一體式航模電動噴氣矢量發(fā)動的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一體式航模電動噴氣矢量發(fā)動機(jī)，包括遙控器接收機(jī)（9），與遙控器接收機(jī)（9）連接的電子調(diào)速器（8），以及與電子調(diào)速器（8）連接的鋰電池組（10）和線圈組，線圈組繞在轉(zhuǎn)子（7）周圍，線圈組外的電機(jī)殼內(nèi)壁上設(shè)置有永磁體片（2），轉(zhuǎn)子（7）通過內(nèi)穿設(shè)置在機(jī)殼內(nèi)的軸承被支持，輔助旋轉(zhuǎn)；電機(jī)殼外設(shè)置有壓氣機(jī)、涵道組及設(shè)置在電機(jī)尾翼的矢量尾噴組。本實(shí)用新型提供一種將無刷電動機(jī)與噴氣發(fā)動機(jī)相結(jié)合，可以減少機(jī)械摩擦損耗，并且將電機(jī)與轉(zhuǎn)子一體化后可以除去機(jī)械傳動裝置，進(jìn)而提升其能量利用效率，矢量技術(shù)控制尾噴氣流矢量方向，進(jìn)而提高飛行性能。
【專利說明】一體式航模電動噴氣矢量發(fā)動機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及航模發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，具體為一種應(yīng)用于航模的一體式航模電動噴氣矢量發(fā)動機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]我國航空模型運(yùn)動起步于四十年代，1947年舉行首屆全國比賽。新中國成立后，于五十年代建立了組織指導(dǎo)機(jī)構(gòu)，培養(yǎng)了一批技術(shù)骨干，群眾性的航空模型運(yùn)動得到蓬勃發(fā)展，運(yùn)動水平迅速提高。1978年10月，我國加入了國際航空聯(lián)合會(FAI)，1979年開始步入世界賽場。至1998年止，我國選手就已獲得19項(xiàng)世界冠軍；58人59次打破31項(xiàng)世界紀(jì)錄。
[0003]航空模型運(yùn)動的生命力在于它的趣味性和知識性。親手制作的航模翱翔藍(lán)天、馳騁水面，往往會使青少年產(chǎn)生美好的遐想，激勵他們不停地追求。參加這項(xiàng)活動還可以學(xué)到許多科技知識，培養(yǎng)既善于動腦又善于動手和克服困難勇于進(jìn)取的優(yōu)秀品質(zhì)，促進(jìn)德、智、體全面發(fā)展。
[0004]現(xiàn)代航空模型運(yùn)動分為自由飛行、線操縱、無線電遙控、仿真和電動等五大類。按動力方式又分為:活塞發(fā)動機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)、橡筋動力模型飛機(jī)和無動力的模型滑翔機(jī)等。
[0005]現(xiàn)有的航空模型噴氣發(fā)動機(jī)均為燃油型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)，噪音大、耗油快，并且在啟動與運(yùn)轉(zhuǎn)過程中危險性高，在空中一旦熄火便很難再次啟動。渦輪型噴氣發(fā)動機(jī)制造成本高且維修保養(yǎng)難，并且燃燒燃料造成空氣污染嚴(yán)重?，F(xiàn)用的航油成本高，在燃燒時大部分能量以熱能形式散出，其能量利用效率低。另外，航空模型所用的電動機(jī)為無刷電機(jī)和有刷電機(jī)，此類電機(jī)通常推力較小，飛機(jī)整體推重比較低。
[0006]因此，改進(jìn)現(xiàn)有的航模發(fā)動機(jī)，是一個值得研究的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型提供一種將無刷電動機(jī)與噴氣發(fā)動機(jī)相結(jié)合，可以減少機(jī)械摩擦損耗，并且將電機(jī)與轉(zhuǎn)子一體化后可以除去機(jī)械傳動裝置，進(jìn)而提升其能量利用效率，矢量技術(shù)控制尾噴氣流矢量方向，可進(jìn)一步提高航模飛行性能和飛行的靈活性。
[0008]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0009]一體式航模電動噴氣矢量發(fā)動機(jī)，包括遙控器接收機(jī)9，與遙控器接收機(jī)9連接的電子調(diào)速器8，以及與電子調(diào)速器8連接的鋰電池組10和線圈組，線圈組繞在轉(zhuǎn)子7周圍，線圈組外的電機(jī)殼內(nèi)壁上設(shè)置有永磁體片2，轉(zhuǎn)子7通過內(nèi)穿設(shè)置在機(jī)殼內(nèi)的軸承被支持，輔助旋轉(zhuǎn)；電機(jī)殼外設(shè)置有壓氣機(jī)、涵道組16及設(shè)置在電機(jī)尾翼的矢量尾噴組；
