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具有桨叶连接器的共轴双桨结构无人机

文献发布时间:2023-06-19 11:24:21


具有桨叶连接器的共轴双桨结构无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域,具体为具有桨叶连接器的共轴双桨结构无人机。

背景技术

随着无人机技术的发展,其运用领域已越来越广泛,无人机按应用领域可分为军用与民用,军用方面无人机可广泛的用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等,民用方面,目前可广泛应用于航拍、农业、植保、运输、测绘等领域,但传统的无人机由于其自身结构的局限性多只能低空作业,少数可进行高空作业的无人机在冷空气层中经常会出现机翼结冰的情况,结冰一方面会对机翼的材质结构造成损坏,另一方面还会导致机翼表面流线型被破坏影响飞行,严重的甚至会影响机翼的平衡体系造成坠机的情况出现。传统的旋翼式无人机的机翼在存放时需要占据较大的空间,如果每次存放时都把机翼拆下来单独存放一方面会浪费人力成本,另一方面反复的拆装可能造成机翼安装的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供具有桨叶连接器的共轴双桨结构无人机,以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:具有桨叶连接器的共轴双桨结构无人机,包括机身组件、传动组件、防冻螺旋桨组件、尾桨组件、控制中心、电池、起落架,所述电池安装在机身组件内部前侧,所述控制中心安装在电池后侧,电池通过线路和控制中心相连,所述传动组件安装在机身组件中部,控制中心通过线路和传动组件、尾桨组件相连,所述防冻螺旋桨组件安装在传动组件上部,所述尾桨组件和机身组件尾部相连,所述起落架安装在机身组件底部。本发明提出了一种共轴双桨的无人机,通过两组螺旋桨沿不同方向旋转可以抵消单螺旋桨导致的角动量不守恒,同时通过两组螺旋桨的转速差可以控制机身组件的偏转,通过尾桨组件的正反转可以给机尾提供一个向上或者向下的力,通过这个力可以使得机头下压或抬高,从而实现向前向后的加速飞行,本发明的防冻螺旋桨组件还针对无人机穿越冷空气层结冰的现象,在桨叶内部设置了橡胶立柱,当遇到冷空气层时桨叶内部能够自动识别并开始发热,给桨叶表面的水滴提供热量防止结冰,防冻螺旋桨组件的桨叶连接器还能够在不使用时将桨叶收束到沿竖直方向放置,节约了无人机的储存空间。

进一步的,机身组件包括底盘、顶板、机身框架、后盖板、流线型机壳,所述底盘和机身框架底部紧固连接,所述顶板和机身框架顶部紧固连接,机身框架尾部和后盖板紧固连接,所述流线型机壳和机身框架紧固连接,流线型机壳将机身框架头部和竖直方向的两侧边包裹住,所述电池和控制中心安装在底盘上表面,所述起落架安装在底盘下表面。机身框架选择钢结构,作为无人机的支撑骨架,机身框架的强度对无人机结构稳定性至关重要。流线型机壳极大程度的减小了飞行的阻力,降低了无人机飞行过程中的功率损耗。

进一步的,传动组件包括上螺旋桨驱动电机、下螺旋桨驱动电机、第一主动齿轮、第二主动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮、内转轴、外转轴、第一电机安装座、轴承安装座,所述第一电机安装座顶部和顶板下表面紧固连接,所述上螺旋桨驱动电机和下螺旋桨驱动电机都安装在第一电机安装座内部,上螺旋桨驱动电机和下螺旋桨驱动电机的尾部从顶板的通孔中伸出到机身组件外部,所述第一主动齿轮紧固的套在下螺旋桨驱动电机的输出轴上,第一主动齿轮和第一从动齿轮啮合,所述第一从动齿轮紧固的套在外转轴底部,所述第二主动齿轮紧固的套在上螺旋桨驱动电机的输出轴上,第二主动齿轮和第二从动齿轮啮合,所述第二从动齿轮紧固的套在内转轴底部,所述内转轴位于外转轴内部,内转轴和外转轴转动连接,外转轴通过轴承和第一电机安装座转动连接,所述轴承安装座和顶板上表面紧固连接,外转轴伸出顶板位置时通过轴承和轴承安装座转动连接。上螺旋桨驱动电机的动力带动内转轴转动,下螺旋桨驱动电机的动力带动外转轴转动,第一电机安装座和轴承安装座内部的轴承保证了外转轴旋转时轴向的稳定性,为无人机的平稳飞行提供了基石。电机的尾部一般都会安装有保护罩,保护罩对电机内部结构起到了保护作用,但同时也阻碍了电机的散热,电机尾部通常会额外设置散热风扇,但无人机机身组件内部是密封的,将热量散入机身组件内部会提升机身组件内部温度,不利于其他部件的正常工作。为了解决这一问题,本发明将上螺旋桨驱动电机和下螺旋桨驱动电机的尾部从顶板的通孔中伸出到机身组件外部,在防冻螺旋桨组件转动带起的高速气流作用下,电机的热量可以快速散去。

