本发明专利技术公开了一种飞行器，其包括由居中布局的共轴多旋翼动力系统，支撑共轴多旋翼动力系统的底盘支撑组件，底盘支撑组件下方设有的配重块，以及偏移重心装置；偏移重心装置驱动配重块做偏心位移，使飞行器的重心偏移并带动飞行器整体随之偏转。配重块为电池，电池和偏移重心装置以旋翼轴轴心线为中心对称分布，调整电池的位置使飞行器在空中直立或倾斜。本发明专利技术抗撞击性能好，节约电能。节约电能。节约电能。
【技术实现步骤摘要】
一种飞行器
[0001]本专利技术涉及用于海上监管和测量、水上打捞救援作业飞行器，以及农用植保作业的飞行器
，尤其涉及一种无人飞行器。
技术介绍
[0002]目前市场上公开的具有共轴双旋翼动力系统的飞行器，常见为4轴或6轴对称布局的共轴双旋翼。飞行器的飞行动作有上升，悬停，转弯，平飞等多种状态。上升是升力大于起飞重量状态；悬停是在飞行器的升力等于起飞重量的状态；转弯是改变某个轴或某几个轴的旋翼的转速来实现；平飞是通过某个轴或某几个轴的旋翼转速降低，同时对称的某个轴或某几个轴的旋翼转速升高使飞行器机身倾斜，从而整个飞行器的升力也随之倾斜，升力的水平分量拉动飞行器实现平飞。以常见的4轴对称布局的共轴双旋翼飞行器为例，其使用的驱动螺旋桨的电机有8个，分别控制8个电机运行状态的电调也有8个，结构复杂，抗撞击性能差，可靠性能差。
技术实现思路
[0003]本专利技术提供一种飞行器，结构简单，可靠性高。
[0004]本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种飞行器，其包括由一个轴居中布局的共轴多旋翼动力系统，支撑共轴多旋翼动力系统的底盘支撑组件，底盘支撑组件下方设有的配重块，以及偏移重心装置；偏移重心装置驱动配重块做偏心位移，使飞行器的重心偏移并带动飞行器整体随之偏转。
[0006]本方案中，相比多轴无人机对不同旋翼速度差的计算控制以及方向转向的计算控制，本专利技术采用单轴双旋翼，仅需电动推杆控制配重块位移，改变配重块的重心，使得产生的升力的共轴旋翼组件轴线发生偏转，偏转升力的垂直分量和飞行器的垂直重力之间的平衡关系来控制飞行器的升降，偏转升力的水平分量提供飞行器的平飞、斜向上或斜向下的飞行动力，从而实现通过改变配重块重心位置来实现飞行姿态的改变，且控制机械结构简单，抗撞击性能好。
[0007]作为上述方案的改进，所述配重块为给飞行器供电的电池，且配置的电池在容置部内居中或对称分布，电池的重量大于底盘支撑组件与共轴双旋翼动力系统两者的总重量，飞行器的重心位于飞行器纵向高度的一半的下半部分，使得飞行器静态形成上轻下重的不倒翁状态。
[0008]作为上述方案的改进，所述底盘支撑组件包括上下开口的圆筒状防护架，底部圆环支撑架，以及用于连接圆筒状防护架和底部圆环支撑架的支撑杆，圆筒状防护架设在共轴多旋翼动力系统的旋翼外围，圆筒状防护架中心线、旋翼旋转中心与底部圆环支撑架的轴心线重合。
[0009]作为上述方案的改进，圆筒状防护架与底部圆环支撑架两者平行的两个圆组成圆台的母线，与底部圆环支撑架的直径的夹角为锐角。
[0010]作为上述方案的改进，所述偏移重心装置包括矩形框架、电动推杆和套设在电池上的环套，矩形框架的长边沿底部圆环支撑架内环径向设置；电动推杆的一端固定在矩形框架上，另一端连接环套，通过电动推杆的伸缩使得电池沿矩形框架的长边移动远离或接近轴心线，实现飞行器的重心偏移。
[0011]作为上述方案的改进，所述偏移重心装置对称设置四组，电动推杆渐次拉动一组电池靠边后回到靠近中心位置，可实现飞行器底部重心偏移并倾斜成圆环方式移动，并带动飞行器整体成360度姿态偏转。本方案中，靠边指的是电池可移动路径范围内离轴心线最远距离的位置。
[0012]作为上述方案的改进，所述共轴多旋翼动力系统配设为双旋翼动力系统，其包括第一电机和第二电机，两者的定子分别与圆筒状防护架内水平设置的上层横梁和下层横梁居中对应固定连接，第一电机的转子与第一桨叶固定连接，第二电机的转子与第二桨叶固定连接，所述第一电机与所述第二电机同轴心线转动。
[0013]作为上述方案的改进，所述双旋翼动力系统还包括两个电子调速器(以下简称电调)，所述电调控制第一电机或第二电机的启停状态和转速。
[0014]作为上述方案的改进，所述共轴多旋翼动力系统配设为双旋翼动力系统，其包括第一电机和第二电机，第一电机的转子与第一桨叶固定连接，第二电机的转子与第二桨叶固定连接；所述第一电机与所述第二电机同轴心线转动；
[0015]所述支撑杆包括第一支撑杆和转轴；
[0016]圆筒状防护架底面开口均匀布设若干第一支撑杆，形成等腰倒棱锥；所述第一电机和第二电机的定子为中空结构，由一根转轴穿过所述第一电机和第二电机的中空定子，与等腰倒棱锥的顶点固定连接。
[0017]作为上述方案的改进，所述支撑杆还包括第二支撑杆，若干第二支撑杆的一端均匀固定布设在底部圆环支撑架上，另一端围合成等腰棱锥状或等腰圆台状。
