一种无尾桨高速单旋翼探测直升机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无尾桨高速单旋翼探测直升机，包括单旋翼动力系统、矢量推力系统、机壳、起降部、机架、太阳能电池、雷达、激光探测器和电源；所述无尾桨高速单旋翼探测直升机的结构关于机械纵轴线对称；主要特点是在机身两侧指定位置安装两轴推力矢量动力系统，不仅可产生较大的前向推力，还可通过两套系统的推力矢量偏航差动，在平衡主桨扭矩的同时产生偏航控制力矩，同时还可通过两轴推力矢量系统的俯仰联动和差动形成对机身的俯仰及滚转控制力矩，克服单旋翼直升机在高速飞行过程中因桨叶前后行速度差导致升力不平衡造成的影响。

A High Speed Single Rotor Detection Helicopter without Tail Rotor

The utility model discloses a tailless high-speed single-rotor detection helicopter, which comprises a single-rotor power system, a vector thrust system, a chassis, a takeoff and landing part, a chassis, a solar cell, a radar, a laser detector and a power supply; the structure of the tailless high-speed single-rotor detection helicopter is symmetrical with respect to the longitudinal axis of the machine; the main feature is to install two-axis push at designated positions on both sides of the fuselage. Force vector power system can not only generate large forward thrust, but also generate yaw control moment by means of thrust vector yaw differential of two sets of systems, while balancing the main propeller torque. At the same time, the pitch and roll control moment of the fuselage can be formed by pitch linkage and differential of two-axis thrust vector system, which can overcome the pitch and roll control moment of single-rotor helicopter in high-speed flight due to the blade front. The influence of backward velocity difference on lift imbalance.

【技术实现步骤摘要】
一种无尾桨高速单旋翼探测直升机
本技术涉及单旋翼直升机
，具体为一种无尾桨高速单旋翼具有太阳能电池带探测功能的直升机。
技术介绍
目前，绝大多数直升机大多采用单旋翼带尾桨系统。其缺点主要表现为：传动机构复杂、功率损失大、尾梁太长导致灵活性下降、尾桨容易受到损伤及维护成本高等。对于小型直升机或小型无人直升机来说，有尾桨其灵活性更差，且传动机构复杂更容易出现机械故障，造成毁机。同时，带有尾桨的单旋翼直升机其飞行速度慢是一个显著的特征；续航能力一般，电源电能耗尽后直升机无法进行一下步作业或需要及时返航。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种无尾桨高速单旋翼探测直升机，以解决上述问题，包括单旋翼动力系统、矢量推力系统、机壳、起降部、机架、太阳能电池、雷达、激光探测器和电源；所述无尾桨高速单旋翼探测直升机的结构关于机械纵轴线对称；所述机架包括机架主体与两翼且呈三角形布局，所述单旋翼动力系统固定在机架主体上，所述矢量推力系统固定在机架两翼，所述机架主体安装在机壳内部，所述机壳分块一体铸造，安装成整体。所述机架两翼从机架主体穿过机壳悬于机身外；所述起降部安装在机壳下端；所述太阳能电池安装在无人机上半部的机壳上，这样能更好的接收太阳光。