多旋翼直升机制造技术

本发明专利技术提供一种增加续航距离而提高燃料利用率性能的混合动力型的多旋翼直升机。多旋翼直升机具备：多个旋翼(14)，它们安装于多旋翼直升机的机体；电动发电机(M/G)(16)，其分别配置于多个旋翼(14)；一个发动机(GT)(20)，其与电动发电机连结；以及减速机构(22)，其分别配置于多个旋翼，且由行星齿轮机构构成，该行星齿轮机构具有太阳轮、齿圈及将多个行星齿轮连接的行星齿轮架，并且旋翼(14)的输入轴(14e)、电动发电机的输入输出轴(16c)及发动机的输出轴(20a)经由减速机构(22)连结。

Multi-rotor helicopter

The invention provides a hybrid multi-rotor helicopter which increases the endurance distance and improves the fuel utilization performance. The multi-rotor helicopter has: multiple rotors (14), which are installed on the body of the multi-rotor helicopter; electric generator (M/G) (16), which is respectively arranged on multiple rotors (14); an engine (GT) (20), which is connected with the electric generator; and a deceleration mechanism (22), which is respectively arranged on multiple rotors and is composed of planetary gear mechanism. The planetary gear mechanism has solar wheel and gear ring. The planetary gear frame is connected with a plurality of planetary gears, and the input shaft (14e) of the rotor (14), the input and output shaft (16c) of the electric generator and the output shaft (20a) of the engine are connected through the deceleration mechanism (22).