[0010]所述的軸承包括第一軸承1、第二軸承3、第三軸承5和第四軸承6 ;線圈組包括第一線圈組15、第二線圈組4和第三線圈組11 ;壓氣機(jī)包括低壓壓氣機(jī)14、中壓壓氣機(jī)13和高壓壓氣機(jī)12 ；
[0011]所述的第一軸承與第二軸承3之間的轉(zhuǎn)子外繞有第一線圈組15，第一線圈組15外的電機(jī)殼外設(shè)置有低壓壓氣機(jī)14 ；
[0012]所述的第二軸承3和第三軸承5之間的轉(zhuǎn)子外繞有第二線圈組4，第二線圈組14外的電機(jī)殼外設(shè)置有中壓壓氣機(jī)13 ；
[0013]所述的第三軸承5與第四軸承6之間的轉(zhuǎn)子外饒有第三線圈組11，第三線圈組11外的電機(jī)殼外設(shè)置有高壓壓氣機(jī)12 ；
[0014]所述的第一線圈組15、第二線圈組4和第三線圈組11為串聯(lián)關(guān)系，且每組線圈組均為多組線圈串聯(lián)組成；
[0015]所述的矢量尾噴組包括設(shè)置在涵道組16中間機(jī)殼體內(nèi)的舵機(jī)17，與舵機(jī)17連接的舵機(jī)搖臂18，與舵機(jī)搖臂18 —端連接的舵機(jī)拉桿19，舵機(jī)拉桿19的另一端連接可動尾噴口 20。
[0016]積極有益效果:本實(shí)用新型提供一種將無刷電動機(jī)與噴氣發(fā)動機(jī)相結(jié)合，可以減少機(jī)械摩擦損耗，并且將電機(jī)與轉(zhuǎn)子一體化后可以除去機(jī)械傳動裝置，進(jìn)而提升其能量利用效率，矢量技術(shù)控制尾噴氣流矢量方向，進(jìn)而提高飛行性能。(I)因線圈組用多組線圈串聯(lián)組成，可以解決電動帶來的扭力不足和轉(zhuǎn)速小問題；線圈匝數(shù)與電動機(jī)轉(zhuǎn)速成負(fù)相關(guān)，即線圈匝數(shù)越多，電動機(jī)最大轉(zhuǎn)速越小，所以利用η組線圈串聯(lián)可以使發(fā)動機(jī)扭力達(dá)到單一線圈的η倍，且最大轉(zhuǎn)速保持單一線圈的最大轉(zhuǎn)速，由此可以在不犧牲轉(zhuǎn)速的情況下提高發(fā)動機(jī)扭力帶動壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)；(2)增加涵道可以減小尾噴流速，增加推力；(3)電子調(diào)速器的應(yīng)用可以實(shí)時控制流經(jīng)線圈的電流大小并精確控制發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的推力，且利用電磁場產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)所需的力，在啟動和運(yùn)行方面更安全穩(wěn)定；(4)將電動機(jī)與噴氣發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子一體化，用軸承連接，可以減去機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)，減少因摩擦而產(chǎn)生的動能損耗并降低運(yùn)行中的噪音。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型的矢量尾噴組結(jié)構(gòu)式示意圖；
[0019]圖中為:第一軸承1、永磁體片2、第二軸承3、第二線圈組4、第三軸承5、第四軸承
6、轉(zhuǎn)子7、電子調(diào)速器8、遙控器接收機(jī)9、鋰電池組10、第三線圈組11、高壓壓氣機(jī)12、中壓壓氣機(jī)13、低壓壓氣機(jī)14、第一線圈組15、涵道組16、舵機(jī)17、舵機(jī)搖臂18、舵機(jī)拉桿19、可動尾噴口 20。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明:
[0021]如圖1所示，一體式航模電動噴氣矢量發(fā)動機(jī)，包括遙控器接收機(jī)9，與遙控器接收機(jī)9連接的電子調(diào)速器8，以及與電子調(diào)速器8連接的鋰電池組10和線圈組，線圈組繞在轉(zhuǎn)子7周圍，線圈組外的電機(jī)殼內(nèi)壁上設(shè)置有永磁體片2，轉(zhuǎn)子7通過內(nèi)穿設(shè)置在機(jī)殼內(nèi)的軸承被支持，輔助旋轉(zhuǎn)；電機(jī)殼外設(shè)置有壓氣機(jī)、涵道組16及設(shè)置在電機(jī)尾翼的矢量尾噴組；
