交叉雙旋翼無人直升機的制作方法

本實用新型涉及小型無人直升機技術領域，尤其涉及交叉雙旋翼無人直升機。

背景技術：

現有中小型無人直升機多以單旋翼和共軸雙旋翼直升機為主，單旋翼直升機懸停效率低于雙旋翼，尾槳布局只為抵消反扭矩，不提供升力，屬于功率損耗部分；而共軸雙旋翼直升機，其雙旋翼豎向尺寸較大，直升機的操縱穩定性較差，且極端條件下，上下旋翼之間容易出現打槳。另外，傳統直升機的主減速器和旋翼系統之間為以及起動機與發電機之間均為分離式設計，導致結構復雜，附加結構重量較多，整體空機重量較重，有效載荷小。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種交叉雙旋翼無人直升機，旨在解決現有技術無人直升機懸停效率低以及無功用損耗大的技術問題。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：一種交叉雙旋翼無人直升機，包括機身起落架以及安裝于所述機身起落架上的旋翼系統、用于控制所述旋翼系統工作的動力裝置和與所述動力裝置連接以起導航作用的航電系統；所述旋翼系統包括設于所述機身起落架上方的兩個主旋翼機構，各所述主旋翼機構包括槳葉、旋翼槳轂和旋轉軸，兩所述旋轉軸與所述動力裝置轉動連接且兩所述旋轉軸之間形成夾角，兩所述槳葉分別安裝于兩所述旋翼槳轂的端部且在旋轉時相互錯開。

優選地，所述主旋翼機構還包括自動傾斜盤和操縱拉桿，所述自動傾斜盤安裝于所述旋轉軸上，所述操縱拉桿連接于所述自動傾斜盤與所述旋翼槳轂之間。

優選地，所述動力裝置包括發動機、發電機、離合器、聯軸器、傳動機構和減速箱，所述發動機和所述聯軸器均與所述機身起落架固定連接，所述發電機與所述發動機連接，所述離合器的輸入端與所述發電機連接，所述離合器的輸出端與所述聯軸器連接，所述聯軸器通過所述傳動機構與所述減速箱的輸入端連接，所述減速箱設有間隔布置的兩個輸出軸，兩所述旋轉軸分別與兩所述減速箱的輸出軸驅動連接。

優選地，所述傳動機構包括輸入齒輪、同步傳動帶和輸出齒輪，所述輸入齒輪與所述聯軸器連接，所述輸出齒輪與所述減速箱的輸入端連接，所述同步傳動帶繞設連接于所述輸入齒輪和所述輸出齒輪。

優選地，所述動力裝置還包括為所述發動機排氣的排氣管，所述排氣管與所述發動機連通。

優選地，所述動力裝置還包括用于為所述發動機提供油源的油箱，所述油箱通過管路與所述發動機連通。

優選地，所述旋翼槳轂包括旋翼主軸、變距軸、變距軸套和槳夾，所述旋翼主軸與所述旋轉軸連接，所述變距軸與所述旋翼主軸呈垂直設置且穿設所述旋翼主軸并與所述旋翼主軸轉動連接，所述變距軸套設于所述變距軸的兩端，所述槳夾與所述變距軸套可拆卸連接，所述槳葉安裝于所述槳夾上。

優選地，所述槳夾通過快拆機構與所述變距軸套可拆卸連接，所述快拆機構包括垂直緊固件、水平緊固件、夾緊塊和壓片軸套；所述變距軸套的端部設有插槽，所述槳夾的端部插入所述插槽內，所述夾緊塊夾持于所述變距軸套的兩側，所述垂直緊固件的端部設有導向槽且所述垂直緊固件穿過所述變距軸套、所述槳夾和所述夾緊塊伸出至所述夾緊塊外，所述水平緊固件穿設所述導向槽并與所述夾緊塊連接，所述壓片軸套套設于所述水平緊固件外并沿所述水平緊固件滑動以插入所述導向槽或者脫離所述導向槽，所述導向槽的開口寬度大于所述水平緊固件的外徑而小于所述壓片軸套的外徑。

優選地，所述機身起落架上還設有散熱系統，所述散熱系統包括水箱散熱片、格柵和導流板，所述導流板固定安裝于所述機身起落架前端頂部，所述格柵設于所述導流板的兩側，所述水箱散熱片安裝于所述導流板的頂部并位于兩所述格柵之間。

