一种电控多功能差速航向控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电控多功能差速航向控制系统，包括差速器，所述差速器的两个输出端上分别设有半轴A和半轴B，还包括电机A和电机B；所述电机A和半轴A联动，所述电机B和半轴B联动。采用本方案，燃油发动机飞行器在故障空中熄火不能提供动力时，控制器适时切换动力至电动机动力模式，根据电池携带量和电量自动进行迫降或继续任务飞行；如遇需要降噪飞行或特殊环境飞行时可切换至电动飞行模式；如遇气流骤变或紧急情况燃油动力瞬态响应不足时系统自动切换进入电动+燃油动力模式补偿动力，保证飞行器安全飞行；可为燃油发动机提供启动动力，省去专用启动系统，减轻飞行器自重。减轻飞行器自重。减轻飞行器自重。

【技术实现步骤摘要】
一种电控多功能差速航向控制系统


[0001]本专利技术涉及飞行器
，具体涉及一种电控多功能差速航向控制系统。

技术介绍

[0002]传统共轴双旋翼飞行器以其效率高、悬停稳定性好、航向控制容易、体积小等优点被广泛使用，但其航向控制主要通过两对转旋翼的反扭力差来实现的，传统共轴反转双旋翼飞行器的两组旋翼是同速旋转，此时要产生控制飞行器的反扭力差就需要改变两组旋翼的螺距实现，所以结构复杂、体积大、维护难度高。飞行器通常由燃油发动机提供动力，但当燃油发动机飞行器在故障空中熄火时，不能提供动力，或在气流骤变或紧急情况燃油动力瞬态响应不足时，无法保证飞行器正常飞行。

