專利名稱：電動(dòng)直升機(jī)螺旋槳支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)直升機(jī)部件，特別是涉及一種電動(dòng)直升機(jī)螺旋槳支架。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電動(dòng)直升機(jī)通常采用一個(gè)螺旋槳，如圖1所示，一個(gè)螺旋槳被電機(jī)驅(qū)動(dòng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同時(shí)電機(jī)本身受到一個(gè)方向與螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向相反的逆時(shí)針扭力。傳統(tǒng)的直升機(jī)的尾槳就是用來(lái)產(chǎn)生一個(gè)推力來(lái)抵消機(jī)身的旋轉(zhuǎn)，使機(jī)身處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。如圖2所示，如果我們選用兩只輸出特性完全一致的電機(jī)作動(dòng)力，同時(shí)選用力矩轉(zhuǎn)速特性完全一致，但旋轉(zhuǎn)方向相反的槳葉，一只電機(jī)正轉(zhuǎn)，另一只電機(jī)反轉(zhuǎn)，而且將兩只驅(qū)動(dòng)電機(jī)的機(jī)座剛性連接，兩種大小相等，方向相反的扭力就會(huì)相互抵消，使機(jī)座處于相對(duì)靜止的狀態(tài)。這兩種直升機(jī)均存在轉(zhuǎn)向不便、機(jī)動(dòng)性能不佳的弊端，如其不能倒飛、不能向任意方向轉(zhuǎn)向等。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種電動(dòng)直升機(jī)螺旋槳支架。采用該電動(dòng)直升機(jī)螺旋槳支架的電動(dòng)直升機(jī)轉(zhuǎn)向靈活、機(jī)動(dòng)性能好。
為此，本實(shí)用新型的電動(dòng)直升機(jī)螺旋槳支架，包括螺旋槳，所述螺旋槳為四個(gè)，分別設(shè)置在成十字布置的支架上，該十字支架通過(guò)主支架與直升機(jī)機(jī)體相連，相鄰的兩個(gè)螺旋槳的旋向彼此相反，各螺旋槳的轉(zhuǎn)速由一控制器控制。
所述電動(dòng)直升機(jī)螺旋槳支架還可以包括螺旋槳護(hù)套，其圍在所述螺旋槳的四周。所述螺旋槳護(hù)套可以為環(huán)形，所述十字支架的端部連接于該環(huán)形螺旋槳護(hù)套。所述螺旋槳的槳葉可以為二片，螺旋槳由減速器的驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)，該減速器與電機(jī)相連并通過(guò)連接套套裝于所述十字支架。所述十字支架可以由粗支架和細(xì)支架構(gòu)成，粗支架和細(xì)支架的一端分別連接于所述連接套的兩端，而粗支架的另一端彼此相連，細(xì)支架的另一端則連接于所述環(huán)形螺旋槳護(hù)套。
所述控制器可以為線控控制器，該線控控制器包括二只搖桿電位器，其中一只搖桿電位器為直線搖撥式搖桿電位器，用于控制四個(gè)電機(jī)同時(shí)加速或減速，另一只搖桿電位器為沿X、Y軸搖撥的搖桿電位器，用于控制任意兩個(gè)電機(jī)的變速；搖桿電位器的輸出端分別與中央處理器相連，中央處理器的輸出端分別與螺旋槳的驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連。所述中央處理器可以為微處理器，在所述螺旋槳的驅(qū)動(dòng)軸或槳片上裝有光電或霍爾轉(zhuǎn)速傳感器，該傳感器的輸出端連接于所述微處理器。
所述控制器可以為遙控控制器，該遙控控制器包括二只搖桿電位器，其中一只搖桿電位器為直線搖撥式搖桿電位器，用于控制四個(gè)電機(jī)同時(shí)加速或減速，另一只搖桿電位器為沿X、Y軸搖撥的搖桿電位器，用于控制任意兩個(gè)電機(jī)的變速；搖桿電位器的輸出端分別與中央處理器相連，中央處理器的輸出端則與編碼調(diào)制RF發(fā)射器相連；在電動(dòng)直升機(jī)螺旋槳支架上設(shè)有RF接收機(jī)、第二中央處理器和電池，RF接收機(jī)和電池的輸出端與第二中央處理器相連，而第二中央處理器的輸出端則連接于所述電機(jī)。所述中央處理器和第二中央處理器可以為微處理器，在所述螺旋槳的驅(qū)動(dòng)軸或槳片上裝有光電或霍爾轉(zhuǎn)速傳感器，該傳感器的輸出端連接于所述微處理器。