優選地，所述機身起落架上還設有用于供執行元件安裝的光電吊艙。

本實用新型的有益效果：本實用新型的交叉雙旋翼無人直升機，由于兩個主旋翼機構的旋轉軸之間形成夾角，那么可以確保分別安裝于兩個旋翼槳轂端部的槳葉在旋轉時相互錯開，互不干涉，避免出現打槳；同時，兩個旋翼槳轂均與一個動力裝置連接，動力裝置同時驅動該兩個旋翼槳轂工作，兩個旋翼槳轂共同工作可以提供更大的升力，并且兩個旋翼槳轂相互之間可以抵消反扭矩，即使在極端的條件下，直升機依然具有穩定和可靠的操縱性能，懸停效率較高，無用功率損失較小，總體結構緊湊，載荷比較大，直升機整體飛行性能大大提升。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的交叉雙旋翼無人直升機的第一視角的結構示意圖。

圖2為本實用新型實施例提供的交叉雙旋翼無人直升機的第二視角的結構示意圖。

圖3為本實用新型實施例提供的交叉雙旋翼無人直升機的第三視角的結構示意圖。

圖4為圖3中A處的局部結構放大示意圖。

圖5為本實用新型實施例提供的交叉雙旋翼無人直升機的減速箱與兩主旋翼機構連接的第一視角的結構示意圖。

圖6為本實用新型實施例提供的交叉雙旋翼無人直升機的減速箱與兩主旋翼機構連接的第二視角的結構示意圖。

圖7為本實用新型實施例提供的交叉雙旋翼無人直升機的動力裝置的局部結構分解示意圖。

圖8為本實用新型實施例提供的交叉雙旋翼無人直升機隱藏主旋翼機構后的結構示意圖。

圖9為本實用新型實施例提供的交叉雙旋翼無人直升機的散熱系統的結構示意圖。

圖10為本實用新型實施例提供的交叉雙旋翼無人直升機的機身起落架的結構示意圖。

圖11為本實用新型實施例提供的交叉雙旋翼無人直升機的旋翼槳轂的第一視角的的結構示意圖。

圖12為本實用新型實施例提供的交叉雙旋翼無人直升機的旋翼槳轂的第二視角的的結構示意圖。

圖13為本實用新型實施例提供的交叉雙旋翼無人直升機的旋翼槳轂的結構分解示意圖。

附圖標記包括：

10—機身起落架 11—起落架 12—機身

20—主旋翼機構 21—槳葉 22—旋翼槳轂

23—旋轉軸 24—傾斜盤 25—操縱拉桿

30—動力裝置 31—發動機 32—發電機

33—離合器 34—聯軸器 35—傳動機構

36—減速箱 37—排氣管 38—油箱

39—啟動器 40—航電系統 50—散熱系統

51—水箱散熱片 52—格柵 53—導流板

60—光電吊艙 221—旋翼主軸 222—變距軸

223—變距軸套 224—槳夾 225—快拆機構

226—擺振阻尼橡膠 227—變距搖臂鉸 351—輸入齒輪

352—同步傳動帶 353—輸出齒輪 2231—軸套孔

2232—插槽 2241—槳夾孔 2251—垂直緊固件

2252—水平緊固件 2253—夾緊塊 2254—壓片軸套

2255—彈性件 2256—卡環 22511—導向槽

22531—中間板 22532—第一側邊板 22533—第二側邊板

22534—第一連接座 22535—第二連接座 22536—夾塊孔

22541—壓片 22542—軸套。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖1～13描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

如圖1至圖13所示，本實用新型實施例提供的一種交叉雙旋翼無人直升機，包括機身起落架10以及安裝于所述機身起落架10上的旋翼系統、用于控制所述旋翼系統工作的動力裝置30和與所述動力裝置30連接以起導航作用的航電系統40；所述旋翼系統包括設于所述機身起落架10上方的兩個主旋翼機構20，各所述主旋翼機構20包括槳葉21、旋翼槳轂22和旋轉軸23，兩所述旋轉軸23與所述動力裝置30轉動連接且兩所述旋轉軸23之間形成夾角，兩所述槳葉21分別安裝于兩所述旋翼槳轂22的端部且在旋轉時相互錯開。其中，兩所述旋轉軸23之間形成的夾角為銳角。

具體地，本實用新型實施例的交叉雙旋翼無人直升機，由于兩個主旋翼機構20的旋轉軸23之間形成夾角，那么可以確保分別安裝于兩個旋翼槳轂22端部的槳葉21在旋轉時相互錯開，互不干涉，避免出現打槳；同時，兩個旋翼槳轂22均與一個動力裝置30連接，動力裝置30同時驅動該兩個旋翼槳轂22工作，兩個旋翼槳轂22共同工作可以提供更大的升力，并且兩個旋翼槳轂22相互之間可以抵消反扭矩，即使在極端的條件下，直升機依然具有穩定和可靠的操縱性能，懸停效率較高，無用功率損失較小，載荷比較大，直升機整體飛行性能大大提升。

