本发明专利技术提供一种体积小、结构简单、安全性高且适用性强的碟式飞行器，该飞行器包括驾驶舱、机身、变矩系统、旋翼系统、传动装置、动力系统和起落架，机身作为飞行器整体结构的固定架体，驾驶舱设置在机身上方，变矩系统由伺服电机驱动，伺服电机连接齿轮传动机构和变矩铰，变矩系统一侧连接旋翼系统，旋翼系统设置在机身外缘，包括上桨叶、下桨叶和推进桨，上桨叶、下桨叶外端分别由固定圈固定，推进桨设在机身底部并连接有电机对其驱动，变矩系统另一侧设有齿圈，齿圈与齿轮形式的传动装置配合，传动装置的动力输入轴连接动力系统，动力系统由变速箱、离合器和发动机组成，设置在机身舱内，起落架固定在机身底部。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航空飞行器
，特别涉及一种碟式飞行器。
技术介绍
现有直升机种类很多，可应用于旅游观景、航空拍照、地质测量、高压输电线路巡视、油田管路检查、高速公路管理、森林防火巡察、毒气勘查、缉毒、突发事件照明、搭建临时通讯平台、应急救援、救护等诸多方面，每种直升机基本都由成千上万个零部件组成，结构及其复杂，加工制造难受大，价格达到几百万甚至上亿元，比较昂贵，普及非常困难；零部件繁多，零件自身和传动机构可靠性累积就会变差，造成直升机较高的事故率，威胁机组人员生命和财产安全；由于其结构的复杂性，当直升机出现故障时检测和维护也很困难。另外， 常用直升机由于机身重量分布不均等众多因素必须通过设置尾翼来保持平衡，而且螺旋桨直径又很大，导致直升机活动空间受限制，在很多场合都无法发挥作用。
技术实现思路
针对现有直升机的缺陷与不足，本专利技术提供一种体积小、结构简单、安全性高且适用性强的碟式飞行器。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为碟式飞行器包括驾驶舱、机身、变矩系统、旋翼系统、传动装置、动力系统和起落架，机身作为飞行器整体结构的固定架体，驾驶舱设置在机身上方，变矩系统由伺服电机驱动，伺服电机连接齿轮传动机构和变矩铰，变矩系统一侧连接旋翼系统，旋翼系统设置在机身外缘，包括上桨叶、下桨叶和推进桨，上桨叶、 下桨叶外端分别由固定圈固定，推进桨设在机身底部并连接有电机对其驱动，变矩系统另一侧设有齿圈，齿圈与齿轮形式的传动装置配合，传动装置的动力输入轴连接动力系统，动力系统由变速箱、离合器和发动机组成，设置在机身舱内，起落架固定在机身底部。所述驾驶舱由座椅、舱门和操控面板组成，舱门由1/4球型的外层玻璃罩和内层玻璃罩构成，其中内层玻璃罩固定，外层玻璃罩设有旋转轴，外部设有把手，座椅和操控面板设置在舱门内。所述变矩系统设置在机身外侧，包括位于桨叶末端的变矩铰和变矩杆，变矩杆一端连接变矩铰，另一端连接动环，定环与动环通过滚珠配合连接，动环与一个经调质渗氮处理的螺纹杆固定连接，螺纹杆与设有内螺纹的从动齿轮配合，从动齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮通过齿轮轴连接伺服电机。所述旋翼系统包括上桨叶、下桨叶和推进桨，上桨叶、下桨叶为非对称凸旋翼，上桨叶、下桨叶外端分别由上桨叶固定圈、下桨叶固定圈固定，桨叶端部分别引出输出轴，输出轴与桨叶固定圈连接，上桨叶、下桨叶各6片按圆周均勻布置，上桨叶与水平面夹角保证在15° 35°，齿圈外侧设有连接孔，桨叶根轴通过过盈配合与齿圈连接，推进桨连接一个可变速的电动机，电动机与机身固定连接。所述输出轴与桨叶固定圈通过轴承配合连接，轴承设置为滚针轴承和推力球轴承。所述上桨叶与变矩系统之间设置有垂直铰和万向联轴节，垂直铰上方设有阻尼减摆器， 万向联轴节外设有联轴节承力套。所述传动装置设置在机身内部，发动机、离合器和变速箱依次连接，变速箱输出轴连接有水平锥齿轮，水平锥齿轮同时与两个竖直锥齿轮啮合，竖直锥齿轮另一端分别连接有内齿轮，内齿轮与齿圈啮合。本专利技术的有益效果是零部件加工制造方便、成本低；结构简单，零部件数量少， 故障率低，安全性高；体积小，节省空间，且能载人，适用范围广；出现故障时，只要将机身蒙板打开就可以很轻易地找到故障源；螺旋桨采用共轴双桨结构，相比单桨结构可以在同等转速下提供更大的提升力，并能够轻易地实现垂直起降、前进和转向。附图说明图1是本专利技术实施例的整体结构示意图； 图2是图1的俯视图3是本专利技术实施例的传动装置结构示意图； 图4是本专利技术实施例的变矩系统结构示意图； 图5是本专利技术实施例的桨叶尖端固定示意图； 图6是上桨叶根部固定示意图； 图7是图6的俯视图； 图8是驾驶舱固定结构示意图； 图9是桨叶与机身连接示意图中1驾驶舱，2垂直铰，3阻尼减摆器，4变矩铰，5联轴节承力套，6变矩杆，7上桨叶， 8上桨叶固定圈，9下桨叶固定圈，10把手，11螺纹杆，12伺服电机，13定环，14动环，15推进桨，16起落架，17外层玻璃罩，18座椅，19-1推力球轴承I，19-2推力球轴承II，19-3推力球轴承III，19-4推力球轴承IV，20调心滚子轴承，21齿圈，22水平锥齿轮，23内齿轮， 24内层玻璃罩，25操控面板，26变速箱，27离合器，28发动机，29推力轴承保持架，30中心主轴，31滚珠，32从动齿轮，33主动齿轮，34滚针轴承，35桨叶根轴，36下桨叶，37-1深沟球轴承I，37-2深沟球轴承II，38-1上桨叶输出轴，38-2下桨叶输出轴，39轴承止动圈，40双列圆柱滚子轴承，41万向联轴节，42电动机，43电机支撑杆。