进一步的,防冻螺旋桨组件包括上螺旋桨部件和下螺旋桨部件,所述上螺旋桨部件包括桨叶、桨叶连接器、轴套,所述桨叶和桨叶连接器相连,所述桨叶连接器和轴套紧固连接,所述轴套紧固套在内转轴上部,所述下螺旋桨部件和上螺旋桨部件结构相同,下螺旋桨部件的轴套紧固套在外转轴上部。内转轴和外转轴通过不同的驱动电机可以获得不同的转矩,当无人机平稳飞行时,内转轴和外转轴分别带动上螺旋桨部件和下螺旋桨部件沿着不同的方向以相同的速度转动,此时上螺旋桨部件和下螺旋桨部件角动量守恒,此时无人机角度恒定。当无人机需要偏转方向时,上螺旋桨部件和下螺旋桨部件通过转速差使角动量失衡,无人机为平衡角动量会向一侧发生偏转。

进一步的,桨叶包括叶身、存水腔体、支撑板、橡胶立柱,所述叶身沿水平方向开有气流槽和储存仓,所述储存仓位于气流槽下方,所述气流槽下表面开有若干圆孔和储存仓相连,所述存水腔体位于储存仓内部,存水腔体大小和储存仓下表面大小相同,存水腔体内部充有洁净水,所述支撑板放置于存水腔体上部,支撑板侧边卡在储存仓的导向槽内,支撑板只能上下移动,无法发生偏转,所述橡胶立柱底部和支撑板上表面紧固连接,橡胶立柱的顶部从圆孔中伸出较短的一部分将圆孔堵住,所述叶身表面涂有防冻剂涂层。传统的无人机多用于低空作业,而当无人机运用在信息侦查和气象数据采集领域时需要无人机飞行到较高云层,在高云层作业时无人机机翼表面容易凝结水珠,当无人机遇到冷空气层时往往会出现机翼结冰的情况。机翼结冰一方面会对机翼材质的机械强度造成损害,另一方面由于结冰位置和各个位置结冰量的不确定性还会导致机翼表面流线型被破坏,从而导致机翼失衡。为了解决这一问题,本发明在叶身表面涂了防冻剂涂层,凝结在叶身外表面水珠会掺杂入一部分防冻剂,防冻剂分子打破了水分子之间的联系,使得本来可以形成有序的氢键,进而产生晶体的水分子被打破了连接,不得不继续无规则的热运动,直到温度降得更低,热运动更加少的时候才能形成稳定的连接,变成晶体。在遇到冷空气流时,由于存水腔体内部的洁净水没有掺杂防冻剂会先结冰,结冰后存水腔体会被撑大,支撑板被顶起,橡胶立柱从圆孔中进一步伸出顶到气流槽上表面,橡胶立柱在支撑板上的排布方式是错位排布,在橡胶立柱伸出后原本通畅的气流槽转变成镂空多孔式结构,叶身高速旋转时气流冲击到气流槽处被分成多股气流在橡胶立柱间穿行,高速气流在狭窄空间内与橡胶立柱摩擦减速,将动力势能转化为热能,产生的热能给叶身加热,使得叶身表面的水滴获得热量更加难以结冰,叶身的热量会有一部分分散到存水腔体内,但存水腔体内的洁净水未混合防冻剂且体量也比外层水滴大,在结冰后想要完全融化所需热量远高于维持叶身外侧水滴不结冰的热量,所以在温度回升之前存水腔体始终能给予支撑板一个支撑力,橡胶立柱也能持续与气流摩擦提供热量。当离开冷空气层时温度回升,存水腔体吸收外界温度自然融化,橡胶立柱下落到储存仓内,气流槽气流通畅,阻力减小,无人机恢复正常飞行。

