另外，由于固定翼無人機只有一個提供推力的螺旋槳，且方向是水平的，在飛機的垂直方向上并沒有外加的力來平衡飛機機體的重力，沒有外加的力來調整飛機的姿態(tài)，所以固定翼只能在空中飛行時，利用機翼和尾翼產(chǎn)生的升力和其他力，才能保持平衡，而不能懸停在空中。
[0005]目前，尚無一種兼顧垂直起降、空中懸停、飛行速度快、飛行時間長的飛行器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種構造飛行器的動力系統(tǒng)及飛行器，旨在改善上述問題。
[0007]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
[0008]—種構造飛行器的動力系統(tǒng)，包括旋翼機構，所述旋翼機構包括可轉動的旋轉軸和螺旋槳，所述旋轉軸與旋轉控制機構連接，所述旋轉控制機構包括控制裝置和傳動機構，所述控制裝置與所述旋轉軸通過所述傳動機構連接，所述螺旋槳與驅動裝置轉動連接，所述驅動裝置與所述旋轉軸固定連接。
[0009]進一步地，所述傳動機構包括主動齒輪和傳動齒輪，所述主動齒輪與所述傳動齒輪嚙合，所述主動齒輪與所述控制裝置連接，所述傳動齒輪固定套設于所述旋轉軸上。
[0010]采用主動齒輪和從動齒輪相嚙合的傳動結構，傳動精確快速?？刂茣r，控制裝置帶動主動齒輪轉動，主動齒輪帶動傳動齒輪，由于傳動齒輪固定于旋轉軸上，從而帶動旋轉軸轉動。
[0011 ]進一步地，所述控制裝置包括控制模塊和控制電機，所述控制模塊與所述控制電機電連接，所述控制電機與所述主動齒輪連接。
[0012]控制電機工作帶動主動齒輪轉動，控制模塊控制控制電機的啟停、正反轉以及轉速等，從而實現(xiàn)旋轉軸的轉停、轉向以及轉速等，使得旋轉軸的控制精確，快速高效地實現(xiàn)多種飛行模式的切換。
[0013]進一步地，所述旋翼機構為四個，其中，所述旋轉軸為兩個，所述螺旋槳為四個；
[0014]兩個所述旋轉軸的兩端均分別設置有一個螺旋槳，兩個所述旋轉軸之間設置有橫桿，所述橫桿包括第一橫桿和第二橫桿，其中一個旋轉軸通過所述旋轉控制機構和所述軸桿連接機構分別與所述第一橫桿和所述第二橫桿連接，另一個旋轉軸通過所述軸桿連接機構和所述旋轉控制機構分別與所述第一橫桿和所述第二橫桿連接。
[0015]采用四個螺旋槳，使得該動力系統(tǒng)可構造四軸的飛行器，并且旋轉軸為兩個，使得四個螺旋槳兩兩為一組，同一組的兩個螺旋槳共軸轉動。
[0016]進一步地，所述旋轉控制機構還包括第一連接件，所述橫桿與所述旋轉軸通過所述第一連接件連接，所述控制裝置安裝于所述第一連接件上。
[0017]通過設置第一連接件，能夠對控制裝置起到固定作用，可實現(xiàn)該旋轉控制機構與第一橫桿或第二橫桿的連接和固定。
[0018]進一步地，所述第一連接件包括第一T形連接件和第一固定板，所述第一 T形連接件包括第一連接部和第一固定部，所述第一連接部與所述旋轉軸通過軸承連接，所述橫桿固定于所述第一固定部和所述第一固定板之間，所述控制裝置安裝于所述第一固定部上。
[0019]控制裝置固定在第一固定部上，固定牢靠，使控制裝置能夠很好地控制主動齒輪轉動。旋轉軸在傳動齒輪的帶動下轉動時，軸承轉動，既能夠保證旋轉軸的轉動，也能夠使旋轉軸牢靠地與第一連接部連接，使旋轉軸不會發(fā)生偏移或晃動，傳動更加精準。