[0022]所述的軸承包括第一軸承1、第二軸承3、第三軸承5和第四軸承6 ;線圈組包括第一線圈組15、第二線圈組4和第三線圈組11 ;壓氣機(jī)包括低壓壓氣機(jī)14、中壓壓氣機(jī)13和高壓壓氣機(jī)12 ；
[0023]所述的第一軸承與第二軸承3之間的轉(zhuǎn)子外繞有第一線圈組15，第一線圈組15外的電機(jī)殼外設(shè)置有低壓壓氣機(jī)14 ；
[0024]所述的第二軸承3和第三軸承5之間的轉(zhuǎn)子外繞有第二線圈組4，第二線圈組14外的電機(jī)殼外設(shè)置有中壓壓氣機(jī)13 ；
[0025]所述的第三軸承5與第四軸承6之間的轉(zhuǎn)子外饒有第三線圈組11，第三線圈組11外的電機(jī)殼外設(shè)置有高壓壓氣機(jī)12 ；
[0026]所述的第一線圈組15、第二線圈組4和第三線圈組11為串聯(lián)關(guān)系，且每組線圈組均為多組線圈串聯(lián)組成；
[0027]如圖2所示，所述的矢量尾噴組包括設(shè)置在涵道組16中間機(jī)殼體內(nèi)的舵機(jī)17，與舵機(jī)17連接的舵機(jī)搖臂18，與舵機(jī)搖臂18 —端連接的舵機(jī)拉桿19，舵機(jī)拉桿19的另一端連接可動尾噴口 20。
[0028]本發(fā)明是一種不需要燃油的噴氣式發(fā)動機(jī)，采用磁極間的相互作用帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子的動能，應(yīng)用壓氣機(jī)將轉(zhuǎn)子的動能轉(zhuǎn)移為空氣的動能，利用空氣給予發(fā)動機(jī)的反作用力為模型提供動力，利用舵機(jī)(伺服器)控制尾噴管方向控制氣流噴出方向。
[0029]工作原理:應(yīng)用物理學(xué)中電生磁的特性，讓電流通過線圈產(chǎn)生磁場，線圈產(chǎn)生的磁場與磁化轉(zhuǎn)子的磁場產(chǎn)生力的作用帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，并利用電子調(diào)速器控制通過的電流大小從而控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。利用磁場間的相互作用將電能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子的動能，轉(zhuǎn)子帶動壓氣機(jī)吸入空氣并經(jīng)壓氣機(jī)葉片加速使其壓縮，空氣流經(jīng)低壓壓氣機(jī)時分為兩部分:一部分經(jīng)過涵道噴出直接產(chǎn)生推力；另一部分進(jìn)入高壓壓氣機(jī)經(jīng)葉片加速進(jìn)行進(jìn)一步壓縮。經(jīng)壓縮的高壓氣體通過矢量尾噴口，通過舵機(jī)(伺服器)控制舵機(jī)搖臂，舵機(jī)搖臂帶動舵機(jī)拉桿擺動，進(jìn)而控制可動尾噴口方向從而控制高壓氣流噴出方向，高壓氣流給予發(fā)動機(jī)反作用力產(chǎn)生推力?？刂瓢l(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的方法是利用電子調(diào)速器控制流經(jīng)線圈電流的大小，通過改變電流大小改變線圈產(chǎn)生的磁場強(qiáng)弱，控制線圈與轉(zhuǎn)子磁場間產(chǎn)生的作用力大小，改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。
[0030]本實(shí)用新型提供一種將無刷電動機(jī)與噴氣發(fā)動機(jī)相結(jié)合，可以減少機(jī)械摩擦損耗，并且將電機(jī)與轉(zhuǎn)子一體化后可以除去機(jī)械傳動裝置，進(jìn)而提升其能量利用效率，矢量技術(shù)控制尾噴氣流矢量方向，進(jìn)而提高飛行性能。(I)因線圈組用多組線圈串聯(lián)組成，可以解決電動帶來的扭力不足和轉(zhuǎn)速小問題；線圈匝數(shù)與電動機(jī)轉(zhuǎn)速成負(fù)相關(guān)，即線圈匝數(shù)越多，電動機(jī)最大轉(zhuǎn)速越小，所以利用η組線圈串聯(lián)可以使發(fā)動機(jī)扭力達(dá)到單一線圈的η倍，且最大轉(zhuǎn)速保持單一線圈的最大轉(zhuǎn)速，由此可以在不犧牲轉(zhuǎn)速的情況下提高發(fā)動機(jī)扭力帶動壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)；(2)增加涵道可以減小尾噴流速，增加推力；(3)電子調(diào)速器的應(yīng)用可以實(shí)時控制流經(jīng)線圈的電流大小并精確控制發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的推力，且利用電磁場產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)所需的力，在啟動和運(yùn)行方面更安全穩(wěn)定；(4)將電動機(jī)與噴氣發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子一體化，用軸承連接，可以減去機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)，減少因摩擦而產(chǎn)生的動能損耗并降低運(yùn)行中的噪音。
[0031]以上實(shí)施案例僅用于說明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在所述領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替代及改進(jìn)等，均應(yīng)視為本申請的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一體式航模電動噴氣矢量發(fā)動機(jī)，其特征在于:包括遙控器接收機(jī)(9)，與遙控器接收機(jī)(9)連接的電子調(diào)速器(8)，以及與電子調(diào)速器(8)連接的鋰電池組(10)和線圈組，線圈組繞在轉(zhuǎn)子(7)周圍，線圈組外的電機(jī)殼內(nèi)壁上設(shè)置有永磁體片(2)，轉(zhuǎn)子(7)通過內(nèi)穿設(shè)置在機(jī)殼內(nèi)的軸承被支持，輔助旋轉(zhuǎn)；電機(jī)殼外設(shè)置有壓氣機(jī)、涵道組(16)及設(shè)置在電機(jī)尾翼的矢量尾噴組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式航模電動噴氣矢量發(fā)動機(jī)，其特征在于:所述的軸承包括第一軸承(I)、第二軸承(3)、第三軸承(5)和第四軸承(6);線圈組包括第一線圈組(15)、第二線圈組(4)和第三線圈組(11);壓氣機(jī)包括低壓壓氣機(jī)(14)、中壓壓氣機(jī)(13)和高壓壓氣機(jī)(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體式航模電動噴氣矢量發(fā)動機(jī),其特征在于:所述的第一軸承(I)與第二軸承(3)之間的轉(zhuǎn)子外繞有第一線圈組(15)，第一線圈組(15)外的電機(jī)殼外設(shè)置有低壓壓氣機(jī)(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體式航模電動噴氣矢量發(fā)動機(jī)，其特征在于:所述的第二軸承(3)和第三軸承(5)之間的轉(zhuǎn)子外繞有第二線圈組(4)，第二線圈組(14)外的電機(jī)殼外設(shè)置有中壓壓氣機(jī)(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體式航模電動噴氣矢量發(fā)動機(jī),其特征在于:所述的第三軸承(5)與第四軸承(6)之間的轉(zhuǎn)子外饒有第三線圈組(11)，第三線圈組(11)外的電機(jī)殼外設(shè)置有高壓壓氣機(jī)(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體式航模電動噴氣矢量發(fā)動機(jī),其特征在于:所述的第一線圈組(15 )、第二線圈組(4 )和第三線圈組(11)為串聯(lián)關(guān)系，且每組線圈組均為多組線圈串聯(lián)組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式航模電動噴氣矢量發(fā)動機(jī)，其特征在于:所述的矢量尾噴組包括設(shè)置在涵道組(16)中間機(jī)殼體內(nèi)的舵機(jī)(17)，與舵機(jī)(17)連接的舵機(jī)搖臂(18),與舵機(jī)搖臂(18) —端連接的舵機(jī)拉桿(19)，舵機(jī)拉桿(19)的另一端連接可動尾噴口(20)。
【文檔編號】A63H27/24GK203954687SQ201420365153
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】陳維康 申請人:陳維康