[发明专利]飞行器的动力驱动系统

说明书

技术领域

本发明属于航空飞行设备的动力驱动系统，尤其涉及一种适用于利用螺旋桨驱动的各种航空飞行器的无扭矩动力驱动系统。

背景技术

现有的直升飞机、固定翼机等均采用螺旋桨驱动，这类航空飞行器均采用间接反作用力发动机驱动，其工作原理是由发动机经过一些列机械传动后带动飞机的螺旋桨、直升机的旋翼旋转对空气作功，使空气加速向后或向下流动，这时空气对螺旋桨产生反作用力便用来推进飞行器。这类发动机有活塞式发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨风扇发动机等。而涡轮风扇发动机则既有直接反作用力，也有间接反作用力，但常将其划归直接反作用力发动机一类，所以也称其为涡轮风扇喷气发动机。

无论采用哪种发动机，现有的发动机均采用一连接螺旋桨的传动轴作为动力输出，由于传动轴的另一端与飞行器的机身连接或间接连接，所以螺旋桨产生反作用力的同时，会对机身带来相应作用力的反向力矩，影响飞行器的正常分型，为消除该反向扭转力矩，现有直升飞机便通过设置长长的尾翼来平衡该力矩。这一方面不仅使飞行器的体积和重量增大，同时也会造成飞行器的设计和控制的复杂程度，使得飞行器难以实现小型化和结构简洁化，飞行器的造价无法降低，这在一定程度上阻碍了飞行器的发展和推广。纵然已经有了共轴双旋翼直升飞机，平衡了反向扭转力矩，但这共轴系统仍然采用机械传动控制环节得以平衡飞机机身的反扭矩，仍使飞机结构复杂、重量巨大。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构设计合理，能使飞行器机身的扭转力矩轻松减小为零，驱动效率提高的飞行器的动力驱动系统，它利用异步电动机的原理，通过电磁铁作用于转盘，抵消摩擦力矩，使机身不发生转动，可省略常规飞机机身的平衡装置，满足了飞行器结构简单、小型化的设计要求，更有利于飞行器的推广和制造。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种飞行器的动力驱动系统，其特征在于所述动力驱动系统包括电源、电动机、轴承座，所述电动机通过轴承垂直设置在一轴承座内，电动机的定子和转子均朝上方向延伸并分别安装螺旋桨，所述定子与转子安装螺旋桨的上端同轴套装设置，转子的下端伸出轴承座后固定一转盘，轴承座外固定设置有磁极部位贴近转盘的电磁铁。

具体的讲，所述电动机的两端通过轴承设置在一轴承座内，电动机的一端设置转子轴承，电动机的另一端设置定子轴承，转子轴承和定子轴承固定在轴承座的两端，所述轴承座上设置有动力驱动系统固定安装孔。

所述电动机定子朝上方向延伸的一端为套筒结构，所述套筒通过轴承固定在轴承座上，电动机转子穿设在套筒内，并通过一轴承与套筒套接，电动机转子的上端和下端均穿透轴承座，其下端通过轴承固定在轴承座上，上端伸出套筒外设置螺旋桨。

电动机的定子的套筒部分外设置有电刷、集电环或导电轴承，每个电刷、集电环或导电轴承与套筒间设置有绝缘材料，每个集电环或导电轴承的内圈分别连接电动机的电极，电刷或导电轴承的外圈均接入控制电路。

所述安装在转子一端的螺旋桨和安装在定子上的螺旋桨互为正反旋转的螺旋桨。

所述转盘为导电材料制成，所述电磁铁的磁极与转盘之间的电磁力矩用于抵消所述轴承传给轴承座的摩擦力矩，使轴承座的固定飞行器机身不发生转动。

所述轴承座外固定设置的电磁铁设置在轴承座外壁上，每个电磁铁之间的电导线串联设置。

所述电动机为外定子、内转子结构的有刷或无刷电动机，或者是外转子、内定子结构的有刷或无刷电动机。

所述飞行器为使用共轴双螺旋桨拍打空气获得动力的飞行器，包括直升飞机、固定翼机、旋翼机或模型飞机。

所述轴承座与飞行器的机身垂直或水平固定安装。

该飞行器的动力驱动系统可适用于所有采用共轴双螺旋桨拍打空气获得动力的飞行器，电动机的定子和转子均在旋转方向上固定，电动机只通过两个轴承固定于轴承座内。两个轴承分别位于轴承座的两端，一个轴承固定设置电动机转子，另一个轴承固定设置电动机定子，定子和转子均朝同一方向延伸后固定安装螺旋桨，定子和转子同轴套装设置，二者间设置轴承以保证二者在相向转动时的稳定性。