进一步的,橡胶立柱内设置有摩擦腔,所述摩擦腔中间大两端小,所述摩擦腔内装有摩擦球,所述摩擦腔和摩擦球的表面设置有摩擦纹路。当气流摩擦橡胶立柱时会引起橡胶立柱的振动,橡胶立柱振动时摩擦球会在摩擦腔内翻滚移动,摩擦球和橡胶腔摩擦将振动的动能转化为热能使振动的能量快速被消耗掉,这种设置一方面可以增加发热量,起到防冻的效果,另一方面快速消去振动的能量可以避免各个橡胶立柱出现共振的情况,消除了影响飞行稳定性的隐患。

进一步的,桨叶连接器包括桨叶连接块、连接槽、旋转开口、固定块、旋转块、推力弹簧,所述桨叶连接块中心开有安装孔,所述轴套安装在安装孔内,轴套和桨叶连接块紧固连接,桨叶连接器以安装孔为中心两侧结构对称,在桨叶连接器的一侧结构中;

所述连接槽位于桨叶连接块内部,连接槽中间位置和旋转开口相连,所述桨叶连接块下表面远离中心的位置还开有一条比连接槽细的槽道,所述槽道上端和连接槽相连,槽道两侧分别延伸到旋转开口和桨叶连接块最外侧,所述固定块和旋转块铰接,固定块位于连接槽靠中心一侧内部,所述推力弹簧一端和连接槽相连,推力弹簧另一端和固定块相连,所述旋转块位于连接槽远离中心的一侧,旋转块远离固定块的一端具有梯形倾角,所述连接槽远离中心的一侧也具有梯形倾角,旋转块和桨叶紧固连接。桨叶的叶柄位置和旋转块相连,当无人机工作时,叶柄卡在连接槽下方的槽口内,而较粗的旋转块被卡在连接槽内。当无人机不用时向内侧推动桨叶,桨叶推动旋转块,旋转块推动固定块,固定块推动推力弹簧,旋转块在连接槽内移动,当旋转块退到旋转开口位置时,旋转块下方没有槽壁阻拦,可以与固定块发生相对转动,桨叶随着旋转块的转动被轴向收束,此时松手固定块向外移动,旋转块被顶在旋转开口的侧壁上,需要正常使用时反向重置上述操作即可。为了方便推动旋转块,旋转块和连接槽之间选择间隙配合,但采用间隙配合在高速旋转时会产生振动,将旋转块与桨叶连接的一端设置成梯形倾角,当桨叶转动时由于离心作用会拉扯旋转块,旋转块会被拉向连接槽的梯形倾角内,旋转的速度越快拉力越大,旋转块和连接槽的压力就会越大,桨叶的振动就会越小,通过这种方式可以实现在回推旋转块时是间隙配合,正常飞行时是过盈配合,对无人机飞行的稳定性产生了积极效果。

进一步的,尾桨组件包括垂直安定面、水平安定面、尾桨安装柱、尾桨驱动电机、尾桨、第二电机安装座,所述尾桨安装柱水平安装,尾桨安装柱的一端和后盖板紧固连接,所述第二电机安装座和尾桨安装柱远离后盖板的一端紧固连接,所述尾桨驱动电机安装在第二电机安装座上,所述尾桨和尾桨驱动电机输出轴紧固连接,所述垂直安定面和水平安定面安装在尾桨安装柱靠近第二电机安装座的一侧,水平安定面位于垂直安定面远离第二电机安装座的一侧。垂直安定面和水平安定面可以帮助无人机在飞行时保持平衡,当尾桨沿顺时针方向旋转时,尾桨将气流向上推动,气流的反作用力向下,此时机头上抬,无人机向后飞。当尾桨沿逆时针方向旋转时,尾桨将气流向下推,气流的反作用力向上,此时机头下压,无人机向前飞。这种控制方式相较于传统共轴双桨式无人机通过机舵来控制螺旋桨桨叶倾角的控制方式,简化了控制结构和控制程序。