所述雷达安装在机腹上，当直升机在空中的时候，打开雷达装置，对机身下边的空中和地面进行测控，特别是对地形勘探、森林防火、城市交通监测等具有很好的作用，所述雷达为毫米波雷达或其他更为精细的雷达，所述雷达口设置有防护罩，使用时打开防护罩，停止工作关闭防护罩，对雷达进行保护。所述激光探测器安装在机头部，探测直升机前方的飞行状况，及时规避障碍物。所述电源为单旋翼动力系统、激光探测器、信号器、雷达和矢量推力系统提供电能，所述太阳能电池通过导线与电源连接，所述太阳能电池与电源连接线路中设置有整流电路、滤波电路、逆变调压电路。直升机在执行任务的时候，太阳能电池能给电源充电，提升了直升机的续航能力，特别是直升机遇突发状况，电源电力不足已支持直升机返航时，拥有太阳能电池就能给电源充电，提升了直升机的使用极限。作为上述技术方案的进一步改进：所述机架包括U形件、固定架、大方管、第一小方管、第二小方管、圆管和固定卡座；所述U形件开口朝下，两侧通过螺丝水平安装有大方管，所述大方管尾端通过固定卡座固定有圆管，所述圆管与大方管垂直；所述圆管末端安装固定有固定架，所述第一小方管一端固定在大方管前端，另一端固定在固定架上；所述第二小方管一端固定U形件上，另一端固定在固定架上；所述第一小方管、第二小方管不在同一水平面上，因此第一小方管、第二小方管与圆管构成三角锥，而固定架在端点，三个不同的方向的固定管将固定架能更好的固定，不易变形致使固定架位移。所述单旋翼动力系统安装在U形件底板上，底板前端安装有主电机，所述主电机上安装有第一转轴；底板后端安装有第二转轴，所述第一转轴通过皮带与第二转轴连接，所述第二转轴固定有小齿轮，所述小齿轮与大齿轮啮合，所述大齿轮中轴线上焊接固定有第三转轴，所述第三转轴上安装有第一舵机和十字盘，所述第一舵机上安装有第一舵臂，所述第一舵臂通过第一连接杆与十字盘连接，所述十字盘通过第二连接杆与旋翼夹连接，所述旋翼夹上安装有主旋翼；所述主电机和第一舵机通过导线与电源连接。所述固定架水平固定安装有支撑架，所述支撑架底座上固定安装有第二舵机，所述第二舵机安装有第二舵臂，所述支撑架上安装有云台，所述第二舵臂通过第三连接杆与云台连接；所述云台设置有支撑杆，所述支撑杆上活动安装有固定盘，所述固定盘固定安装有从电机，所述从电机上安装有上固定安装有从旋翼，所述云台上固定安装有第三舵机，所述第三舵机安装有第三舵臂，所述第三舵臂通过第四连接杆与固定盘连接；所述第二舵臂与第三舵臂成垂直设置；所述支撑架与支撑杆成垂直设置；所述第二舵机和第三舵机通过导线与电源连接。所述无尾桨高速单旋翼探测直升机呈鸭式布局。所述机壳内设置有控制模块，所述控制模块与主电机、第一舵机、第二舵机、第三舵机、激光探测器、信号器和雷达通过电数据连接，所述控制模块与电源通过导线连接，所述控制模块具有接收、存储、处理、发布信息功能。所述太阳能电池为薄膜太阳能电池或柔性太阳能电池。所述机壳包括支柱层、固定层和碳纤维层，所述太阳能电池安装在机壳外侧的碳纤维层。所述信号器具有接收和发送信息的功能。本技术中各实施例的技术方案可进行组合，实施例中的技术特征亦可进行组合形成新的技术方案。本技术的有益效果，常规单旋翼直升机布局基础上提出了一种基于推力矢量结构的无尾桨高速直升机设计布局。其主要特点是在机身两侧指定位置安装两轴推力矢量动力系统，不仅可产生较大的前向推力，还可通过两套系统的推力矢量偏航差动，在平衡主桨扭矩的同时产生偏航控制力矩，同时还可通过两轴推力矢量系统的俯仰联动和差动形成对机身的俯仰及滚转控制力矩，克服单旋翼直升机在高速飞行过程中因桨叶前后行速度差导致升力不平衡造成的影响。该机型不仅能实现远超常规直升机的高速飞行，且结构简单，取消了常规尾桨传动部件，同时两套推力矢量系统可互为备份，保证了整机可靠性与安全性。外型特点呈鸭式布局，流线型的机身，大大减少了空气阻力，同时，因其外型结构特点，在做高难度动作或快速行进过程中，相对于其他机型，更具有平稳性。增加了探测功能和激光探测避免障碍功能，同时还可添加其他功能设备，扩大本技术的应运范围，增加其功能作用。机壳设置太阳能电池，增加了续航能力，以及提升了直升机的工作极限。附图说明图1是本技术外观结构图。图2是本技术上外观正视图。图3是本技术上外观俯视图。图4是本技术内部结构示意图。图5是本技术单旋翼动力系统换大结构示意图。图6是本技术单旋翼动力系统正视图。图7是本技术矢量推力系统示意图。图8是本技术机壳一种实施例结构示意图。图9是本技术机壳一种实施例结构示意图。附图标记中：1、单旋翼动力系统；101、主电机；102、皮带；103、小齿轮；104、大齿轮；105、第一舵机；106、第一舵臂；107、第一连接杆；108、十字盘；109、第三转轴；110、第二连接杆；111、旋翼夹；112、主旋翼；2、矢量推力系统；201、支撑架；202、第二舵机；203、第二舵臂；204、第三连接杆；205、云台；206、第三舵机；207、第三舵臂；208、第四连接杆；209、从电机；210、从旋翼；211、支撑杆；212、固定盘；3、机壳；301、支柱层；302、固定层；303、碳纤维层；4、起降部；5、机架；501、U形件；502、大方管；503、第一小方管；504、第二小方管；505、圆管；506、固定架；507、固定卡座；6、机械纵轴线；7、太阳能电池；8、激光探测器；9、雷达；10、信号器。