一种新型实用性微型直升机系统
专利汇可以提供一种新型实用性微型直升机系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种新型实用性微型 直升机 系统，涉及航空技术领域。该直升机系统由主旋翼系统、动 力 系统、六旋翼 飞行控制系统 、控制系统、 机身 及 起落架 构成。本发明针对主旋翼与多旋翼组合使用的直升机系统中主旋翼产生的下洗流会影响六旋翼飞行控制的缺点，对主旋翼桨叶结构做出了改进，使主旋翼提供巨大升力的同时，六旋翼的精确控制不受影响。同时采用 汽油 机与小型发 电机 组合的动力系统，分别为主旋翼与六旋翼工作供能。在主旋翼与小型发电机 电路 中加入的超级电容，有效避免了汽油机周期运动时，主旋翼转速不均匀而导致小型发电机 电流 不均使六旋翼工作不稳定的问题。本发明中的新型直升机系统极大简化了直升机主旋翼系统的结构，避免了主旋翼工作时产生的下洗流对下方多旋翼工作的影响，具有结构简单、寿命长、节约 能源 的优点。，下面是一种新型实用性微型直升机系统专利的具体信息内容。
1.一种新型的实用性微型直升机系统的特征在于：主旋翼系统(1)、动力系统(2)、六旋翼飞行控制系统(3)、控制系统(4)、机身(5)、起落架(6)。其中：主旋翼系统(1)包括四个旋转对称的流线型桨叶(1A)、一根主轴(1B)、四根碳素连接杆(1C)、两个中央壳体(1D)；动力系统(2)包括两个汽油机(2A)、小型发电机(2B)、传动轮系(2C)；六旋翼飞行控制系统(3)包括六旋翼(3A)、六旋翼系统中央部分(3B)；起落架(6)包括安全栏(6A)和支脚(6B)。他们之间的关系是：主旋翼系统(1)通过主轴与机身连接(5)，并位于机身上方；机身(5)近似为圆柱形，表面为金属壳体，动力系统(2)位于机身壳体内部上方；动力系统(2)下方是六旋翼飞行控制系统(3)的中央部分，六旋翼飞行控制系统(3)中的六个旋翼通过横穿机身壳体的六个支撑板连接，位于机身(5)外部；六旋翼飞行控制系统(3)的中央部分下方为控制系统(4)；机身(5)内部最底端为储油箱，汽油机工作时所需的汽油储存在这里；起落架(6)(含安全护栏)位于机身(5)外部，与机身(5)外部通过十字形结构连接。
所述的主旋翼系统(1)由四个旋转对称的流线型桨叶(1A)、一根主轴(1B)、四根碳素连接杆(1C)、两个中央壳体(1D)和组成。两扇桨叶(1A)之间通过贯穿的形式以两根坚韧轻巧的碳素杆(1C)连接，构成一组主旋翼，桨叶(1A)远离主轴(1B)端与两根碳素连接杆(1C)端部之间用两个螺母-铝合金薄层结构连接，两侧共计有四个螺母，螺母与黏贴在碳素杆上(1C)的铝合金螺纹薄层配合，此处的螺母结构是可调的，用来调节桨叶在碳素杆(1C)上的位置，使得工作前主旋翼与横轴之间自稳机构达到稳定状态。四个桨叶(1A)与四根碳素杆(1C)构成两组旋翼，两组主旋翼以夹角为90度分布，碳素杆(1C)下方为六旋翼系统，使得主旋翼桨叶与六旋翼没有重叠的地方，因此很好地避免了主旋翼桨叶旋转产生的下洗流干扰六旋翼的精确控制的问题。由于桨叶(1A)离主轴(1B)近的部分所提供的升力有限，甚至可以忽略，所以本发明中的桨叶(1A)结构相比于直条桨叶也不会损失太多升力。连接桨叶的碳素杆(1C)采用圆形截面构造，以尽可能避免该部位下洗气流的产生，影响六旋翼的工作。
每组主旋翼与主轴(1B)之间通过中央壳体(1D)连接。中央壳体(1D)呈空心立方体结构，四周为打孔薄壁，上下两面镂空，该壳体(1D)可以增强桨叶-碳素连接杆结构的稳定性，将旋翼结构组成一个整体，使之能够与横轴之间传递飞行力矩。中央壳体(1D)与穿过它的两根碳素连接杆(1C)穿入穿出部分采用螺母加固，两侧共计有四个加固螺母，螺母与黏贴在碳素杆上的铝合金螺纹薄层配合，使得碳素杆(1C)紧固在中央壳体(1D)左右两侧。为了避免主旋翼的自稳结构左右倾斜程度过大，在不影响自稳调节情况下，一般起飞前在中央壳体(1D)内部加注适量塑料胶。
中央壳体(1D)与主轴(1B)之间采用的是横轴贯穿的连接方式。横轴一方面可以传递汽油机扭矩，另一方面主旋翼桨叶的升力通过它传递给整个机体。飞行过程中桨叶所受到的旋转阻力亦通过横轴平衡。横轴与主旋翼中央壳体(1D)之间采用过盈轴承配合，两端轴承外侧均有螺母加固，防止主旋翼系统飞行过程中在横轴上前后滑动；横轴与中央壳体(1D)之间的过盈轴承配合，构成主旋翼系统(1)以横轴为中心的左右倾斜自稳机构，即使在飞行过程中也能实现主旋翼系统(1)的自稳平衡；轴承可以减少左右倾斜自稳过程对横轴的磨损，也方便拆卸检修。
