重型旋翼飞行器的动力系统、启动控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种重型旋翼飞行器的动力系统、启动控制方法及系统，其中，该重型旋翼飞行器的动力系统包括：第一发动机、第一单向轴承、第一锥齿轮组、第一电机、传动轴、以及用于连接重型旋翼飞行器的旋翼的第二锥齿轮组；其中，所述第一发动机的输出轴通过所述第一单向轴承连接所述第一锥齿轮组，所述第一电机的输出轴连接第一锥齿轮组，所述第一锥齿轮组通过所述传动轴连接所述第二锥齿轮组。实施本发明专利技术能提升重型旋翼飞行器的启动速度，减小启动冲击，提升启动效率以及延长发动机使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
重型旋翼飞行器的动力系统、启动控制方法及系统
本专利技术涉及飞行器领域，特别涉及一种重型旋翼飞行器的动力系统、启动控制方法及系统。
技术介绍
传统双涵道式重型飞行器为了满足重载功率需求，通常由多台发动机对各旋翼进行分离驱动。如中国专利技术专利CN201510120914.6，名称为双涵道飞行摩托，其公开了一种双涵道共轴多旋翼飞行摩托，属于特种飞行器领域。包括机体、两个主旋翼、四个副旋翼和设置在机体内的控制系统，所述两个主旋翼分别设置在机体的前方和后方，每个主旋翼下方分别安装两个副旋翼，所述副旋翼可绕其与主旋翼的连接点转动；所述四个副旋翼位于同一水平面上，四个副旋翼沿机体前后中轴线对称设置；所述主旋翼包括涵道和安装在涵道内的一对共轴反转螺旋桨，各螺旋桨由独立的燃油发动机驱动。通过采用燃油发动机提供动力，提高了其承载和续航能力，可广泛应用于载人交通，提高交通的实时性和机动性；四个副旋翼均可以绕其旋转装置转轴进行转动可节省存放空间，并可在狭小的空间飞行。再如中国专利技术专利CN201610090683.3，名称为飞翼式双涵道垂直起降飞行器等，它主要由五部分组成。第一部分为机身，第二部分为两个涵道发动机和后置发动机，第三部分为垂直尾翼，四个水平尾翼，两个翼尖小翼。第四部分为支撑杆，第五部分为外挂云台和相机或光电传感器。机身为飞翼式，机身可折叠，两条折叠线为机身折叠处。机身上分布有两个涵道。两个涵道发动机分别位于两个涵道的中央，并由连杆固定。两个涵道发动机上分别安装有两个螺旋桨。后置发动机位于机身的尾部中央，后置发动机上安装有后置螺旋桨。飞行器的四个水平尾翼分别位于机身的尾部。飞行器的两个翼尖小翼分别位于机身的左右两边，并向下弯曲。飞行器的垂直尾翼位于机身的尾部中间，位于机身上部。支撑杆位于机身的前部中间，位于机身下部。相机或光电传感器位于机身的前部中间,安装于机身之下。后掠角为飞翼机身的后掠角度。上述方法虽然可以实现重载飞行器的安全启动，但启动过程缓慢、稳定性差、效率低。因此，亟待提出一种能够提升启动速度、减小起飞冲击、延长发动机使用寿命的重型旋翼飞行器的动力系统、启动控制方法及系统。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种重型旋翼飞行器的动力系统、启动控制方法及系统，以期能提升重型旋翼飞行器的启动速度，减小启动冲击，提升启动效率以及延长发动机使用寿命。具体而言，本专利技术一种重型旋翼飞行器的动力系统，包括：第一发动机、第一单向轴承、第一锥齿轮组、第一电机、传动轴、以及用于连接重型旋翼飞行器的旋翼的第二锥齿轮组；其中，所述第一发动机的输出轴通过所述第一单向轴承连接所述第一锥齿轮组，所述第一电机的输出轴连接第一锥齿轮组，所述第一锥齿轮组通过所述传动轴连接所述第二锥齿轮组。进一步地，所述的重型旋翼飞行器的动力系统还包括：第二发动机、第二单向轴承、第三锥齿轮组、第二电机、以及用于连接重型旋翼飞行器的另一旋翼的第四锥齿轮组；其中，所述第二发动机的输出轴通过所述第二单向轴承连接所述第三锥齿轮组，所述第二电机的输出轴连接第三锥齿轮组，所述第三锥齿轮组通过所述传动轴连接所述第四锥齿轮组。进一步地，所述的重型旋翼飞行器的动力系统还包括第三单向轴承，所述第一电机的输出轴通过所述第三单向轴承连接所述第一锥齿轮组。进一步地，所述的重型旋翼飞行器的动力系统还包括第四单向轴承，所述第二电机的输出轴通过所述第四单向轴承连接所述第三锥齿轮组。另一方面，本专利技术提供一种重型旋翼飞行器的启动控制方法，其中，所述重型旋翼飞行器设置有所述的重型旋翼飞行器的动力系统，所述启动控制方法包括：在收到启动触发信号时，控制第一电机启动；接收感测得到的所述旋翼的速度信号；在根据所述旋翼的速度信号确定所述旋翼的速度值与预设的临界起飞速度的差值小于预设阈值时，控制第一发动机空载启动；在所述第一发动机达到怠速且根据所述旋翼的速度信号确定所述旋翼的速度值达到所述预设的临界起飞速度时，控制第一电机停止工作，重型旋翼飞行器的动力系统由所述第一电机带动转为所述第一发动机带动。又一方面，本专利技术提供一种重型旋翼飞行器的启动控制方法，其中，所述重型旋翼飞行器设置有所述的重型旋翼飞行器的动力系统，所述启动控制方法包括：在收到启动触发信号时，控制第一电机及第二电机启动；接收感测得到的所述旋翼的速度信号；在根据所述旋翼的速度信号确定所述旋翼的速度值与预设的临界起飞速度的差值小于预设阈值时，控制第一发动机及第二发动机空载启动；在所述第一发动机及第二发动机达到怠速且根据所述旋翼的速度信号确定所述旋翼的速度值达到所述预设的临界起飞速度时，控制第一电机及第二电机停止工作，重型旋翼飞行器的动力系统由所述第一电机及第二电机带动转为所述第一发动机及第二发动机带动。