另外，本實用新型實施例的該交叉雙旋翼無人直升機，兩個主旋翼機構20交叉設置，尾部無旋翼結構，較同級別單旋翼帶尾槳直升機和共軸雙旋翼直升機相比，機身12長度和機身12高度均比較小，總體結構緊湊，便于儲運和靈活部署。

如圖5～6所示，本實施例中，所述主旋翼機構20還包括自動傾斜盤24和操縱拉桿25，所述自動傾斜盤24安裝于所述旋轉軸23上，所述操縱拉桿25連接于所述自動傾斜盤24與所述旋翼槳轂22之間。具體地，自動傾斜盤24和操縱拉桿25結合用以操縱旋翼總距和槳葉21周期變距，從而實現直升機的升降、前后以及左右放下過的運動。其中，操縱拉桿25有多個，且根據具體機型選擇不同長度和數量的操縱拉桿25搭配使用。

如圖2～4和圖7～8所示，本實施例中，所述動力裝置30包括發動機31、發電機32、離合器33、聯軸器34、傳動機構35和減速箱36，所述發動機31和所述聯軸器34均與所述機身起落架10固定連接，所述發電機32與所述發動機31連接，所述離合器33的輸入端與所述發電機32連接，所述離合器33的輸出端與所述聯軸器34連接，所述聯軸器34通過所述傳動機構35與所述減速箱36的輸入端連接，所述減速箱36設有間隔布置的兩個輸出軸，兩所述旋轉軸23分別與兩所述減速箱36的輸出軸驅動連接。具體地，發動機31啟動后帶動發電機32工作，發電機32帶動離合器33作離合工作，離合器33帶動聯軸器34轉動，聯軸器34通過傳動機構35帶動減速箱36工作，減速箱36帶動與其兩個輸出軸連接的兩個旋轉軸23轉動，那么即實現控制兩個主旋翼機構20旋轉工作。動力裝置30形成“動力啟動-發電-離合-傳動-減速-操縱”一體化核心機，該結構設計大大簡化了附屬結構，其中只有發動機31和聯軸器34均與機身起落架10固定連接，且各部件之間的連接簡單，任意大部件出現故障均可快速拆卸與更換。

如圖7～8所示，進一步地，所述動力裝置30包括啟動器39，啟動器39與發動機31連接以控制發動機31的開啟和關閉。

如圖4～7所示，本實施例中，所述傳動機構35包括輸入齒輪351、同步傳動帶352和輸出齒輪353，所述輸入齒輪351與所述聯軸器34連接，所述輸出齒輪353與所述減速箱36的輸入端連接，所述同步傳動帶352繞設連接于所述輸入齒輪351和所述輸出齒輪353。具體地，聯軸器34轉動時，帶動與其連接的輸入齒輪351轉動，輸入齒輪351轉動并通過同步傳動帶352帶動輸出齒輪353轉動，輸出齒輪353控制減速箱36工作，從而通過減速箱36帶動兩個主旋翼機構20旋轉工作。優選地，聯軸器34優選為柔性的聯軸器34

如圖1～3和圖7～8所示，本實施例中，所述動力裝置30還包括為所述發動機31排氣的排氣管37，所述排氣管37與所述發動機31連通。具體地，發動機31可以選用水冷發動機或者風冷發動機，通過設置排氣管37可以實現對發動機31排氣以及降噪的作用。

如圖2所示，本實施例中，所述動力裝置30還包括用于為所述發動機31提供油源的油箱38，所述油箱38通過管路與所述發動機31連通。具體地，油箱38的作用起到提供油源的作用，通過管路將油源供給至發動機31，以使得發動機31可以工作。

