扑翼机起飞装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于航空工程技术领域；具体技术方案为；扑翼机起飞装置，包括横拉索、两组滑轮组件和两组由外转子电机驱动的卷筒组件，两组滑轮组件、两组卷筒组件均关于机场跑道对称布置，横拉索依次绕过卷筒组件、同侧的定滑轮组件、对立侧的定滑轮组件和对立侧的卷筒组件，横拉索横跨机场跑道，卷筒组件通过外转子电机驱动；起飞时，有拖曳车牵引横拉索，将横拉索挂在飞机前端的挂锁机构上，飞机发动机和外转子电机协同启动助力起飞，外转子电机协助提供扑翼机初始速度，增加扑翼机稳定性，缩短扑翼机滑行距离；降低扑翼机跑道长度；滑轮组件的设计，可根据实际风向选择起飞方向；通过电力助力拖动，减少燃油消耗，减少机场附近环境污染。

Flapping Wing Takeoff Device

The invention belongs to the field of Aeronautical Engineering technology; the specific technical scheme is as follows: the takeoff device of flapping-wing aircraft includes a transverse cable, two groups of pulley components and two groups of drum components driven by an external rotor motor. The two groups of pulley components and two groups of drum components are symmetrically arranged on the airport runway, and the transverse cables in turn bypass the drum components, the same side fixed pulley components, the opposite side fixed pulley components and pairs. Vertical drum assembly, transverse cable across the airport runway, drum assembly driven by external rotor motor; take-off, there is tractor traction cable, the cable will be hanged on the front of the aircraft padlock mechanism, aircraft engine and external rotor motor start to assist take-off, external rotor motor to help provide flapping wing aircraft initial speed, increase flapping wing aircraft stability, shorten flapping wing aircraft taxiing Distance; Reduce the length of flapping wing runway; Design of pulley components can choose the take-off direction according to the actual wind direction; Reduce fuel consumption and reduce environmental pollution near the airport by electric power drag.