与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明的桨叶连接器在不使用时可以将桨叶收回,当桨叶旋转时,桨叶在离心力的作用下可进行角度自锁,防止飞行过程中桨叶出现折叠的情况,桨叶内部的存水腔体在遇到冷空气层时能将橡胶立柱推入气流槽,通过改变后的气流槽结构与气流之间的相互作用产生热量,使的机翼实现防冻的技术效果。同时本发明的尾桨组件通过正反转的切换起到了控制无人机前进后退的效果,简化了控制机构的复杂程度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1是本发明的整体结构示意图;

图2是本发明的流线型机壳安装位置示意图;

图3是本发明的传动组件结构示意图;

图4是本发明的防冻螺旋桨组件结构示意图;

图5是本发明的桨叶局部结构示意图;

图6是本发明的橡胶立柱结构示意图;

图7是本发明的桨叶连接器沿连接槽侧壁剖面图;

图8是本发明的尾桨组件结构示意图;

图中:1-机身组件、11-底盘、12-顶板、13-机身框架、14-后盖板、15-流线型机壳、2-传动组件、21-上螺旋桨驱动电机、22-下螺旋桨驱动电机、23-第一主动齿轮、24-第二主动齿轮、25-第一从动齿轮、26-第二从动齿轮、27-内转轴、28-外转轴、29-第一电机安装座、210-轴承安装座、3-防冻螺旋桨组件、31-桨叶、311-叶身、312-存水腔体、313-支撑板、314-橡胶立柱、3141-摩擦腔、3142-摩擦球、315-气流槽、316-储存仓、32-桨叶连接器、321-桨叶连接块、322-连接槽、323-旋转开口、324-固定块、325-旋转块、326-推力弹簧、33-轴套、4-尾桨组件、41-垂直安定面、42-水平安定面、43-尾桨安装柱、44-尾桨驱动电机、45-尾桨、46-第二电机安装座、5-控制中心、6-电池、7-起落架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8,本发明提供技术方案:

如图1所示,具有桨叶连接器的共轴双桨结构无人机,包括机身组件1、传动组件2、防冻螺旋桨组件3、尾桨组件4、控制中心5、电池6、起落架7,所述电池6安装在机身组件1内部前侧,所述控制中心5安装在电池6后侧,电池6通过线路和控制中心5相连,所述传动组件2安装在机身组件1中部,控制中心5通过线路和传动组件2、尾桨组件4相连,所述防冻螺旋桨组件3安装在传动组件2上部,所述尾桨组件4和机身组件1尾部相连,所述起落架7安装在机身组件1底部。本发明提出了一种共轴双桨的无人机,通过两组螺旋桨沿不同方向旋转可以抵消单螺旋桨导致的角动量不守恒,同时通过两组螺旋桨的转速差可以控制机身组件的偏转,通过尾桨组件4的正反转可以给机尾提供一个向上或者向下的力,通过这个力可以使得机头下压或抬高,从而实现向前向后的加速飞行,本发明的防冻螺旋桨组件3还针对无人机穿越冷空气层结冰的现象,在桨叶31内部设置了橡胶立柱314,当遇到冷空气层时桨叶31内部能够自动识别并开始发热,给桨叶31表面的水滴提供热量防止结冰,防冻螺旋桨组件3的桨叶连接器32还能够在不使用时将桨叶31收束到沿竖直方向放置,节约了无人机的储存空间。