[0018]作为上述方案的改进，等腰棱锥状或等腰圆台状上顶部水平设置第二横杆，垂直于第二横杆竖直设置与轴心线重合的支撑轴；位于等腰倒棱锥的顶点下方的转轴与支撑轴铰接；
[0019]位于等腰倒棱锥的顶点及以下的转轴水平设置第一横杆，在轴心线两侧第一横杆与第二横杆之间分别铰接电动推杆的两端；两电动推杆的伸缩使得以转轴与支撑轴铰接点旋转带动第一桨叶和第二桨叶偏转或复位轴心线。
[0020]作为上述方案的改进，底部圆环支撑架与其外部的高抗冲聚酰胺发泡材料锁定形成空腔浮力体，再在外部包裹防水塑胶布密封；或由玻璃钢材质面料涂层预制成为圆周腔体后再与固定支架锁定形成空腔浮力体，空腔浮力体为飞行器提供浮于水面的浮力。
[0021]作为上述方案的改进，所述共轴多旋翼动力系统包括共轴双旋翼，该对旋翼的桨叶旋转方向相反，至少设置一个共轴双旋翼。
[0022]作为上述方案的改进，底部圆环支撑架上周向均匀固定连接至少三个以上的轮组，其中一个为转向轮，且在转向轮轮框中心部署一个螺旋桨与轮子同轴转动。
[0023]有益效果
[0024]1、本专利技术是具有1个轴居中布局的共轴双旋翼飞行器，其使用的驱动螺旋桨的电机有2个，分别控制2个电机运行状态的电调也有2个，可见，4轴对称布局的共轴双旋翼飞行
器的电机和电调的数量均是本专利技术的4倍，本专利技术飞行器零部件少4倍，可靠性就高4倍。
[0025]2、本专利技术提出一种具有1轴居中布局的共轴双旋翼飞行器，其实现平飞的技术方式是，巧妙地将电动飞行器必备的电池部署在飞行器底部，让飞行器重心沉底成为一个重心居中的不倒翁状态，通过电动推杆控制拉动底部的电池组件滑移靠边让飞行器的重心偏移，从而使飞行器在空中倾斜进而产生平飞所需的拉力。
[0026]3、巧妙的利用电动飞行器必备的电池部署在底部的容置部内，属于重心居中的不倒翁状态，移动电池的电能消耗比驱动旋翼旋转的耗电要小得多。
[0027]4、进一步是实验数据证明，4轴对称布局的共轴双旋翼动力系统的飞行器，每个电机为4KW，8个电机总功率为32KW，可以起飞的最大重量为103KG；而1轴居中布局的共轴双旋翼动力系统支持的飞行器，每个电机为16KW，2个电机同样是32KW，但可以起飞的最大重量为130KG，比4轴对称布局的共轴双旋翼飞行器的功效高27％，因为4轴飞行器在飞行中，为实现平飞，必须有一个轴的电机以小于额定功率运转，其对称面的电机至多以额定功率运转，从而才能让飞行器倾斜，进而实现平本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种飞行器，其特征在于，包括由居中布局的共轴多旋翼动力系统，支撑共轴多旋翼动力系统的底盘支撑组件，底盘支撑组件下方设有的配重块，以及偏移重心装置；偏移重心装置驱动配重块做偏心位移，使飞行器的重心偏移并带动飞行器整体随之偏转。2.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述配重块为给飞行器供电的电池，且配置的电池居中或对称分布，电池的重量大于底盘支撑组件与共轴双旋翼动力系统两者的总重量，飞行器的重心位于飞行器纵向高度的一半的下半部分，使得飞行器静态形成上轻下重的不倒翁状态。3.如权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述底盘支撑组件包括上下开口的圆筒状防护架，底部圆环支撑架，以及用于连接圆筒状防护架和底部圆环支撑架的支撑杆，圆筒状防护架设在共轴多旋翼动力系统的旋翼外围，圆筒状防护架中心线、旋翼旋转中心与底部圆环支撑架的轴心线重合。4.如权利要求3所述的飞行器，其特征在于，圆筒状防护架与底部圆环支撑架两者平行的两个圆组成圆台的母线，与底部圆环支撑架的直径的夹角为锐角。5.如权利要求3所述的飞行器，其特征在于，所述偏移重心装置包括矩形框架、电动推杆和套设在电池上的环套，矩形框架的长边沿底部圆环支撑架内环径向设置；电动推杆的一端固定在矩形框架上，另一端连接环套，通过电动推杆的伸缩使得电池沿矩形框架的长边移动远离或接近轴心线，实现飞行器的重心偏移。6.如权利要求5所述的飞行器，其特征在于，所述偏移重心装置对称设置四组，电动推杆渐次拉动一组电池靠边后回到靠近中心位置，可实现飞行器底部重心偏移并倾斜成圆环方式移动，并带动飞行器整体成360度姿态偏转。7.如权利要求3所述的飞行器，其特征在于，所述共轴多旋翼动力系统配设为双旋翼动力系统，其包括第一电机和第二电机，两者的定子分别与圆筒状防护架内水平设置的上层横梁和下层横梁居中对应固定连接，第一电机的转子与第一桨叶固定连接，第二电机的转子与第...
【专利技术属性】
技术研发人员：苍安国，刘源志弘，
申请(专利权)人：刘源志弘，
类型：发明
国别省市：
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