[发明专利]油电混合动力多旋翼飞行器

说明书

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，特别是涉及一种油电混合动力多旋翼飞行器。

背景技术

多旋翼飞行器是一种结构简单、操控灵活、飞行姿态稳定的飞行器。一般常见的有三轴、四轴、六轴、八轴等不同种类。得益于近年来微机电、传感器技术的发展，多旋翼飞行器被广泛应用于航模、空中拍摄平台等领域。多旋翼飞行器通过各类传感器感知飞行状态，并通过微处理器向旋翼电机发出转速指令来调整飞行器的不同飞行姿态。

目前，多旋翼飞行器要想获得稳定的飞行姿态需要各类传感器准确感知飞行器状态，并通过微处理器向响应速度很快的旋翼电机发出转速指令来保持飞行状态稳定，这个过程需要各部件反应非常迅速，才能保持飞行器稳定。其中，传感器、处理器、电机都需要电池供电，特别是提供动力的电机耗电量最大。局限于目前电池技术发展水平，使用电池为动力的多旋翼飞行器普遍续航时间短、负载能力小，这大大限制了多旋翼飞行器的性能表现和应用领域。为解决多旋翼飞行器续航时间短的缺点，人们考虑通过燃料发动机作为动力。但燃料发动机与电机相比，最大的缺点就是响应速度慢，这无法满足迅速控制多旋翼飞行器飞行姿态的要求。除此之外，多旋翼飞行器在发生旋翼故障时，一般的结果就是造成飞行器的坠毁，若飞行器上的货物较贵重甚至于在飞行器上搭载乘客，将造成无法挽回的损失。

专利201410385532.1提出了一种油电混合动力油电混合动力多旋翼飞行器。这个方案采用了发动机通过传动机构将动力传导至多个主旋翼的方案。这个方案的弊端是1发动机相对来讲故障率较高，一旦发动机出现故障多个主旋翼都会失去动力，导致飞机主要动力损失，这对安全性有较高要求的飞行场合风险太大例如载人飞行器。2发动机动力通过传动机构传导至多个主旋翼不可避免的带来效率上的损失，不如直连效率高。3复杂的传动机构会占用机身空间，提高故障率。4如果是载人用途发动机占据机身中间位置不利于机舱位置安置，由于离乘客较近噪音，振动影响较大。5在一定机身体积的情况下数量较少发动机不利于提供较大动力，特别是城市载人飞行器要求尽量小的体积提供足够动力用于飞行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油电混合动力多旋翼飞行器以实现飞行器续航时间长、负载能力大、响应速度快、较高安全系数的效果。

本发明提供一种油电混合动力多旋翼飞行器，包括油电复合旋翼组件、机身支架、控制箱、电池箱、油箱和起落架，其特征在于：多组油电复合旋翼组件按旋翼旋转轴方向竖直分布安装于机身支架外端，所述油电复合旋翼组件包括至少一个发动机旋翼和至少一个电机旋翼，发动机旋翼由发动机及其连接的旋翼组成，电机旋翼由电机及其连接的旋翼组成，所有旋翼按照旋翼旋转轴方向同轴向或平行轴向连接。

进一步的，所述油电混合动力多旋翼飞行器还包括一个或多个姿态旋翼，每个姿态旋翼包括电机及其连接的旋翼，旋翼旋转轴方向水平安装于机身与通过机身重心的铅垂线不相交。

进一步的，所述油电混合动力多旋翼飞行器还包括多个姿态旋翼，每个姿态旋翼包括电机及其连接的旋翼，至少有一个姿态旋翼旋转轴方向水平安装于机身与通过机身重心的铅垂线不相交，至少有一个姿态旋翼旋转轴方向竖直安装于机身并与通过机身重心的铅垂线平行。

进一步的，所述油电混合动力多旋翼飞行器还包括多个姿态旋翼，每个姿态旋翼包括电机及其连接的旋翼，至少有一个姿态旋翼旋转轴方向水平安装于机身与通过机身重心的铅垂线不相交，至少有一个姿态旋翼旋转轴方向水平安装于机身与通过机身重心的铅垂线相交。

进一步的，所述油电混合动力多旋翼飞行器，多组发动机旋翼以每两个为一组采用转速相同方向相反的发动机相互抵消对机身扭矩。所述多组电机旋翼以每两个为一组采用转速相同方向相反的电机相互抵消对机身扭矩。

与现有技术相比，本发明的油电混合动力多旋翼飞行器具有以下特点和优点：

1、本发明的油电混合动力多旋翼飞行器，具备发动机动力的多旋翼飞行器的长续航、大负载能力，还具备电机动力的多旋翼飞行器的快速响应、灵活调整飞行器飞行姿态的特点。

2、本发明的油电混合动力多旋翼飞行器采用发动机和电机互为备份动力，在发动机部分或全部失效和电机部分失效后仍能保持对机身姿态的控制，安全系数较高。