【技术实现步骤摘要】
多旋翼直升机
本专利技术涉及一种多旋翼直升机(multicopter)，更具体而言，涉及一种具备由电动发电机和发动机构成的不同种的动力源的混合动力型的多旋翼直升机。
技术介绍
作为具备由电动发电机和发动机构成的不同种的动力源的混合动力型的多旋翼直升机，可以举出专利文献1、2所记载的技术。专利文献1所记载的技术构成为具备发动机和由发动机驱动的电动发电机，且通过发动机和电动发电机这两方来驱动旋翼(导管风扇)。在专利文献2所记载的技术中，构成为具备发动机(引擎)和由发动机驱动的电动发电机，由发动机驱动一个主旋翼，由电动发电机驱动四个副旋翼，并且预先将发电机的发电向电池充电而向电动机放电。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-137844号公报专利文献2：日本特开2015-137092号公报专利技术要解决的课题专利文献1所记载的技术以通过上述那样构成来减少机体重量而增加续航距离(提高燃料利用率性能)为课题，但没有明确如何将发动机和电动发电机与旋翼的旋转轴连结，因而难以实现课题。另外，专利文献2所记载的技术以通过上述那样构成来增加续航距离为课题，但同样没有明确如何将发动机和电动发电机连结，从而难以实现课题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，解决上述的课题，提供一种增加续航距离而提高燃料利用率性能的混合动力型的多旋翼直升机。用于解决课题的方案为了达到上述的目的，在本专利技术的多旋翼直升机中构成为，具备：机体；多个旋翼，它们安装于所述机体，电动发电机，其分别配置于多个所述旋翼；至少一个发动机，其与所述电动发电机连结；以及减速机构，其分别配置于多个所述旋翼，且由行星齿轮机构构成，所述行星齿轮机构具有太阳轮、齿圈及将多个行星齿轮连接的行星齿轮架，其中，多个所述旋翼为2n个旋翼，且n≥2，并且，所述旋翼的输入轴、所述电动发电机的输入输出轴及所述发动机的输出轴经由所述减速机构连结。附图说明图1是示意性地表示本专利技术的第一实施方式的多旋翼直升机的简图。图2是从上方观察图1的多旋翼直升机的说明图。图3是示意性地表示图2的多旋翼直升机的减速机构的说明图。图4是图3的减速机构的示意图。图5是表示图1的多旋翼直升机的飞行控制器的输入输出关系的框图。图6是表示图1的多旋翼直升机的起飞时的GT(发动机)和M/G(电动发电机)的能量传递的说明图。图7是表示图5的飞行控制器的动作的流程图。图8是表示图1的多旋翼直升机的飞行时的GT和M/G的能量传递的说明图。图9是表示图1的多旋翼直升机的降落时的GT和M/G的能量传递的说明图。图10是表示图6的多旋翼直升机的降落等运转模式的推移的说明图。图11是示意性地表示本专利技术的第二实施方式的多旋翼直升机的减速机构的说明图。图12是示意性地表示本专利技术的第三实施方式的多旋翼直升机的减速机构的说明图。图13是示意性地表示本专利技术的第四实施方式的多旋翼直升机的减速机构的说明图。图14是示意性地表示本专利技术的第五实施方式的多旋翼直升机的减速机构的说明图。符号说明：10多旋翼直升机；12机体；14、14a、14b、14c、14d旋翼；14e输入轴；16电动发电机(M/G)；16a电动机；16b发电机；16c输入输出轴；20发动机(GT)；20a输出轴；20b锥齿轮(反转机构)；22、221减速机构；22s太阳轮；22r齿圈；22p行星齿轮；22c行星齿轮架；24PDU；24a转换器；24b逆变器；26蓄电池；30燃料箱；32飞行控制器；34陀螺仪传感器；36高度计；40GPS接收机；42视觉传感器；44转速传感器；46主开关；50输入设备；52显示器；54离合器。具体实施方式以下，结合附图来说明用于实施本专利技术的多旋翼直升机的方式。(第一实施方式)图1是示意性地表示本专利技术的第一实施方式的多旋翼直升机的简图，图2是从上方观察图1的多旋翼直升机的说明图，图3是示意性地表示图2的多旋翼直升机的减速机构的说明图，图4是图3的减速机构的示意图，图5是表示图1的多旋翼直升机的飞行控制器的输入输出关系的框图，图6是表示多旋翼直升机的起飞时的GT和M/G的能量传递的说明图。在图1至图6中，符号10表示多旋翼直升机，多旋翼直升机10具备机体12、安装于机体12的多个旋翼14(14a、14b、14c、14d)、在多个旋翼14中分别配置的电动发电机16、与电动发电机16连结的至少一个发动机20、以及减速机构22。发动机20由燃气涡轮发动机(以下称作“GT”)构成。作为航空器用燃气涡轮发动机，已知有涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机及涡轮旋转式发动机这四种，但GT20具体而言由涡轮旋转式发动机构成。需要说明的是，如后述那样，GT20也可以是往复运动型的内燃机。如图3所示，电动发电机(以下称作“M/G”)16由无刷DC电动机构成，所述无刷DC电动机包括卷绕有线圈16d的固定侧的外转子、以及在外转子的内侧将永久磁铁16e配置于外周而成的定子。如图6或后述的图8等所示那样，M/G16在供给电力时作为电动机16a发挥功能，另一方面，在由外力驱动时作为发电机16b发挥功能。在M/G16上连接有PDU(PowerDriveUnit)24。PDU24具备转换器(C)24a和逆变器(I)24b，通过M/G16的发电机(G)16b发电得到的交流由转换器24a转换为直流而贮存于蓄电池(B)26。另外，贮存于蓄电池26的直流电力根据需要而由逆变器24b逆转换为交流，并向M/G16的电动机(M)16a的三相线圈供给而使电动机16a旋转。机体12由大致长圆形状的圆筒体构成，在其内部收容有GT20、贮存GT20的燃料(高度提纯的煤油)的燃料箱(FT)30、PDU24、蓄电池26、飞行控制器(FC)32等。需要说明的是，多旋翼直升机10构成为无人飞行体。旋翼(风扇、螺旋桨)14为多个，具体而言为在俯视下呈放射状地安装于机体12的2n(n：n≥2)个，更具体而言，由n＝2(两组)的RF(右前)的14a、RR(右后)的14b、LF(左前)的14c、LR(左后)的14d这四个构成四旋翼直升机。需要说明的是，旋翼14的个数并不限定于四个，也可以是n＝3的六旋翼直升机、n＝4的八旋翼直升机。如图3所示，四个旋翼14具备由与其输入轴(旋转轴)14e的另一端连结的旋转体(螺旋桨、风扇)构成的公知的形状。四个旋翼14构成为，如机体12的图1所示那样，使在俯视下安装于对角线上的位置的两组中的例如由旋翼14a、14d构成的组沿着CW(顺时针方向)旋转，并且使由旋翼14b、14c构成的另一组沿着CCW(逆时针方向)旋转，由此维持多旋翼直升机10的姿态。需要说明的是，多旋翼直升机10的机体12不存在前后、左右的区别，多旋翼直升机10构成为能够向360度的任意的方向行进。减速机构22由在四个旋翼14中分别配置的行星齿轮机构构成，在减速机构22中构成为，如图3、图4及图6所示，将旋翼14的输入轴14e、M/G16的输入输出轴16c及GT20的输出轴20a与行星齿轮机构的太阳轮22s、齿圈22r及行星齿轮架22c连结，该行星齿轮架22c将多个(四个)行星齿轮22p连接。符号22b表示轴承。更具体而言，如图4中清楚地示出那样，在减速机构22中构成为，将GT20的输出轴20a与行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多旋翼直升机，其特征在于，所述多旋翼直升机具备：机体；多个旋翼，它们安装于所述机体，电动发电机，其分别配置于多个所述旋翼；至少一个发动机，其与所述电动发电机连结；以及减速机构，其分别配置于多个所述旋翼，且由行星齿轮机构构成，所述行星齿轮机构具有太阳轮、齿圈及将多个行星齿轮连接的行星齿轮架，其中，多个所述旋翼为2n个旋翼，且n≥2，并且，所述旋翼的输入轴、所述电动发电机的输入输出轴及所述发动机的输出轴经由所述减速机构连结。