此外，本专利技术还提供一种重型旋翼飞行器的启动控制系统，包括：检测设备，用于感测旋翼的速度信号；控制器，用于执行所述的重型旋翼飞行器的启动控制方法。本专利技术还提供一种重型旋翼飞行器的启动系统，包括：所述的重型旋翼飞行器的动力系统以及所述的重型旋翼飞行器的启动控制系统，所述启动控制系统的控制器与所述动力系统中的第一发动机以及第一电机电连接；或者，所述的重型旋翼飞行器的动力系统以及所述的重型旋翼飞行器的启动控制系统，所述启动控制系统的控制器与所述动力系统中的第一发动机、第一电机、第二发动机以及第二电机电连接。本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述方法的步骤。本专利技术还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述方法的步骤。本专利技术的重型旋翼飞行器的动力系统，其通过采用第一电机直驱预旋，简化了传统重型飞行器的动力传动结构，减小起飞冲击，有效加快起飞过程，提升重型旋翼飞行器的启动速度，提升启动效率，同时延长发动机使用寿命，增强了传动系统的可靠性与稳定性。参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本专利技术的其他特性特征和优点将变得清晰。附图说明并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且与描述一起用于解释本专利技术的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种重型旋翼飞行器的动力系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种重型旋翼飞行器的第一启动控制方法的流程图；图3为本专利技术实施例提供的一种重型旋翼飞行器的第二启动控制方法的流程图；图4为重型旋翼飞行器工作在图3所示第二启动控制方法时工作流程图；图5为本专利技术实施例提供的一种重型旋翼飞行器在两个发动机转速不一致时的工作流程图。其中，1-第一发动机；2-第一单向轴承；3-发动机输出轴；4-第一锥齿轮组；5-第一电机；6-传动轴；7-第二锥齿轮组；8-旋翼；9-涵道具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重型旋翼飞行器的动力系统，其特征在于，包括：第一发动机(1)、第一单向轴承(2)、第一锥齿轮组(4)、第一电机(5)、传动轴(6)、以及用于连接重型旋翼飞行器的旋翼(8)的第二锥齿轮组(7)；其中，所述第一发动机(1)的输出轴通过所述第一单向轴承(2)连接所述第一锥齿轮组(4)，所述第一电机(5)的输出轴连接第一锥齿轮组(4)，所述第一锥齿轮组(4)通过所述传动轴(6)连接所述第二锥齿轮组(7)。

【技术特征摘要】
1.一种重型旋翼飞行器的动力系统，其特征在于，包括：第一发动机(1)、第一单向轴承(2)、第一锥齿轮组(4)、第一电机(5)、传动轴(6)、以及用于连接重型旋翼飞行器的旋翼(8)的第二锥齿轮组(7)；其中，所述第一发动机(1)的输出轴通过所述第一单向轴承(2)连接所述第一锥齿轮组(4)，所述第一电机(5)的输出轴连接第一锥齿轮组(4)，所述第一锥齿轮组(4)通过所述传动轴(6)连接所述第二锥齿轮组(7)。2.如权利要求1所述的重型旋翼飞行器的动力系统，其特征在于，还包括：第二发动机、第二单向轴承、第三锥齿轮组、第二电机、以及用于连接重型旋翼飞行器的另一旋翼的第四锥齿轮组；其中，所述第二发动机的输出轴通过所述第二单向轴承连接所述第三锥齿轮组，所述第二电机的输出轴连接第三锥齿轮组，所述第三锥齿轮组通过所述传动轴(6)连接所述第四锥齿轮组。3.如权利要求2所述的重型旋翼飞行器的动力系统，其特征在于，还包括第三单向轴承，所述第一电机(5)的输出轴通过所述第三单向轴承连接所述第一锥齿轮组(4)。4.如权利要求3所述的重型旋翼飞行器的动力系统，其特征在于，还包括第四单向轴承，所述第二电机的输出轴通过所述第四单向轴承连接所述第三锥齿轮组。5.一种重型旋翼飞行器的启动控制方法，其特征在于，所述重型旋翼飞行器设置有如权利要求1-4中任一项所述的重型旋翼飞行器的动力系统，所述启动控制方法包括：在收到启动触发信号时，控制第一电机启动；接收感测得到的所述旋翼(8)的速度信号；在根据所述旋翼(8)的速度信号确定所述旋翼(8)的速度值与预设的临界起飞速度的差值小于预设阈值时，控制第一发动机空载启动；在所述第一发动机达到怠速且根据所述旋翼(8)的速度信号确定所述旋翼(8)的速度值达到所述预设的临界起飞速度时，控制第一电机停止工作，重型旋翼...

【专利技术属性】
技术研发人员：项昌乐，徐彬，张一博，樊伟，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11