技术实现思路

[0003]本专利技术为解决上述问题，提供了一种电控多功能差速航向控制系统，采用本方案，燃油发动机飞行器在故障空中熄火不能提供动力时，控制器适时切换动力至电动机动力模式，根据电池携带量和电量自动进行迫降或继续任务飞行；如遇需要降噪飞行或特殊环境飞行时可切换至电动飞行模式；如遇气流骤变或紧急情况燃油动力瞬态响应不足时系统自动切换进入电动+燃油动力模式补偿动力，保证飞行器安全飞行；可为燃油发动机提供启动动力，省去专用启动系统，减轻飞行器自重。
[0004]本专利技术采用的技术方案为：一种电控多功能差速航向控制系统，包括差速器，所述差速器的两个输出端上分别设有半轴A和半轴B，还包括电机A和电机B；所述电机A和半轴A联动，所述电机B和半轴B联动。
[0005]现有技术中，飞行器由燃油发动机提供飞行动力，但燃油发动机飞行器在故障空中熄火不能提供动力时，无法维持飞行器的飞行，本方案为解决这一问题，在燃油发动机飞行器在故障空中熄火不能提供动力时，提供了两个电机，使用两个电机分别驱动上旋翼和下旋翼的旋转，维持飞行器的运行，具体的，包括差速器，所述差速器的两个输出端上分别设有半轴A和半轴B，由离合器控制燃油发动机输出动力，输出的动力由输入轴通过输入主动锥齿用于驱动差速器，而在差速器上下两端的输出端上分别设有半轴A和半轴B，用于驱动半轴A和半轴B转动，其中差速器应用于适应不同转速的半轴A和半轴B，而半轴A的自由端设有动力输出端A，用于驱动上旋翼旋转，半轴B的自由端设有动力输出端B，用于驱动下旋翼旋转，本方案在半轴A处设有电机A，在半轴B处设有电机B，电机A和半轴A联动，即半轴A旋转时，电机A的电机轴随之旋转，电机B和半轴B联动，即半轴B旋转时，电机B的电机轴随之旋转；更具体的，其中电机A和电机B可为发电机或电动机；当电机A和电机B为电动机时起驱动和航向改变的作用；如在燃油发动机不工作时，驱动电机A和电机B，此时电机A和电机B作为电动机，输入电流，使电机A和电机B分别带动半轴A和半轴B旋转，并使上旋翼和下旋翼旋转，维持飞行器飞行，即电动驱动模式；而在飞行器需要改变航向时，如采用双桨反
转飞行器，即上旋翼左旋，下旋翼右旋，而需要将飞行器航向朝右偏转时，此时需要使上旋翼增速，因此，需增大电机A的输入功率，即增大输入电流，才能使上旋翼提速，并使上旋翼反扭增大，此时飞行器向右改变航向；反之同理，需要将飞行器航向朝左偏转时，需加大电机B的输入电流。而当飞行器不需要改变航向时,电机A与电机B的励磁线圈输入电流相等，驱动力相等，半轴A半轴B转速相等；当电机A和电机B为发电机时起供电作用，也可改变航向；如当燃油发动机正常工作时，电机A和电机B作为发电机，和电动驱动模式下航向偏转控制时电动机输入电流和航向关系相反；此时根据差速器原理，需要增大右旋反扭，其中反扭的方向与旋翼旋转方向相反，那么就需要加大左旋旋翼转速，左旋旋翼为上旋翼，此时下旋翼电机B加大电流使该电机B发电量增大同时增加电机B输入轴扭矩，该扭矩被传递到半轴B时,半轴B被阻尼（相较于航向稳定无航向改变指令时），由于差速器一侧半轴旋转阻力变大，上旋翼电机A减小电流使该电机A发电量减小，同时减小电机A输入轴扭矩，该阻尼扭矩被传递到半轴A时半轴A阻尼力减小（相较于航向稳定无航向改变指令时），半轴B阻尼力大于半轴A，由于差速器一侧半轴旋转阻力变大，即两半轴阻尼力不平衡时将会提高另一侧半轴转速的特性，半轴A转速被增大,带动上旋翼增速旋转，上旋翼产生了比下旋翼更大的反扭，双桨等速对转反扭互相抵消的状态被打破，左旋的上旋翼右旋反扭大于右旋的下旋翼左旋反扭，此时飞行器向右改变航向。反之同理。
[0006]进一步优化，所述电机A的电机轴上设有电机齿轮A，所述半轴A上套设有传动齿轮A，所述电机齿轮A和传动齿轮A相互啮合，所述电机B的电机轴上设有电机齿轮B，所述半轴B上套设有传动齿轮B，所述电机齿轮B和传动齿轮B相互啮合；本方案采用齿轮传动的方式进行联动，其中，在电机A的电机轴上设有电机齿轮A，在半轴A上套设有传动齿轮A，其中电机齿轮A和传动齿轮A相互啮合，便能相互带动，其中电机B同理可得。更具体的，由于电机的功率和转速极快，因此，需使电机齿轮A的直径小于传动齿轮A的直径，使半轴A的转速小于电机A的转速，电机B同理可得。
[0007]进一步优化，所述电机A和电机B均为励磁电机；本方案使电机A和电机B均为励磁电机，使电机A和电机B的工作均为可逆的，电机A和电机B可同时为电动机和发电机；更具体的，在燃油发动机正常工作时，即半轴A和半轴B带动电机A和电机B的电机轴旋转时，励磁电机在轴端的输入动力将成为励磁发电机，由两个励磁发电机为整个飞行器用电设备提供电能，能实现飞行器在不增加额外设备的情况下，燃油发动机动力与电动动力同时存在，此时电机A和电机B是作为励磁发电机；在燃油发动机不工作时，在电机A和电机B的线圈端，即励磁定子线圈和转子线圈处输入电流，驱动半轴A和半轴B旋转，此时电机A和电机B为励磁电动机；在燃油发动机工作时，电机A和电机B便为励磁发电机，此时电机A和电机B改输入电流为输出电流，为飞行器用电设备供电。
[0008]进一步优化，还包括换向器，所述换向器和半轴A自由端或半轴B自由端连接；本方案在半轴A处或半轴B处设有换向器，通过换向器来使上旋翼和下旋翼的旋转方向相反。
[0009]进一步优化，所述换向器为锥齿轮式换向器、皮带
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直齿轮式换向器或直齿轮式换向器；本方案中，换向器可选为锥齿轮式换向器、皮带
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直齿轮式换向器或直齿轮式换向器，或者其它换向器，本方案以锥齿轮式换向器为例，锥齿轮式换向器设置于半轴A的端部，半轴A的端部和换向器主动锥齿同轴运转，换向器主动锥齿和换向器两侧的中间锥齿啮合，中
间锥齿垂直于主动锥齿，然后换向器两侧的中间锥齿另一端在同时和换向器从动锥齿相啮合，实现换向。
[0010]进一步优化，还包括智能控制器，所述智能控制器，由硬件部分机载计算机和软件部分专用软件构成，用于切换飞行器动力，并控制电机A和电机B；本方案中，还设有智能控制器，智能控制器能根据操纵指令或者飞控指令，控制电机A和电机B输入和输出的电流，其中智能控制器作为飞行器总控，其能控制飞行器上的整体电源输入，并带有调参接口和操纵指令接口，能控制电机A和电机B输出的电流量，并可控制离合器对燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电控多功能差速航向控制系统，包括差速器（30），所述差速器（30）的两个输出端上分别设有半轴A（31）和半轴B（32），其特征在于，还包括电机A（33）和电机B（34）；所述电机A（33）和半轴A（31）联动，所述电机B（34）和半轴B（32）联动。2.根据权利要求1所述的一种电控多功能差速航向控制系统，其特征在于，所述电机A（33）的输出轴上设有电机齿轮A（35），所述半轴A（31）上套设有传动齿轮A（36），所述电机齿轮A（35）和传动齿轮A（36）相互啮合，所述电机B（34）的输出轴上设有电机齿轮B（37），所述半轴B（32）上套设有传动齿轮B（38），所述电机齿轮B（37）和传动齿轮B（38）相互啮合。3.根据权利要求1所述的一种电控多功能差速航向控制系统，其特征在于，所述电机A（33）和电机B（34）均为励磁电机。4.根据权利要求1所述的一种电控多功能差速航向控制系统，其特征在于，还包括换向器（39），所述换向器（39）和半轴A（31）自由端或半轴B（32）自由端连接。5.根据权利要求4所述的一种电控多功能差速航向控制系统，其特征在于，所述换向器（39）为锥齿轮式换向器、皮带
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直齿轮式换向器或直齿轮式换向器。6.根据权利要求1所述的一种电控多功能差速航向控制系统，其特征在于，还包括智能控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弓，
申请(专利权)人：四川迅联达智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：