如圖1結合圖10～13所示，本實施例中，所述旋翼槳轂22包括旋翼主軸221、變距軸222、變距軸套223和槳夾224，所述旋翼主軸221與所述旋轉軸23連接，所述變距軸222與所述旋翼主軸221呈垂直設置且穿設所述旋翼主軸221并與所述旋翼主軸221轉動連接，所述變距軸套223設于所述變距軸222的兩端，所述槳夾224與所述變距軸套223可拆卸連接，所述槳葉21安裝于所述槳夾224上。具體地，旋轉軸23轉動時即可帶動旋翼主軸221轉動，旋翼主軸221轉動帶動全部直接或者間接與該旋翼轉軸連接的部件繞旋轉軸23的中軸線為中心轉動，而將變距軸222在操縱拉桿25的作用下拉動變距軸222繞垂直于旋轉軸23的中軸線的中線作一定角度的往復旋轉運動，從而結合旋翼主軸221的轉動實現控制槳葉21轉動工作。其中，變距軸套223的作用是供槳夾224安裝，槳夾224的作用是用于固定槳葉21，槳夾224與變距軸套223可拆卸連接可以方便后續對槳葉21進行維護和更換，結構設計合理，實用性強。

如圖1結合圖10～13所示，本實施例中，所述槳夾224通過快拆機構225與所述變距軸套223可拆卸連接，所述快拆機構225包括垂直緊固件2251、水平緊固件2252、夾緊塊2253和壓片軸套2254；所述變距軸套223的端部設有插槽2232，所述槳夾224的端部插入所述插槽2232內，所述夾緊塊2253夾持于所述變距軸套223的兩側，所述垂直緊固件2251的端部設有導向槽22511且所述垂直緊固件2251穿過所述變距軸套223、所述槳夾224和所述夾緊塊2253伸出至所述夾緊塊2253外，所述水平緊固件2252穿設所述導向槽22511并與所述夾緊塊2253連接，所述壓片軸套2254套設于所述水平緊固件2252外并沿所述水平緊固件2252滑動以插入所述導向槽22511或者脫離所述導向槽22511，所述導向槽22511的開口寬度大于所述水平緊固件2252的外徑而小于所述壓片軸套2254的外徑。具體地，當需要拆卸槳夾224時，沿水平緊固件2252滑動壓片軸套2254，直至壓片軸套2254脫離導向槽22511，那么垂直緊固件2251可以脫離水平緊固件2252的約束，由于導向槽22511的開口寬度大于水平緊固件2252的外徑，取出該垂直緊固件2251后，變距軸套223、槳夾224和夾緊塊2253三者即完成拆卸，拆卸快捷方便；當需要組裝槳夾224時，將槳夾224插入插槽2232內，夾緊塊2253夾持于變距軸套223的兩側，將垂直緊固件2251穿過變距軸套223、槳夾224和夾緊塊2253伸出至夾緊塊2253，此時，水平緊固件2252處于導向槽22511內的位置，沿水平緊固件2252反向滑動壓片軸套2254，直至直至壓片軸套2254插入導向槽22511，由于導向槽22511的開口寬度小于壓片軸套2254的外徑，壓片軸套2254對垂直緊固件2251起到約束的作用，放置垂直緊固件2251脫出，受到可以脫離水平緊固件2252的約束，變距軸套223、槳夾224和夾緊塊2253三者即完成組裝，組裝快捷方便。

優選地，本實施例中的垂直緊固件2251和水平緊固件2252均可以選用快拆螺絲。

本實施例的旋翼槳轂22大大提高了組裝與拆卸的效率，提高部件的收放靈活性。

如圖12至圖13所示，本實施例中，所述快拆機構225還包括彈性件2255，所述彈性件2255套設于所述水平緊固件2252外，且所述彈性件2255的兩端分別抵壓所述壓片軸套2254和所述夾緊塊2253。具體地，彈性件2255優選為彈簧，通過彈性件2255對壓片軸套2254施加彈性力可以確保當壓片軸套2254插入導向槽22511內時始終處于導向槽22511內處，避免本實施例的旋翼槳轂22在工作時出現部件松脫甚至部件之間脫離連接的現象出現，確保結構的穩定性和可靠性。

如圖13所示，本實施例中，所述夾緊塊2253包括中間板22531以及設于所述中間板22531長度方向的兩側并與所述中間板22531形成夾角的第一側邊板22532和第二側邊板22533，所述第一側邊板22532與所述第二側邊板22533分別夾持于所述變距軸套223的兩側，所述水平緊固件2252安裝于所述中間板22531的外側。具體地，通過設置的第一側板和第二側板之間形成夾持間距來夾持變距軸套223，這樣可以提升夾緊塊2253與變距軸套223之間的連接穩定性。另外，中間板22531的設置則為水平緊固件2252的安裝提供的支撐的結構。