【技术特征摘要】
2017.08.28 JP 2017-1634361.一种多旋翼直升机，其特征在于，所述多旋翼直升机具备：机体；多个旋翼，它们安装于所述机体，电动发电机，其分别配置于多个所述旋翼；至少一个发动机，其与所述电动发电机连结；以及减速机构，其分别配置于多个所述旋翼，且由行星齿轮机构构成，所述行星齿轮机构具有太阳轮、齿圈及将多个行星齿轮连接的行星齿轮架，其中，多个所述旋翼为2n个旋翼，且n≥2，并且，所述旋翼的输入轴、所述电动发电机的输入输出轴及所述发动机的输出轴经由所述减速机构连结。2.根据权利要求1所述的多旋翼直升机，其特征在于，在所述减速机构中，将所述发动机的输出轴与所述行星齿轮架连结，将所述电动发电机的输入输出轴与所述太阳轮连结，并且将所述齿圈与所述旋翼的输入轴连结。3.根据权利要求1所述的多旋翼直升机，其特征在于，在所述减速机构中，将所述发动机的输出轴与所述太阳轮连结，将所述电动发电机的输入输出轴与所述行星齿轮架连结，并且将所述齿圈与所述旋翼的输入轴连结。4.根据权利要求1所述的多旋翼直升机，其特征在于，在所述减速机构中，将所述发动机的输出轴与所述太阳轮连结，将所述电动发电机的输入输出轴与所述齿圈连结，并且将所述行星齿轮架与所述旋翼的输入轴连结。5.根据权利要求1所述的多旋翼直升机，其特征在于，在所述减速机构中，将所述发动机的输出轴与所述太阳轮连结，将所述齿圈固定，并且将所述行星齿轮架经由离合器与所述电动发电机的输入输出轴及所述旋翼的输入轴连结。6.根据权利要求1所述的多旋翼直升机，其特征在于，在所述减速机构中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：北章德，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP