一种单电机跨介质复合旋翼飞行器驱动系统及控制方法技术方案

本发明专利技术为一种单电机跨介质复合旋翼飞行器驱动系统及控制方法，驱动系统包括电机、舵机、齿轮啮合传动装置、变总距机构，桨叶折叠机构、自锁轴承、水下驱动装置及空中驱动装置。变总距机构用于对共轴双旋翼的上下旋翼实现变总距操作。桨叶折叠机构用于对桨叶实现展开和折叠。水下驱动装置包括自锁轴承、船用螺旋桨，用于水下的推进，空中驱动装置包括四个桨叶，两个桨毂，两个自锁轴承组成，用于空中的推进。齿轮啮合传动装置用于分别驱动三组桨叶分时不同方向转动。本发明专利技术实现单一驱动电机控制下水下仅船用螺旋桨推动，空中船用螺旋桨不动，仅两对旋翼转动，可以保证两栖旋翼飞行器在空中和水下高效、低功耗的飞行，提高两栖旋翼飞行器的紧凑性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及两栖旋翼飞行器，特别是一种单电机跨介质复合旋翼飞行器驱动系统及控制方法。

技术介绍

1、跨介质复合旋翼飞行器既可以在空中飞行，又可以在水中航行，有机结合了飞行器与潜水艇的优势。在跨介质飞行器领域研究中，跨介质复合旋翼飞行器是一个重要研究方向，更广阔的空间使得飞行器有了更多的可能性。在海洋救援、勘测侦察等方面有着巨大的潜力。跨介质复合旋翼飞行器的技术关键在于满足空中与水下正常工作，同时可以在空中飞行与水下航行两种模式之间稳定切换。

2、目前缺乏跨介质复合旋翼飞行器相关研究，出于工作介质的不同，空气桨叶和水下扇叶的特征有较大差异：空气桨叶一般较为细长、实度较低，而水下扇叶相对更宽。如果配备两套动力设备，则大大增加了飞行器的负载，并且总是有一套装置处于闲置状态，工作效率极低。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本专利技术巧妙地设计了一组空气桨叶收放装置，使得飞行器在水下工作时空气桨叶受到的阻力极大地减小，本专利技术驱动系统只有一个电机，利用包括自锁轴承在内的一套齿轮传动系统，实现了通本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种单电机跨介质复合旋翼飞行器驱动系统，其特征在于：所述驱动系统包括主驱动轴所述驱动轴从下往上依次为齿轮啮合传动装置，空中驱动装置，长轴，短轴，变总距操纵机构，桨叶折叠机构，舵机托盘，水下驱动装置，自锁轴承；所述空中驱动装置、变总距操纵机构、变总距圆盘桨叶折叠机构以电机托盘为中心上下对称布置，所述空中驱动装置与水下驱动装置均连接在电机上，通过所述电机进行驱动。

2.根据权利要求1所述一种单电机跨介质复合旋翼飞行器驱动系统，其特征在于：所述齿轮啮合传动装置包括齿轮箱、主驱动齿轮、副驱动齿轮和传动齿轮，其中，所述主驱动齿轮与副驱动齿轮以及传动齿轮A直接啮合，传动齿轮B与副驱动...

【技术特征摘要】

1.一种单电机跨介质复合旋翼飞行器驱动系统，其特征在于：所述驱动系统包括主驱动轴所述驱动轴从下往上依次为齿轮啮合传动装置，空中驱动装置，长轴，短轴，变总距操纵机构，桨叶折叠机构，舵机托盘，水下驱动装置，自锁轴承；所述空中驱动装置、变总距操纵机构、变总距圆盘桨叶折叠机构以电机托盘为中心上下对称布置，所述空中驱动装置与水下驱动装置均连接在电机上，通过所述电机进行驱动。

2.根据权利要求1所述一种单电机跨介质复合旋翼飞行器驱动系统，其特征在于：所述齿轮啮合传动装置包括齿轮箱、主驱动齿轮、副驱动齿轮和传动齿轮，其中，所述主驱动齿轮与副驱动齿轮以及传动齿轮a直接啮合，传动齿轮b与副驱动齿轮直接啮合，保证上桨叶与下桨叶等速反向转动。

3.根据权利要求1所述一种单电机跨介质复合旋翼飞行器驱动系统，其特征在于：所述空中驱动装置包括上下旋翼两部分，其以电机托盘为中心成上下对称分布；上下旋翼部分均由桨毂、桨叶摇臂、自锁轴承、桨叶组成，在下旋翼中，自锁轴承c与短轴通过键连接，桨毂与桨叶摇臂连接，桨叶摇臂与桨叶连接；在上旋翼中，自锁轴承a、b与长轴通过键连接，桨毂与桨叶摇臂连接，桨叶摇臂与桨叶连接；通过所述自锁轴承的定位，上旋翼与下旋翼向相反方向转动。

4.根据权利要求1所述一种单电机跨介质复合旋翼飞行器驱动系统，其特征在于：所述长轴从上至下分别与空中驱动装置、上桨叶桨毂、变总距圆盘、舵机托盘、传动齿轮a连接；所述短轴与下桨叶桨毂、传动齿轮b连接。

5.根据权利要求1所述一种单电机跨介质复合旋翼飞行器驱动系统，其特征在于：所述自锁轴承包括不动环、弹簧、动环、阻挡块组成；所述动环与长轴或短轴连接，弹簧位于动环的凹槽内，对阻挡块...

【专利技术属性】
技术研发人员：高世才，王潇，薛文正，张国政，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：