[实用新型]一种二级传动发动机纵列式可发电和载物的双涵道无人机

说明书

技术领域

本实用新型属于无人机技术领域，具体涉及一种二级传动发动机纵列式可发电和载物的双涵道无人机。

背景技术

无人机是一种体型较小、无人驾驶，能够在空中实现自主飞行并执行一定任务的飞行器。无人机因其独特的应用近年来在军民领域都获得广泛应用和飞速发展，也代表着为未来航空的一个重要发展方向。

在无人机应用过程中，因其无人驾驶，其有效载荷更大，能够安装更多的设备如摄像机进行航拍或载重进行物资运送，因此，对其完成任务的效率和可靠性要求更高，对其结构空间利用率和升力以及位姿变换灵活性的考量更多。而现有技术中，多数采用增加动力驱动装置数量或采用燃油发动机等主动力系统提升无人机升力，增加其载重能力，但以上方法使飞行中振动频率升高影响无人机稳定性，自重增加，增加了其能耗，结构设计复杂，位姿变换灵活性大打折扣，同时使无人机整体结构尺寸增加、不紧凑，无人机的飞控性能逐渐变低。

同时，对于无人机技术来说，如何在保证其载重量和自重的前提下，增加其航时也是一个标志其性能的关键性指标，航时与发动机工作状态、飞行高度、飞行速度等参数相关，而现有技术中，多数采用机载电池的方式为无人机其他用电组件提供电能，机载电池的能量比决定着无人机的航时，在同样的体积或载重量情况下，如何获得更多的电能，提高能源利用率，成为解决无人机航时问题的另一研究方向。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种二级传动发动机纵列式可发电和载物的双涵道无人机，解决传统双涵道无人机运动和姿态高度耦合、机载电池电量与其重量相适应导致飞控系统复杂、振荡频率高、稳定性差、空间利用率低、不紧凑、航时短、自重大、升力不够，载重量小、成本高等一系列问题。

本实用新型是这样来实现的，一种二级传动发动机纵列式可发电和载物的双涵道无人机，包括机身、传动组件、发电组件、旋翼组件、舵面组件、飞行控制组件，其特征在于，整机左右对称布局，其中，传动组件的两台发动机纵向布置于机身上，旋翼组件横向布置于机身两侧；每台发动机分别通过一套同步带和同步轮带动两个螺旋桨向相反方向高速转动，相互抵消扭矩，并在涵道内产生所需的上升气流；传动组件为二级传动结构，其通过同步带和同步轮将发动机的旋转运动一方面传递给旋翼组件，另一方面将发动机的旋转运动传递给发电组件，产生电力供无人机其他组件使用；舵面组件通过舵机调节舵面角度，改变气流方向进而改变无人机飞行的方向和姿态；飞行控制组件接受操作者的操作指令并发送给各个组件，控制无人机的飞行状态。

优选地，所述的机身包括底板、侧板、顶板、前板、管夹、起落架，底板、顶板和侧板、前板分别通过螺钉相连接，构成一个框架结构，为内部组件提供保护和支撑，管夹夹紧在起落架的圆管上，并且通过螺钉与底板连接，为无人机起飞和降落时提供支撑作用。

优选地，所述传动组件还包括第一同步轮、第二同步轮、第三同步轮、第四同步轮、第五同步轮、第六同步轮、传动轴、第一同步带、第二同步带、第三同步带、惰轮、旋翼轴；其中，传动组件的两台发动机一台正装，一台反装，传动部分均相同。

优选地，所述传动组件的一级传动为：第一同步轮通过螺钉固定在发动机输出端面，第一同步轮与第一同步带的齿型啮合并将动力传递至第二同步轮，第二同步轮通过键将转动传递给传动轴；二级传动分为两方面：一方面，传动轴通过键将转动传递给第三同步轮，第三同步轮与第二同步带的齿型相啮合，同时第二同步带被四个惰轮张紧，将动力传递至第四同步轮，第四同步轮通过键将转动传递给旋翼轴，从而带动了螺旋桨的转动；另一方面，传动轴通过顶紧螺钉将转动传递给第五同步轮，第五同步轮与第三同步带的齿型啮合并将动力传递至第六同步轮，第六同步轮通过顶紧螺钉与发电机的输出轴相连，带动输出轴转动，从而发电机产生了电力。

优选地，所述的发电组件包括，发电机、固定立柱，整机包含两部发电机，分别由两台发动机带动，固定立柱一端通过螺母与发电机固定，另一端通过螺钉分别与底板和顶板连接，通过输出轴的转动从而产生电力，为其他组件供电。

优选地，所述的旋翼组件包括旋翼斜支撑、旋翼臂、涵道支撑板、同步轮安装板、螺旋桨、上旋翼桨固定夹、下旋翼桨固定夹、主梁、涵道、圆管，旋翼斜支撑使用螺钉，一端与顶板连接，一端与同步轮安装板连接，旋翼臂使用螺钉，一端与侧板连接，一端与同步轮安装板连接，旋翼轴装夹在上下同步轮安装板之间，其中一端通过键与上旋翼桨固定夹相连，上旋翼桨固定夹和下旋翼桨固定夹分别通过螺钉固定在螺旋桨的上下端面，三个旋翼支撑板一端与同步轮安装板连接，一端与主梁连接，并支撑起涵道，同时，主梁通过螺钉夹紧圆管。