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的说明书和权利要求书的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无尾桨高速单旋翼探测直升机，其特征在于：包括单旋翼动力系统(1)、矢量推力系统(2)、机壳(3)、起降部(4)、机架(5)、太阳能电池(7)、雷达(9)、激光探测器(8)、信号器(10)和电源；所述无尾桨高速单旋翼探测直升机的结构关于机械纵轴线(6)对称；所述机架(5)包括机架主体与两翼且呈三角形布局，所述单旋翼动力系统(1)固定在机架(5)主体上，所述矢量推力系统(2)固定在机架(5)两翼，所述机架(5)主体安装在机壳(3)内部，所述机架(5)两翼从机架主体穿过机壳(3)悬于机身外；所述起降部(4)安装在机壳(3)下端；所述太阳能电池(7)安装在无人机上半部的机壳(3)上，所述雷达(9)安装在机腹上，所述激光探测器(8)安装在机头部；所述信号器(10)安装在机尾上；所述机壳(3)内安装有控制模块，所述控制模块与主电机(101)、第一舵机(105)、第二舵机(202)、第三舵机(206)、激光探测器(8)、信号器(10)和雷达(9)通过电数据连接，所述控制模块与电源通过导线连接，所述控制模块具有接收、存储、处理、发布信息功能；所述电源为单旋翼动力系统(1)、激光探测器(8)、信号器(10)、雷达(9)和矢量推力系统(2)提供电能，所述太阳能电池(7)通过导线与电源连接，所述太阳能电池(7)与电源连接线路中设置有整流电路、滤波电路、逆变调压电路。...

【技术特征摘要】
1.一种无尾桨高速单旋翼探测直升机，其特征在于：包括单旋翼动力系统(1)、矢量推力系统(2)、机壳(3)、起降部(4)、机架(5)、太阳能电池(7)、雷达(9)、激光探测器(8)、信号器(10)和电源；所述无尾桨高速单旋翼探测直升机的结构关于机械纵轴线(6)对称；所述机架(5)包括机架主体与两翼且呈三角形布局，所述单旋翼动力系统(1)固定在机架(5)主体上，所述矢量推力系统(2)固定在机架(5)两翼，所述机架(5)主体安装在机壳(3)内部，所述机架(5)两翼从机架主体穿过机壳(3)悬于机身外；所述起降部(4)安装在机壳(3)下端；所述太阳能电池(7)安装在无人机上半部的机壳(3)上，所述雷达(9)安装在机腹上，所述激光探测器(8)安装在机头部；所述信号器(10)安装在机尾上；所述机壳(3)内安装有控制模块，所述控制模块与主电机(101)、第一舵机(105)、第二舵机(202)、第三舵机(206)、激光探测器(8)、信号器(10)和雷达(9)通过电数据连接，所述控制模块与电源通过导线连接，所述控制模块具有接收、存储、处理、发布信息功能；所述电源为单旋翼动力系统(1)、激光探测器(8)、信号器(10)、雷达(9)和矢量推力系统(2)提供电能，所述太阳能电池(7)通过导线与电源连接，所述太阳能电池(7)与电源连接线路中设置有整流电路、滤波电路、逆变调压电路。2.根据权利要求1所述的无尾桨高速单旋翼探测直升机，其特征在于：所述机架(5)包括U形件(501)、固定架(506)、大方管(502)、第一小方管(503)、第二小方管(504)、圆管(505)和固定卡座(507)；所述U形件(501)开口朝下，两侧通过螺丝水平安装有大方管(502)，所述大方管(502)尾端通过固定卡座(507)固定有圆管(505)，所述圆管(505)与大方管(502)垂直；所述圆管(505)末端安装固定有固定架(506)，所述第一小方管(503)一端固定在大方管(502)前端，另一端固定在固定架(506)上；所述第二小方管(504)一端固定U形件(501)上，另一端固定在固定架(506)上，所述第一小方管(503)、第二小方管(504)不在同一水平面上。3.根据权利要求2所述的无尾桨高速单旋翼探测直升机，其特征在于：所述单旋翼动力系统(1)安装在U形件(501)底板上，底板前端安装有主电机(101)，所述主电机(101)上安装有...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈璞，周翔，何洪滔，
申请(专利权)人：长沙神弓信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43