本實(shí)用新型通過(guò)將四個(gè)螺旋槳分別設(shè)置在成十字布置的支架上，該十字支架通過(guò)主支架與直升機(jī)機(jī)體相連，相鄰的兩個(gè)螺旋槳的旋向彼此相反，各螺旋槳的轉(zhuǎn)速由一控制器控制，使四只電機(jī)螺旋槳產(chǎn)生的的反扭力完全抵消，當(dāng)螺旋槳的升力超過(guò)某個(gè)值后，整個(gè)直升機(jī)整體就會(huì)垂直升起，而且機(jī)架亦不會(huì)旋轉(zhuǎn)，從而使直升機(jī)整體得到了穩(wěn)定的控制。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中采用一只螺旋槳的扭力示意圖圖2為現(xiàn)有技術(shù)中采用兩只螺旋槳的扭力示意圖圖3為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖圖4為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)炸開(kāi)圖圖5為本實(shí)用新型中線控控制器的電路原理框圖圖6為本實(shí)用新型中遙控控制器的電路原理框圖圖7為本實(shí)用新型的扭力示意圖具體實(shí)施方式
實(shí)施例1，如圖3、4所示，在成十字布置的支架上設(shè)置有四個(gè)螺旋槳，相鄰的兩個(gè)螺旋槳的旋向彼此相反，即分為左轉(zhuǎn)螺旋槳4、14和右轉(zhuǎn)螺旋槳13、15，所述十字支架的端部連接有環(huán)形螺旋槳護(hù)套，所述十字支架通過(guò)主支架12與直升機(jī)機(jī)體相連，所述十字支架由粗支架6和細(xì)支架1構(gòu)成，粗支架和細(xì)支架的一端分別連接于所述連接套16的兩端，而粗支架的另一端彼此相連，細(xì)支架的另一端則連接于所述環(huán)形螺旋槳護(hù)套11，所述螺旋槳的槳葉為二片，螺旋槳由減速器的驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)，該減速器與電機(jī)相連并通過(guò)連接套16套裝于所述各支架上，所述四個(gè)支架上分別設(shè)置有四個(gè)電機(jī)，以一個(gè)支架為例，所述電機(jī)2的主軸通過(guò)一個(gè)齒輪與相對(duì)應(yīng)的螺旋槳的主軸相連，其他各端連接結(jié)構(gòu)相同。在所述四個(gè)粗支架相連的位置設(shè)置有一個(gè)電池盒7，所述電池盒上蓋有電池蓋8，所述電池盒和電池蓋形成的內(nèi)腔中設(shè)置有電池9和控制器的線路板10，各螺旋槳的轉(zhuǎn)速由所述控制器控制。
所述控制器采用的是線控控制器，如圖5所示，通過(guò)手持操控器上的一個(gè)搖桿控制的同步升力加減電位器和機(jī)身旋轉(zhuǎn)調(diào)整電位器與通過(guò)另一個(gè)搖桿控制的X軸位移電位器和Y軸位移電位器都分別連接到一個(gè)微處理器MCU中，同時(shí)，安裝在四個(gè)電機(jī)上的四個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器也分別通過(guò)顯卡電纜連接在所述微處理器MCU中，所述微處理器MCU的輸出控制端與一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)器的輸入端相連，所述PWM驅(qū)動(dòng)器的輸出端通過(guò)線控電纜分別與所述四個(gè)電機(jī)相連。
使用者通過(guò)兩個(gè)搖桿操縱的四個(gè)電位器將控制信號(hào)傳送到所述微處理器MCU中，同時(shí)，四個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器將四個(gè)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的信號(hào)也傳送給所述微處理器MCU中，由所述微處理器MCU將這些信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理，再將處理后的調(diào)節(jié)信號(hào)通過(guò)PWM驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)制脈沖，再傳給所述四個(gè)電機(jī)，從而控制個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并通過(guò)由各電機(jī)和減速器的工作帶動(dòng)的各螺旋槳的旋轉(zhuǎn)，來(lái)控制整個(gè)直升機(jī)的飛行方向、速度等。
如果我們用機(jī)架將四只正反轉(zhuǎn)特性及轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性完全相同的電機(jī)座按圖3、4所示方案連接起來(lái)，并按圖3、4所示方案將兩對(duì)槳葉分別安裝在四只電機(jī)上，當(dāng)四只電機(jī)在控制器的控制下等速旋轉(zhuǎn)，四只電機(jī)座的反扭力亦會(huì)完全抵消，如圖7所示，當(dāng)螺旋槳的升力超過(guò)某個(gè)值后，整個(gè)機(jī)座(直升機(jī)整體)就會(huì)垂直升起。而且機(jī)架亦不會(huì)旋轉(zhuǎn)。如果我們同時(shí)增加A、B兩只電機(jī)的轉(zhuǎn)速，即增大A、B兩只電機(jī)的升力，由于A、B電機(jī)的反扭力依然能完全抵消；同時(shí)C、D兩只電機(jī)反扭力亦會(huì)同時(shí)抵消，A電機(jī)加C電機(jī)的反扭力的與B電機(jī)加D電機(jī)的反扭力亦可以完全抵消；A電機(jī)對(duì)D電機(jī)的反扭力差值與B對(duì)C電機(jī)的反扭力差值亦可以完全抵消，因此其機(jī)座不會(huì)旋轉(zhuǎn)，但因?yàn)锳、B電機(jī)產(chǎn)生的升力增加，就會(huì)使由A、B、C、D四只槳構(gòu)成的平面發(fā)生傾斜，即AB端較CD端升高。平面?zhèn)葍A后，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)側(cè)飛推力，使整個(gè)機(jī)座側(cè)向運(yùn)動(dòng)。顯然我們?cè)黾尤我鈨芍幌噜忞姍C(jī)的升力，都會(huì)使整個(gè)機(jī)座向未增加升力的另外兩只電機(jī)的方向穩(wěn)定地水平飛行。如果增加A、C兩只電機(jī)的升力，整個(gè)機(jī)座就會(huì)繞軸心旋轉(zhuǎn)。依次類推，即可通過(guò)所述控制器對(duì)各電機(jī)的控制，來(lái)控制整個(gè)直升機(jī)的飛行方向、速度等。
實(shí)施例2，機(jī)械連接結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1完全相同，僅控制器的電路連接結(jié)構(gòu)有所不同，本實(shí)施例中采用的是遙控控制器，如圖6所示。在遙控器中，通過(guò)一個(gè)搖桿控制的同步升力加減電位器和機(jī)身旋轉(zhuǎn)調(diào)整電位器與通過(guò)另一個(gè)搖桿控制的X軸位移電位器和Y軸位移電位器都分別連接到一個(gè)微處理器MCU 1中，所述微處理器MCU 1經(jīng)編碼后的輸出連接到一個(gè)RF發(fā)射電路中；在直升機(jī)上設(shè)置有一個(gè)RF接收機(jī)，并與微處理器MCU 2相連，同時(shí)，四個(gè)電機(jī)上的四個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器也分別連接到所述微處理器MCU 2中，所述微處理器MCU 2的輸出控制端與一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)器的輸入端相連，所述PWM驅(qū)動(dòng)器的輸出端通過(guò)顯卡電纜分別與所述四個(gè)電機(jī)相連。
使用者通過(guò)兩個(gè)搖桿操縱的四個(gè)電位器將控制信號(hào)傳送到所述微處理器MCU 1中，由微處理器MCU 1將接收到的控制信號(hào)進(jìn)行編碼，再傳送掉所述RF發(fā)射器中發(fā)送，由所述RF接收器接收到此控制信號(hào)后傳送到所述微處理器MCU 2中，同時(shí)，四個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器將四個(gè)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的信號(hào)也傳送給所述微處理器MCU 2中，由所述微處理器MCU 2將這些信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理，再將處理后的調(diào)節(jié)信號(hào)通過(guò)PWM驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)制脈沖，再傳給所述四個(gè)電機(jī)，從而控制個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并通過(guò)由各電機(jī)和減速器的共同工作帶動(dòng)的各螺旋槳的旋轉(zhuǎn)，來(lái)控制整個(gè)直升機(jī)的飛行方向、速度等。