如图1、2所示,机身组件1包括底盘11、顶板12、机身框架13、后盖板14、流线型机壳15,所述底盘11和机身框架13底部紧固连接,所述顶板12和机身框架13顶部紧固连接,机身框架13尾部和后盖板14紧固连接,所述流线型机壳15和机身框架13紧固连接,流线型机壳15将机身框架13头部和竖直方向的两侧边包裹住,所述电池6和控制中心5安装在底盘11上表面,所述起落架7安装在底盘11下表面。机身框架13选择钢结构,作为无人机的支撑骨架,机身框架13的强度对无人机结构稳定性至关重要。流线型机壳15极大程度的减小了飞行的阻力,降低了无人机飞行过程中的功率损耗。

如图1、3所示,传动组件2包括上螺旋桨驱动电机21、下螺旋桨驱动电机22、第一主动齿轮23、第二主动齿轮24、第一从动齿轮25、第二从动齿轮26、内转轴27、外转轴28、第一电机安装座29、轴承安装座210,所述第一电机安装座29顶部和顶板12下表面紧固连接,所述上螺旋桨驱动电机21和下螺旋桨驱动电机22都安装在第一电机安装座29内部,上螺旋桨驱动电机21和下螺旋桨驱动电机22的尾部从顶板12的通孔中伸出到机身组件1外部,所述第一主动齿轮23紧固的套在下螺旋桨驱动电机22的输出轴上,第一主动齿轮23和第一从动齿轮25啮合,所述第一从动齿轮25紧固的套在外转轴28底部,所述第二主动齿轮24紧固的套在上螺旋桨驱动电机21的输出轴上,第二主动齿轮24和第二从动齿轮26啮合,所述第二从动齿轮26紧固的套在内转轴27底部,所述内转轴27位于外转轴28内部,内转轴27和外转轴28转动连接,外转轴28通过轴承和第一电机安装座29转动连接,所述轴承安装座210和顶板12上表面紧固连接,外转轴28伸出顶板12位置时通过轴承和轴承安装座210转动连接。上螺旋桨驱动电机21的动力带动内转轴27转动,下螺旋桨驱动电机22的动力带动外转轴28转动,第一电机安装座29和轴承安装座210内部的轴承保证了外转轴28旋转时轴向的稳定性,为无人机的平稳飞行提供了基石。电机的尾部一般都会安装有保护罩,保护罩对电机内部结构起到了保护作用,但同时也阻碍了电机的散热,电机尾部通常会额外设置散热风扇,但无人机机身组件1内部是密封的,将热量散入机身组件1内部会提升机身组件1内部温度,不利于其他部件的正常工作。为了解决这一问题,本发明将上螺旋桨驱动电机21和下螺旋桨驱动电机22的尾部从顶板12的通孔中伸出到机身组件1外部,在防冻螺旋桨组件3转动带起的高速气流作用下,电机的热量可以快速散去。

如图1、4所示,防冻螺旋桨组件3包括上螺旋桨部件和下螺旋桨部件,所述上螺旋桨部件包括桨叶31、桨叶连接器32、轴套33,所述桨叶31和桨叶连接器32相连,所述桨叶连接器32和轴套33紧固连接,所述轴套33紧固套在内转轴27上部,所述下螺旋桨部件和上螺旋桨部件结构相同,下螺旋桨部件的轴套33紧固套在外转轴28上部。内转轴27和外转轴28通过不同的驱动电机可以获得不同的转矩,当无人机平稳飞行时,内转轴27和外转轴28分别带动上螺旋桨部件和下螺旋桨部件沿着不同的方向以相同的速度转动,此时上螺旋桨部件和下螺旋桨部件角动量守恒,此时无人机角度恒定。当无人机需要偏转方向时,上螺旋桨部件和下螺旋桨部件通过转速差使角动量失衡,无人机为平衡角动量会向一侧发生偏转。