所述的动力系统(2)由对称分布的两个汽油机(2A)、两个小型发电机(2B)、传动轮系(2C)部件。其位于储物箱内部最上方。汽油机(2A)与主旋翼主轴(1B)之间采用单向轴承连接，汽油机(2A)工作可以带动主轴(1B)旋转，而主轴(1B)旋转不能带动汽油机(2A)工作，以免发生事故。旋转的主轴(1B)通过双向轴承与小型发电机(2B)相连，为其提供发电所需的动能，发电机(2B)发出的电供给六旋翼飞行控制系统(3)，使其进行飞行控制。这里主轴(1B)与小型发电机(2B)之所以采用双向轴承连接，是为了在汽油机(2A)意外停止工作时，后述的超级电容能为小型发电机(2B)供电，使其带动主旋翼系统主轴(1B)转动，以免飞行器骤停。在小型电动机(2B)与六旋翼飞行控制系统(3)连接的电路中，接有超级电容，主要为了在汽油机(2A)周期运动使发电机发出的电流大小改变时，维持电路中的电流恒定，使六旋翼飞行控制系统(3)能够正常工作。同时也可在作为紧急备用电源。
所述的六旋翼飞行控制系统(3)采用的是常见的飞行器六个旋翼(3A)，六个旋翼(3A)均匀分布在以机身轴线为中心且垂直于轴线的平面内，六旋翼系统中央部分(3B)包络在机身内部，与动力系统(2A)紧贴，且位于后者正下方。在六旋翼系统中央部分(3B)下方被隔开的汽油储油箱，六个旋翼(3A)则位于机身外部。六旋翼系统中央部分(3B)与六个旋翼(3A)通过连接板连接。
所述的控制系统(4)整体为集成电路结构，它采用闭合回路，数字输出，传感器芯片和集成电路芯片分开平放连线的封装方法，固定在机身(5)内部，与六旋翼系统中央部分(3B)紧贴，且位于后者下方。其主要负责接收外部指令，并控制整个直本发明各系统的状态。
所述的机身(5)为一个近似为圆柱形，表面为金属壳体，内部包络有动力系统(2)、六旋翼系统中央部分(3B)、控制系统(4)和汽油油箱。
所述的起落架(6)位于六个旋翼(3A)，由均匀分布的四个支脚(6B)和安全栏(6B)构成，其与储物箱之间用十字形结构连接。飞行器整体高度约2.5米，六旋翼安全护栏(6B)高度在人的膝盖附近，人在靠近飞行器时安全系数较高，便于检修等地面工作。
2.根据权利要求1的一种新型实用性微型直升机系统，其特征在于：主旋翼系统(1)供飞行所需升力，飞行器的飞行控制由平行安装于主旋翼下方的六旋翼飞行控制系统(2)完成。
3.根据权利要求1的一种新型实用性微型直升机系统，其特征在于：飞行初期，动力系统(3)中的汽油机从储物箱下部的汽油油箱中获取燃料，将其泵入汽油机(2A)，通过超级电容中储存的电能实现打火启动。启动后，汽油机(2A)的曲柄连杆机构通过单向轴承带动主轴(1B)高速转动。此时，主旋翼桨叶(1A)开始旋转，产生升力，飞行器垂直起飞；同时高速旋转的主轴(1B)通过双向轴承带动小型发动机(2B)开始工作，发电机产生的电能带动六旋翼飞行控制系统(3)工作，飞行器开始实现飞行控制。在发电机(2B)与六旋翼飞行控制系统(3)的回路中，接有超级电容，以调节由于主轴转速变化导致的回路中电流大小发生变化，从而影响六旋翼工作的问题。同时，超级电容会储存部分能量，为汽油机(2A)点火供电以及作为紧急备用电源。
4.根据权利要求1的一种新型实用性微型直升机系统，其特征在于：飞行器的飞行控制如悬停、平飞、后退、升降等，均通过六旋翼飞行控制系统(3)控制六扇旋翼(3A)转速的变化实现，其控制过程与现今的六旋翼飞行器的飞行控制过程相同。
5.根据权利要求1的一种新型实用性微型直升机系统，其特征在于：主旋翼系统(1)在工作时，若遭遇空中乱流，可能会产生左右倾斜的不平衡情况，这时通过横轴一主旋翼之间的自稳结构，主旋翼能够恢复平稳状态，该过程为一种动态的自稳平衡过程。
6.根据权利要求1的一种新型实用性微型直升机系统，其特征在于：飞行遭遇突发情况，例如汽油机(2A)损坏，主旋翼系统(1)失去动力来源时，六旋翼飞行控制系统(3)可以利用超级电容中的电能继续工作，调整飞行姿态，控制飞行器迫降等。两个中发动机相互独立，又相互支持。
一种新型实用性微型直升机系统
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具体实施方式
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