[发明专利]一种混合动力系统、倾转旋翼飞行器和控制方法

说明书

本发明涉及一种本发明的混合动力系统、倾转旋翼飞行器和控制方法，所述混合动力系统包括动力装置、主减速器、换向减速器、传动部件、传动轴和末端减速器，其中，所述动力装置通过所述传动部件连接所述主减速器；所述主减速器的输出轴连接所述换向减速器；所述传动轴的一端连接所述换向减速器，另一端连接所述末端减速器。本发明通过混合动力系统与传动系统的共同作用，解决了倾转旋翼飞行器垂直起降时的最大功率需求问题，以及最高速前飞时的最大功率需求，同时满足倾转旋翼飞行器长航时的巡航飞行要求。本发明整体结构紧凑，系统总体功重比高，具备拓展性与较高的可靠性。

技术领域

本发明属于无人机控制领域，具体涉及一种混合动力系统、倾转旋翼飞行器和控制方法。

背景技术

现有技术中，使用纯电动驱动的倾转旋翼无人机，受限于电池的功率密度，在无人机长时间飞行时，电池所提供的航时较短，而使用发动机发电的无人机，需要将发动机提供的电能驱动电机旋转，继而由电机的旋转来带动旋翼进行旋转，从而使无人机能够飞行的，但是，这种提供电能的方式，由于在发动机在发电过程及无人机在使用电能进行运动的用电过程中均存在功率转换，功率转换过程中则存在能量损失，从而使无人机的动力系统总体的使用效率不高，尤其在高原地区使用无人机执行任务时，在无人机面对高原高寒等极限环境要求时，功率转换过程中的能量由于极限环境导致提供的驱动功率更加不足，不能满足所要求的最大前飞速度及最大起飞重量要求，而现有技术中采用大功率电池或发动机，但由于其它条件的限制，功率转换效果也不是太好，导致无人机在执行任务时，驱动功率一直无法满足飞行要求。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述问题，本发明提供一种混合动力系统、倾转旋翼飞行器和控制方法，用于解决现有技术中存在的上述问题。

一种混合动力系统，所述混合动力系统包括动力装置、主减速器、换向减速器、传动部件、传动轴和末端减速器，

其中，所述动力装置通过所述传动部件连接所述主减速器；

所述主减速器的输出轴连接所述换向减速器；

所述传动轴的一端连接所述换向减速器，另一端连接所述末端减速器。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述主减速器包括箱体、动力单元和转换单元，所述箱体罩设在所述动力单元和转换单元的外部。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述动力单元包括电机及其驱动控制模块，所述转换单元为锥齿轮，所述电机设置在所述锥齿轮上。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述动力装置为发动机，所述传动部件为离合器，所述离合器的一端连接所述发动机，另一端连接所述主减速器。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述末端减速器包括相互连接的锥齿轮组与行星齿轮组。

本发明还提供了一种倾转旋翼飞行器，包括传动系统和混合动力系统，所述混合动力系统与所述传动系统并联设置。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述倾转旋翼飞行器还包括散热风扇，所述散热风扇连接主减速器，用于为发动机散热。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述倾转旋翼飞行器包括机载电池，所述机载电池连接主减速器的电机，用于向所述电机提供输入功率。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，末端减速器可围绕传动轴转动，在所述倾转旋翼飞行器垂直起飞时，所述末端减速器垂直向上；在所述倾转旋翼飞行器水平前飞时，所述末端减速器水平向前，与所述倾转旋翼飞行器前飞方向平行。

本发明还提供一种倾转旋翼飞行器的控制方法，所述方法用于对本发明所述的倾转旋翼飞行器进行控制，包括如下步骤：