【技术实现步骤摘要】
扑翼机起飞装置
本专利技术属于航空工程
，具体涉及一种扑翼机机场助力起飞装置。
技术介绍
目前，国内外扑翼机起飞都采用扑翼机机场跑道，主要存在以下缺点：由于采用扑翼机直接起飞，会消耗大量燃油，带来周边环境污染；扑翼机起飞时，扑翼机的初始速度比固定翼机低，机场侧风易带来扑翼机的飞行稳定问题，起飞难度大。
技术实现思路
为解决现有技术存在的技术问题，本专利技术提供了一种外转子电机拖动的扑翼机机场助力起飞装置，通过电力助力推动，减少燃油消耗，减少机场附近环境污染。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：扑翼机起飞装置，包括横拉索、两组滑轮组件和两组由外转子电机驱动的卷筒组件，两组滑轮组件关于机场跑道对称布置，两组卷筒组件关于机场跑道对称布置，对称的结构布置，受力平衡，承载能力强。滑轮组件由两个定滑轮组成，同一滑轮组件上的两个定滑轮并列布置，同一滑轮组件上的两个定滑轮轴心连线垂直于机场跑道布置，这种结构布置可适应扑翼机的双向起飞。横拉索的一端固定在一侧的卷筒组件上，横拉索的另一端依次绕过同侧的滑轮组件、对立侧的滑轮组件后固定在对立侧的卷筒组件上，横拉索呈S型缠绕在滑轮组件上，在横拉索拉直状态下，横拉索跨过机场跑道的部分垂直于机场跑道布置。卷筒组件包括从内至外依次布置且同步转动的外转子电机、内缸筒和卷筒，内缸筒与卷筒之间留有环形间隙，内缸筒与卷筒的一侧通过第一环形端盖密封，内缸筒与卷筒的另一侧通过第二环形端盖密封，内缸筒、卷筒、第一环形端盖与第二环形端盖共同组成环形空腔，第二环形端盖上装有与环形空腔相连通的真空单向阀。通过真空单向阀抽取环形空腔内的空气，真空环境的环形空腔具有良好的真空隔热效果。卷筒的外侧设有两个环形凸沿，卷筒的外侧布置有两个盘式制动器，每个环形凸沿均置于对应的盘式制动器内，双侧盘式制动器的结构布置，刹车过程中的摩擦阻力大，实现快速刹车，卷筒、空间支架、内缸筒和外转子电机的受力均匀，相对于单侧布置制动器的结构，运行更加稳定，刹车过程中的磨损量更小，使用寿命更长。内缸筒与卷筒之间通过3D打印空间支架支撑，实现了卷筒与内缸筒之间的空间桁架支撑结构，既保证了真空隔热，又有合理的支撑作用。卷筒上装有固定压块，固定压块置于两个环形凸沿之间，固定压块靠近一侧的环形凸沿布置，卷筒上布置有助于横拉索卷绕的螺旋槽，横拉索的端头压在卷筒上并通过固定压块压紧定位，这种固定方法简单可靠，便于检查。第一环形端盖通过多个螺钉定位在内缸筒、卷筒的外侧，第二环形端盖通过多个螺钉定位在内缸筒、卷筒的外侧；同样，其他可实现同样密封功能的连接方式也同样适用于本装置。内缸筒通过键连接在外转子电机的外圆周上，保证了外转子电机与内缸筒的同步转动。本专利技术相对于现有技术，具体有益效果体现在：一、本专利技术运用外转子电机拖动，通过双外转子电机牵引横拉索；起飞时，双外转子电机同步旋转，协助提供扑翼机初始速度，增加扑翼机稳定性，缩短扑翼机滑行距离；降低扑翼机跑道长度；通过电力助力拖动，减少燃油消耗，减少机场附近环境污染。二、由于卷筒组件采用第一、第二环形端盖通过第一、第二螺钉组与内缸筒和外缸体的两侧端面连接，其间形成的环形空腔内安装有3D打印空间支架，其间形成为环形空腔，通过真空单向阀抽取空气实现环形空腔内的阻热真空环境，可有效阻隔卷筒制动时的发热，解决了超导外转子电机与卷筒之间的温度场差异。三、3D打印空间支架采用3D打印技术实现空间桁架支撑结构，既保证了环形空腔的真空隔热效果，又保证了卷筒与内缸筒之间的合理支撑作用，防止卷筒受大气压力和横拉索力作用而变形内陷。附图说明图1为本专利技术俯视状态下的结构示意图。图2为图1中卷筒组件的轴向剖视图。图3为飞机正向起飞时的工作状态图，也是实施例一的工作状态图。图4为飞机反向起飞时的工作状态图，也是实施例二的工作状态图。图中，1为横拉索，2为滑轮组件，21为定滑轮，3为卷筒组件，301为外转子电机，302为内缸筒，303为卷筒，304为第一环形端盖，305为第二环形端盖，306为环形空腔，307为3D打印空间支架，308为真空单向阀，309为环形凸沿，310为盘式制动器，311为第一螺钉组，312为第二螺钉组，4为机场跑道，5为扑翼机。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，扑翼机起飞装置，包括包括横拉索1、两组滑轮组件2和两组由外转子电机301驱动的卷筒组件3，两组滑轮组件2关于机场跑道4对称布置，两组卷筒组件3关于机场跑道4对称布置，对称的结构布置，受力平衡，承载能力强。如图2所示，卷筒组件3包括外转子电机301、固定压块、卷筒303、第一环形端盖304、第二环形端盖305、内缸筒302、空间支架、真空单向阀308和盘式制动器310。超导外转子电机301的外圆周上通过键连接有内缸筒302，卷筒303同心布置在内缸筒302的外侧，第一环形端盖304通过第一螺钉组311连接在卷筒303与内缸筒302的一侧，第二环形端盖305通过第二螺钉组312连接在卷筒303与内缸筒302的另一侧，这样，卷筒303、内缸筒302、第一环形端盖304和第二环形端盖305之间形成环形空腔306，3D打印空间支架307支撑在环形空腔306内，3D打印空间支架307为3D打印机打印出来的空间桁架结构。真空单向阀308安装在第二环形端盖305上并与环形空腔306连通。卷筒303上固定有两个环形凸沿309，盘式制动器310置于对应环形凸沿309的外侧并固定于地面上，刹车时，盘式制动器310内的刹车盘摩擦环形凸沿309实现制动。横拉索1，横拉的一端固定在一侧的卷筒303上，横拉的另一端依次绕过同侧的滑轮组件2、对立侧的滑轮组件2后固定在对立侧的卷筒303。穿过滑轮组件2上的横拉索1呈S型布置。如图3所示，当扑翼机5正向起飞时，由拖曳车牵引横拉索1，横拉索1挂入扑翼机5前端的脱钩机构，扑翼机5的脱钩机构置于扑翼机5的前端，保证扑翼机5起飞过程的稳定运行。实施例二由于扑翼机5往往根据风向双向起飞，当扑翼机5反向起飞时，采用如图4所示的拖曳方式。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本专利技术范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.扑翼机起飞装置，其特征在于，包括横拉索（1）、两组滑轮组件（2）和两组由外转子电机（301）驱动的卷筒组件（3），两组滑轮组件（2）关于机场跑道（4）对称布置，两组卷筒组件（3）关于机场跑道（4）对称布置，所述滑轮组件（2）由两个定滑轮（21）组成，同一所述滑轮组件（2）上的两个定滑轮（21）并列布置，同一所述滑轮组件（2）上的两个定滑轮（21）轴心连线垂直于机场跑道（4）布置，所述横拉索（1）的一端固定在一侧的卷筒组件（3）上，横拉索（1）的另一端依次绕过同侧的滑轮组件（2）、对立侧的滑轮组件（2）后固定在对立侧的卷筒组件（3）上，所述横拉索（1）呈S型缠绕在滑轮组件（2）上。

【技术特征摘要】
1.扑翼机起飞装置，其特征在于，包括横拉索（1）、两组滑轮组件（2）和两组由外转子电机（301）驱动的卷筒组件（3），两组滑轮组件（2）关于机场跑道（4）对称布置，两组卷筒组件（3）关于机场跑道（4）对称布置，所述滑轮组件（2）由两个定滑轮（21）组成，同一所述滑轮组件（2）上的两个定滑轮（21）并列布置，同一所述滑轮组件（2）上的两个定滑轮（21）轴心连线垂直于机场跑道（4）布置，所述横拉索（1）的一端固定在一侧的卷筒组件（3）上，横拉索（1）的另一端依次绕过同侧的滑轮组件（2）、对立侧的滑轮组件（2）后固定在对立侧的卷筒组件（3）上，所述横拉索（1）呈S型缠绕在滑轮组件（2）上。2.根据权利要求1所述的扑翼机起飞装置，其特征在于，所述卷筒组件（3）包括从内至外依次布置且同步转动的外转子电机（301）、内缸筒（302）和卷筒（303），所述内缸筒（302）与卷筒（303）之间留有环形间隙，所述内缸筒（302）与卷筒（303）的一侧通过第一环形端盖（304）密封，所述内缸筒（302）与卷筒（303）的另一侧通过第二环形端盖（305）密封，所述内缸筒（302）、卷筒（303）、第一环形端盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昕涛，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：山西,14