如图5所示,桨叶31包括叶身311、存水腔体312、支撑板313、橡胶立柱314,所述叶身沿水平方向开有气流槽315和储存仓316,所述储存仓316位于气流槽315下方,所述气流槽315下表面开有若干圆孔和储存仓316相连,所述存水腔体312位于储存仓316内部,存水腔体312大小和储存仓316下表面大小相同,存水腔体312内部充有洁净水,所述支撑板313放置于存水腔体312上部,支撑板313侧边卡在储存仓316的导向槽内,支撑板313只能上下移动,无法发生偏转,所述橡胶立柱314底部和支撑板313上表面紧固连接,橡胶立柱314的顶部从圆孔中伸出较短的一部分将圆孔堵住,所述叶身311表面涂有防冻剂涂层。传统的无人机多用于低空作业,而当无人机运用在信息侦查和气象数据采集领域时需要无人机飞行到较高云层,在高云层作业时无人机机翼表面容易凝结水珠,当无人机遇到冷空气层时往往会出现机翼结冰的情况。机翼结冰一方面会对机翼材质的机械强度造成损害,另一方面由于结冰位置和各个位置结冰量的不确定性还会导致机翼表面流线型被破坏,从而导致机翼失衡。为了解决这一问题,本发明在叶身311表面涂了防冻剂涂层,凝结在叶身311外表面水珠会掺杂入一部分防冻剂,防冻剂分子打破了水分子之间的联系,使得本来可以形成有序的氢键,进而产生晶体的水分子被打破了连接,不得不继续无规则的热运动,直到温度降得更低,热运动更加少的时候才能形成稳定的连接,变成晶体。在遇到冷空气流时,由于存水腔体312内部的洁净水没有掺杂防冻剂会先结冰,结冰后存水腔体312会被撑大,支撑板313被顶起,橡胶立柱314从圆孔中进一步伸出顶到气流槽315上表面,橡胶立柱314在支撑板313上的排布方式是错位排布,在橡胶立柱314伸出后原本通畅的气流槽315转变成镂空多孔式结构,叶身311高速旋转时气流冲击到气流槽315处被分成多股气流在橡胶立柱314间穿行,高速气流在狭窄空间内与橡胶立柱314摩擦减速,将动力势能转化为热能,产生的热能给叶身311加热,使得叶身311表面的水滴获得热量更加难以结冰,叶身311的热量会有一部分分散到存水腔体312内,但存水腔体312内的洁净水未混合防冻剂且体量也比外层水滴大,在结冰后想要完全融化所需热量远高于维持叶身外侧水滴不结冰的热量,所以在温度回升之前存水腔体312始终能给予支撑板313一个支撑力,橡胶立柱314也能持续与气流摩擦提供热量。当离开冷空气层时温度回升,存水腔体312吸收外界温度自然融化,橡胶立柱314下落到储存仓316内,气流槽315气流通畅,阻力减小,无人机恢复正常飞行。

如图6所示,橡胶立柱314内设置有摩擦腔3141,所述摩擦腔3141中间大两端小,所述摩擦腔3141内装有摩擦球3142,所述摩擦腔3141和摩擦球3142的表面设置有摩擦纹路。当气流摩擦橡胶立柱314时会引起橡胶立柱314的振动,橡胶立柱314振动时摩擦球3142会在摩擦腔3141内翻滚移动,摩擦球3142和橡胶腔3141摩擦将振动的动能转化为热能使振动的能量快速被消耗掉,这种设置一方面可以增加发热量,起到防冻的效果,另一方面快速消去振动的能量可以避免各个橡胶立柱出现共振的情况,消除了影响飞行稳定性的隐患。

如图7所示,桨叶连接器32包括桨叶连接块321、连接槽322、旋转开口323、固定块324、旋转块325、推力弹簧326,所述桨叶连接块321中心开有安装孔,所述轴套33安装在安装孔内,轴套33和桨叶连接块321紧固连接,桨叶连接器32以安装孔为中心两侧结构对称,在桨叶连接器32的一侧结构中;