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)直升機(jī)螺旋槳支架，包括螺旋槳，其特征在于所述螺旋槳為四個(gè)，分別設(shè)置在成十字布置的支架上，該十字支架通過(guò)主支架與直升機(jī)機(jī)體相連，相鄰的兩個(gè)螺旋槳的旋向彼此相反，各螺旋槳的轉(zhuǎn)速由一控制器控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)直升機(jī)螺旋槳支架，其特征在于還包括螺旋槳護(hù)套，圍在所述螺旋槳的四周。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)直升機(jī)螺旋槳支架，其特征在于所述螺旋槳護(hù)套為環(huán)形，所述十字支架的端部連接于該環(huán)形螺旋槳護(hù)套。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)直升機(jī)螺旋槳支架，其特征在于所述螺旋槳的槳葉為二片，螺旋槳由減速器的驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)，該減速器與電機(jī)相連并通過(guò)連接套套裝于所述十字支架。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)直升機(jī)螺旋槳支架，其特征在于所述十字支架由粗支架和細(xì)支架構(gòu)成，粗支架和細(xì)支架的一端分別連接于所述連接套的兩端，而粗支架的另一端彼此相連，細(xì)支架的另一端則連接于所述環(huán)形螺旋槳護(hù)套。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)直升機(jī)螺旋槳支架，其特征在于所述控制器為線控控制器，該線控控制器包括二只搖桿電位器，其中一只搖桿電位器為直線搖撥式搖桿電位器，用于控制四個(gè)電機(jī)同時(shí)加速或減速，另一只搖桿電位器為沿X、Y軸搖撥的搖桿電位器，用于控制任意兩個(gè)電機(jī)的變速；搖桿電位器的輸出端分別與中央處理器相連，中央處理器的輸出端分別與螺旋槳的驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)直升機(jī)螺旋槳支架，其特征在于所述中央處理器為微處理器，在所述螺旋槳的驅(qū)動(dòng)軸或槳片上裝有轉(zhuǎn)速傳感器，該傳感器的輸出端連接于所述微處理器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)直升機(jī)螺旋槳支架，其特征在于所述控制器為遙控控制器，該遙控控制器包括二只搖桿電位器，其中一只搖桿電位器為直線搖撥式搖桿電位器，用于控制四個(gè)電機(jī)同時(shí)加速或減速，另一只搖桿電位器為沿X、Y軸搖撥的搖桿電位器，用于控制任意兩個(gè)電機(jī)的變速；搖桿電位器的輸出端分別與中央處理器相連，中央處理器的輸出端則與編碼調(diào)制RF發(fā)射器相連；在電動(dòng)直升機(jī)螺旋槳支架上設(shè)有RF接收機(jī)、第二中央處理器和電池，RF接收機(jī)和電池的輸出端與第二中央處理器相連，而第二中央處理器的輸出端則連接于所述電機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動(dòng)直升機(jī)螺旋槳支架，其特征在于所述中央處理器和第二中央處理器為微處理器，在所述螺旋槳的驅(qū)動(dòng)軸或槳片上裝有轉(zhuǎn)速傳感器，該傳感器的輸出端連接于所述微處理器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)直升機(jī)部件，特別是涉及一種電動(dòng)直升機(jī)螺旋槳支架。本實(shí)用新型通過(guò)將四個(gè)螺旋槳分別設(shè)置在成十字布置的支架上，該十字支架通過(guò)主支架與直升機(jī)機(jī)體相連，相鄰的兩個(gè)螺旋槳的旋向彼此相反，各螺旋槳的轉(zhuǎn)速由一控制器控制，使四只電機(jī)螺旋槳產(chǎn)生的的反扭力完全抵消，當(dāng)螺旋槳的升力超過(guò)某個(gè)值后，整個(gè)直升機(jī)整體就會(huì)垂直升起，而且機(jī)架亦不會(huì)旋轉(zhuǎn)，從而使直升機(jī)整體得到了穩(wěn)定的控制。
文檔編號(hào)B64C27/00GK2784310SQ200520004879
公開(kāi)日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2005年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月22日
發(fā)明者朱石雄 申請(qǐng)人:朱石雄