如圖12～13所示，本實施例中，所述中間板22531寬度方向的兩側分別設有第一連接座22534和第二連接座22535，所述第一連接座22534和所述第二連接座22535上分別設有與所述導向槽22511位置對應的第一連接孔和第二連接孔，所述水平緊固件2252依序穿過所述第一連接孔、所述導向槽22511和所述第二連接孔，所述彈性件2255的一端抵壓于所述第一連接座22534上。具體地，第一連接座22534和第二連接座22535均垂直于中間板22531，那么在分別在第一連接座22534和第二連接座22535上開設第一連接孔和第二連接孔可以供水平緊固件2252穿設安裝，這樣當垂直緊固件2251穿過夾緊塊2253時，可以使得水平緊固件2252橫向穿過垂直緊固件2251設置的導向槽22511，結構設計巧妙，實用性強。

如圖12～13所示，本實施例中，所述壓片軸套2254包括壓片22541和連接于所述壓片22541中部并與所述壓片22541呈垂直角度的軸套22542，所述軸套22542套接于所述水平緊固件2252外并沿所述水平緊固件2252滑動以插入所述導向槽22511或者脫離所述導向槽22511，所述彈性件2255的另一端抵壓于所述壓片22541。具體地，軸套22542的設置起到滑動導向的作用，而壓片22541的則起到接受彈性件2255施加的彈性力的作用。同時，當需要滑動該壓片軸套2254時，手指撥動壓片22541即可實現帶動軸套22542沿水平緊固件2252方向滑動，單手即可實現操作，不需要借助包括扳手在內的任何輔助工具，大大提高了組裝和拆卸的效率，提高產品的收放靈活性。

如圖12所示，本實施例中，所述水平緊固件2252的端部設有用于防止所述水平緊固件2252脫離所述第二連接孔的卡環2256。具體地，可進一步在水平緊固件2252外表面靠近其端部的位置設置卡槽，當所述水平緊固件2252依序穿過所述第一連接孔、所述導向槽22511和所述第二連接孔并伸出第二連接孔后再通過卡環2256卡持在卡槽上，如此，即可防止所述水平緊固件2252脫離出所述第二連接孔，從而可提升水平緊固件2252與夾緊塊2253之間連接的穩定性。

如圖12所示，本實施例中，所述變距軸套223設有貫通所述插槽2232上端和下端的軸套孔2231，所述槳夾224與所述軸套孔2231對應的位置設有槳夾孔2241，所述夾緊塊2253與所述軸套孔2231對應的位置設有夾塊孔22536，所述垂直緊固件2251穿過所述軸套孔2231、所述槳夾孔2241和所述夾塊孔22536伸出至所述夾塊孔22536外。具體地，將軸套孔2231、槳夾孔2241和夾塊孔22536的位置設置成對中，這樣穿設垂直緊固件2251時，無需單獨對軸套孔2231、槳夾孔2241和夾塊孔22536進行對位，能夠快速就完成垂直緊固件2251的安裝，結構設計合理，實用性強。

如圖13所示，本實施例中，所述變距軸套223的端部設有擺振阻尼橡膠226，所述插槽2232設于所述擺振阻尼橡膠226的端部。具體地，擺振阻尼橡膠226具有良好的韌性，在變距軸套223作旋轉運動時，該擺振阻尼橡膠226可作小幅度的擺動，避免部件剛度過大而影響旋轉工作。

如圖1～3和圖8～9所示，本實施例中，所述機身起落架10上還設有散熱系統50，所述散熱系統50包括水箱散熱片51、格柵52和導流板53，所述導流板53固定安裝于所述機身起落架10前端頂部，所述格柵52設于所述導流板53的兩側，所述水箱散熱片51安裝于所述導流板53的頂部并位于兩所述格柵52之間。具體地，導流板53將風導向到水箱散熱片51上，通過水箱散熱片51將機身起落架10上安裝的各部件在工作時產生的熱量快速散失，避免高溫對部件的影響，確保直升機使用時的穩定性和可靠性。進一步地，格柵52的設置具有對位于兩格柵52之間的部件起到防止外物碰撞的作用。

如圖2～3所示，本實施例中，所述機身起落架10上還設有用于供執行元件安裝的光電吊艙60。具體地，光電吊艙60可以供各個執行元件安裝，執行元件可以是攝像頭、機械手、燈具等。

如圖10所示，進一步地，本實施例中，機身起落架10為管架式“機身12-起落架11”一體結構，起落架11與機身12合二為一，一體化核心機可方便的在其上進行安裝與拆卸。

綜上所述可知本實用新型乃具有以上所述的優良特性，得以令其在使用上，增進以往技術中所未有的效能而具有實用性，成為一極具實用價值的產品。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的思想和原則之內所作的任何修改、等同替換或改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。