所述连接槽322位于桨叶连接块321内部,连接槽322中间位置和旋转开口323相连,所述桨叶连接块321下表面远离中心的位置还开有一条比连接槽322细的槽道,所述槽道上端和连接槽322相连,槽道两侧分别延伸到旋转开口323和桨叶连接块321最外侧,所述固定块324和旋转块325铰接,固定块324位于连接槽322靠中心一侧内部,所述推力弹簧326一端和连接槽322相连,推力弹簧326另一端和固定块324相连,所述旋转块325位于连接槽322远离中心的一侧,旋转块325远离固定块的一端具有梯形倾角,所述连接槽322远离中心的一侧也具有梯形倾角,旋转块325和桨叶31紧固连接。桨叶31的叶柄位置和旋转块325相连,当无人机工作时,叶柄卡在连接槽下方的槽口内,而较粗的旋转块325被卡在连接槽322内。当无人机不用时向内侧推动桨叶31,桨叶31推动旋转块325,旋转块325推动固定块324,固定块324推动推力弹簧326,旋转块325在连接槽322内移动,当旋转块325退到旋转开口323位置时,旋转块325下方没有槽壁阻拦,可以与固定块324发生相对转动,桨叶31随着旋转块325的转动被轴向收束,此时松手固定块324向外移动,旋转块325被顶在旋转开口323的侧壁上,需要正常使用时反向重置上述操作即可。为了方便推动旋转块325,旋转块325和连接槽322之间选择间隙配合,但采用间隙配合在高速旋转时会产生振动,将旋转块325与桨叶31连接的一端设置成梯形倾角,当桨叶31转动时由于离心作用会拉扯旋转块325,旋转块325会被拉向连接槽322的梯形倾角内,旋转的速度越快拉力越大,旋转块325和连接槽322的压力就会越大,桨叶的振动就会越小,通过这种方式可以实现在回推旋转块时是间隙配合,正常飞行时是过盈配合,对无人机飞行的稳定性产生了积极效果。

如图8所示,尾桨组件4包括垂直安定面41、水平安定面42、尾桨安装柱43、尾桨驱动电机44、尾桨45、第二电机安装座46,所述尾桨安装柱43水平安装,尾桨安装柱43的一端和后盖板14紧固连接,所述第二电机安装座46和尾桨安装柱43远离后盖板14的一端紧固连接,所述尾桨驱动电机44安装在第二电机安装座46上,所述尾桨45和尾桨驱动电机44输出轴紧固连接,所述垂直安定面41和水平安定面42安装在尾桨安装柱43靠近第二电机安装座46的一侧,水平安定面42位于垂直安定面41远离第二电机安装座46的一侧。垂直安定面41和水平安定面42可以帮助无人机在飞行时保持平衡,当尾桨45沿顺时针方向旋转时,尾桨45将气流向上推动,气流的反作用力向下,此时机头上抬,无人机向后飞。当尾桨45沿逆时针方向旋转时,尾桨45将气流向下推,气流的反作用力向上,此时机头下压,无人机向前飞。这种控制方式相较于传统共轴双桨式无人机通过机舵来控制螺旋桨桨叶倾角的控制方式,简化了控制结构和控制程序。

本发明的工作原理:当无人机飞行时,通过两组螺旋桨沿不同方向旋转抵消单螺旋桨导致的角动量不守恒,无人机转向时两组螺旋桨出现转速差,通过转速差造成的角动量不守恒带动无人机转动,当尾桨45沿顺时针方向旋转时,尾桨45将气流向上推动,气流的反作用力向下,此时机头上抬,无人机向后飞。当尾桨45沿逆时针方向旋转时,尾桨45将气流向下推,气流的反作用力向上,此时机头下压,无人机向前飞。当桨叶31快速旋转时,旋转块325会被拉向连接槽322的梯形倾角内,旋转的速度越快拉力越大,旋转块325和连接槽322的压力就会越大,从而实现对桨叶31的固定。当无人机穿越冷空气层时,存水腔体312内部的洁净水先结冰,将支撑板313顶起,橡胶立柱314伸入气流槽315内部,高速气流在狭窄空间内与橡胶立柱314摩擦减速,将动力势能转化为热能。橡胶立柱随气流发生振动,摩擦球3142和橡胶腔3141摩擦将振动的动能转化为热能使振动的能量快速被消耗掉。当无人机不用时向内侧推动桨叶31,当旋转块325退到旋转开口323位置时,旋转块325下方没有槽壁阻拦,旋转块325旋转将桨叶31收束到轴向位置。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

相关技术
  • 具有桨叶连接器的共轴双桨结构无人机
  • 桨叶连接器及共轴双桨结构及无人机
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