[0020]進一步地，所述軸桿連接機構包括第二連接件，所述第二連接件包括第二T形連接件和第二固定板，所述第二 T形連接件包括第二連接部和第二固定部，所述第二連接部與所述旋轉軸通過軸承連接，所述橫桿固定于所述第二 T形連接件和所述第二固定板之間。
[0021]第二連接部通過軸承與旋轉軸連接固定，第二固定部和第二固定板在連接時將橫桿夾緊于第二固定部和第二固定板之間，使橫桿與旋轉軸能夠牢靠連接，既保證了旋轉軸的轉動，又能夠對旋轉軸起到支撐和連接作用。
[0022]進一步地，所述驅動裝置包括電機，所述電機固定于螺旋槳固定座內(nèi)，所述螺旋槳的軸伸入所述螺旋槳固定座并與所述電機連接，所述螺旋槳固定座與所述旋轉軸固定連接。
[0023]螺旋槳固定座對電機起到固定和保護作用，螺旋槳固定座與旋轉軸固定連接，保證了旋轉軸在轉動時帶動螺旋槳發(fā)生偏轉。
[0024]進一步地，所述螺旋槳固定座的底部的兩端分別設置有底板，所述旋轉軸上套設有兩個連接板，所述底板與所述連接板通過螺栓連接。
[0025]通過底板與連接板的連接，能夠將螺旋槳固定座與旋轉軸很好地固定，便于旋轉軸在轉動時帶動螺旋槳發(fā)生偏轉。
[0026]本發(fā)明還提供了一種飛行器，以輔助解決上述技術問題，該飛行器，包括上述任一項構造飛行器的動力系統(tǒng)。
[0027]本發(fā)明提供的構造飛行器的動力系統(tǒng)的有益效果是:該動力系統(tǒng)工作時，可通過控制裝置控制傳動機構動作，傳動機構帶動旋轉軸轉動，旋轉軸帶動驅動裝置轉動，從而使螺旋槳發(fā)生偏轉，通過旋轉控制機構控制旋轉軸的轉動，可實現(xiàn)螺旋槳工作方向的調整。采用該動力系統(tǒng)構造的飛行器在起飛時，該動力系統(tǒng)的螺旋槳的工作方向豎直，利用螺旋槳的旋轉產(chǎn)生升力，并通過相應的控制實現(xiàn)垂直起降和空中懸停；在飛行過程中，旋轉軸轉動，使螺旋槳的工作方向與飛行方向一致，螺旋槳旋轉為飛行器提供推力，加快了飛行速度，并且節(jié)約了能耗，續(xù)航時間長。因此，該動力系統(tǒng)能夠構造兼顧垂直起降、空中懸停、飛行速度快、飛行時間長的飛行器。
【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。
[0029]圖1為本發(fā)明第一實施例提供的構造飛行器的動力系統(tǒng)的結構示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明第一實施例提供的構造飛行器的動力系統(tǒng)的旋轉控制機構的底側視角的結構示意圖；
[0031]圖3為本發(fā)明第一實施例提供的構造飛行器的動力系統(tǒng)的螺旋槳固定座的結構示意圖；
[0032]圖4為本發(fā)明第二實施例提供的構造飛行器的動力系統(tǒng)在兩個螺旋槳共軸轉動時的結構示意圖；
[0033]圖5為本發(fā)明第二實施例提供的構造飛行器的動力系統(tǒng)的軸桿連接機構的底側視角的結構示意圖；
[0034]圖6為本發(fā)明第二實施例提供的構造飛行器的動力系統(tǒng)的結構示意圖；
[0035]圖7為本發(fā)明第三實施例提供的飛行器的頂面視角的結構示意圖；
[0036]圖8為本發(fā)明第三實施例提供的飛行器的底面視角的結構示意圖。
[0037]圖中標記分別為:
[0038]旋轉軸101;螺旋槳102;控制裝置103;驅動裝置104;主動齒輪105;傳動齒輪106;橫桿107;第一橫桿108;第二橫桿109;第