[发明专利]配备有自由轮的分布式电动装置的飞行器

说明书

技术领域

本发明涉及一种转动机翼飞行器或固定机翼飞行器，其配备有分布式电磁传动装置，由电动机组构成，每台电动机能够产生让轴转动所需总功率的组成功率；每个所述电动机组件均装置有自由轮。

本发明涉及适用于有人驾驶或无人驾驶(比如无人机)型固定机翼飞行器(飞机)或者旋转机翼飞行器(直升机)的电磁功率传输技术领域。

背景技术

一般来说，飞行器的传统驱动系统包括：热机或者涡轮轴发动机或涡轮风扇发动机，和与旋翼轴相连的齿轮基极机械减速器。齿轮基极减速器目前的应用领域包括：

在直升飞机上，可以用来传输由一台或多台发动机或涡轮发动机产生的机械扭矩，从而驱动旋翼(主旋翼和/或后部旋翼)。因此，也可以让旋翼轴的高转速(涡轮机转速通常为30000转/分)过渡到低转速(普通直升机的转速为300至500转/分)。

在飞机上，可以让发动机或者涡轮发动机驱动螺旋桨(或者旋翼)。

需要注意的是，可以假设在机壳断裂的情况下，安装在现代化机器上的机械传输盒能够坚持进行30分钟无润滑飞行，前提是降低功率飞行，这就要求在最佳情况下取消任务量，在频繁出现的最糟糕的情况下，在飞行过程中所有机械总成过早分解后机器和全套设备出现损耗。在战场上，其抗弹道冲击韧性则是其基本性能。总而言之，在机械减速器出现故障的情况下，飞行器和全套设备可能会受损。因此，总体而言，其后果是非常严重的。

依据专利文件CA2.230.270(MARTEL)可以了解到，一个多电机轴可以在同一飞行器上使用多台发动机。每台发动机均能产生驱动飞行器所需的所有功率。在一台发动机出现故障的情况下，该装置可以使用剩余的发动机。但是每台发动机的输出轴均与螺旋桨轴保持一定距离；较为复杂的滑轮离合器系统能够保证对能量进行传输。因为整个发动机的尺寸不仅远远超出所设想的冗余度，而且其在滑轮和离合器发生故障的情况下还不能达到理想的安全状态。

专利文件KR2004.0018612(KOREA AEROSPACE)中介绍了一种驱动系统，能够提高仪器的反应性，并采用驱动检测器来迅速且详尽地检测出所述系统的状态。该系统包括：一台发电机组；一台发生器；各类电池；两台由激励器引导的电动机。电动机不是每个部分均可以产生组成驱动飞机所需总功率的配电结构；每台所述发动机均是相互独立的。而且，在此文件中，该驱动系统不能在一台发动机出现故障的情况下达到理想的安全状态。

专利文件US2009/0145998(SALYER)中介绍了一种飞行器专用尤其是直升机专用的混合式驱动系统。该系统中包括：一台传动装置；一台发生器；一台其旋翼和直升机主旋翼具有同轴性的电动机；只能用来对电动机进行供电的各类电池。在电动机出现故障的情况下，不能充分地保证飞行器的安全状态。

专利文件US5.054.716(WILSON)中介绍了一种“倾转旋翼机”型飞行器专用驱动系统。只有一台电动机和每台旋翼相连。传输机构能够将旋翼相互连接起来，以便于如果其中一台电动机出现故障，剩下的电动机可将机械能传输到两台旋翼上。但是，如果传输机构出现故障，则飞行器的安全将不再能得到保障。

文件DE102008014404(瑞士UAV GMBH)中介绍了一种无人驾驶型飞行器，其组成包括混合式设计的电动设备。内燃机型发动机可以驱动交流发电机产生电流。所产生的电流供给电动机，用于保持初级回路的电动性和/或缓冲装置电池的电动性。电动机同样能够由缓冲装置电池来提供电流。由离合器和90°复位装置组成的传输机构，安装在电动机轴和旋翼转动轴之间。如果该传输机构出现故障，则飞行器的安全将不再能得到保障。

文件DE202008002249U1(DILL HANS DIETER)中同样介绍了飞行器，其组成包括混合式设计的电动设备(电动机和内燃机型发动机)。由齿轮组成的传输装置，安装在电动机和旋翼转动轴之间。如果该传输系统出现故障，则飞行器的安全将不再能得到保障。

针对这些情形，本发明的主要目的在于提高传输总成的可靠性，并显著地缩小其尺寸、重量并降低维护成本。

发明内容

本发明所建议的解决方案为一种转动机翼飞行器或固定机翼飞行器，其组成包括一个或多个旋翼和/或一个或多个螺旋桨，能让至少一个轴以变化速度或恒定速度转动的旋翼和/或螺旋桨旋转；所述飞行器由一电磁传动装置构成，配备用于通过驱动所述轴旋转而为所述飞行器提供驱动力和/或支承力。

该飞行器的显著特征在于：