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。如图1、图2所示，碟式飞行器包括驾驶舱1、机身、变矩系统、旋翼系统、传动装置、 动力系统和起落架16，机身作为飞行器整体结构的固定架体，驾驶舱1设置在机身上方，变矩系统由伺服电机12驱动，伺服电机12连接齿轮传动机构和变矩铰4，变矩系统一侧连接旋翼系统，旋翼系统设置在机身外缘，包括上桨叶7、下桨叶36和推进桨15，上桨叶7、下桨叶36外端分别由固定圈固定，推进桨15设在机身底部并连接有电机对其驱动，变矩系统另一侧设有齿圈21，齿圈21与齿轮形式的传动装置配合，传动装置的动力输入轴连接动力系统，动力系统由变速箱26、离合器27和发动机观组成，设置在机身舱内，起落架16固定在机身底部，通过推力球轴承II19-2与中心主轴30配合连接。如图3、图8所示，所述驾驶舱1由座椅18、舱门和操控面板25组成，舱门由1/4 球型的外层玻璃罩17和内层玻璃罩M构成，其中内层玻璃罩M固定，外层玻璃罩17设有旋转轴，外部设有把手10，座椅18和操控面板25设置在舱门内，驾驶舱1底部设有中心主轴30，中心主轴30分别通过调心滚子轴承20和推力球轴承I 19-1与机身配合连接，调心滚子轴承20外设有轴承止动圈39，推力球轴承I 19-1外设有推力轴承保持架四，驾驶舱 1侧下方设有降落伞仓，用于飞行器故障时驾驶员和乘客逃生。如图4所示，所述变矩系统设置在机身外侧，包括位于桨叶末端的变矩铰4和变矩杆6，变矩杆6 —端连接变矩铰4，另一端连接动环14，动环14与桨叶同步转动，定环13与动环14通过滚珠30配合连接，动环14与一个经调质渗氮处理的螺纹杆11焊接固定，螺纹杆11与设有内螺纹的从动齿轮32配合，从动齿轮32与主动齿轮33啮合，主动齿轮33通过齿轮轴连接伺服电机12，由伺服电机12的左右转动带动变矩铰4的角度变化，从而驱使桨叶的迎角变大或者变小达到改变转矩的目的。如图5、图9所示，所述旋翼系统包括上桨叶7、下桨叶36和推进桨15，上桨叶7、 下桨叶36为非对称凸旋翼，上桨叶7、下桨叶36外端分别由上桨叶固定圈8、下桨叶固定圈 9固定，桨叶端部分别引出输出轴，输出轴与桨叶固定圈连接，上桨叶7、下桨叶36各6片按圆周均勻布置，上桨叶7与水平面夹角保证在15° 35°，飞行时由上桨叶7、下桨叶36的转动形成一个锥面，可以减小由于机身截面积过大而产生较大的废阻，齿圈21外侧设有连接孔，桨叶根轴35通过过盈配合与齿圈21连接，推进桨15连接一个可变速的电动机42，电动机42通过电机支撑杆43与机身固定连接，两个推进桨15的旋向相反，以消除由本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种碟式飞行器，包括驾驶舱、机身和起落架，其特征在于：该飞行器还包括变矩系统、旋翼系统、传动装置、动力系统，机身作为飞行器整体结构的固定架体，驾驶舱设置在机身上方，变矩系统由伺服电机驱动，伺服电机连接齿轮传动机构和变矩铰，变矩系统一侧连接旋翼系统，旋翼系统设置在机身外缘，包括上桨叶、下桨叶和推进桨，上桨叶、下桨叶外端分别由固定圈固定，推进桨设在机身底部并连接有电机对其驱动，变矩系统另一侧设有齿圈，齿圈与齿轮形式的传动装置配合，传动装置的动力输入轴连接动力系统，动力系统由变速箱、离合器和发动机组成，设置在机身舱内，起落架固定在机身底部。
【技术特征摘要】
1.一种碟式飞行器，包括驾驶舱、机身和起落架，其特征在于该飞行器还包括变矩系统、旋翼系统、传动装置、动力系统，机身作为飞行器整体结构的固定架体，驾驶舱设置在机身上方，变矩系统由伺服电机驱动，伺服电机连接齿轮传动机构和变矩铰，变矩系统一侧连接旋翼系统，旋翼系统设置在机身外缘，包括上桨叶、下桨叶和推进桨，上桨叶、下桨叶外端分别由固定圈固定，推进桨设在机身底部并连接有电机对其驱动，变矩系统另一侧设有齿圈，齿圈与齿轮形式的传动装置配合，传动装置的动力输入轴连接动力系统，动力系统由变速箱、离合器和发动机组成，设置在机身舱内，起落架固定在机身底部。2.根据权利要求1所述的碟式飞行器，其特征在于所述驾驶舱由座椅、舱门和操控面板组成，舱门由1/4球型的外层玻璃罩和内层玻璃罩构成，其中内层玻璃罩固定，外层玻璃罩设有旋转轴，外部设有把手，座椅和操控面板设置在舱门内。3.根据权利要求1所述的碟式飞行器，其特征在于所述变矩系统设置在机身外侧，包括位于桨叶末端的变矩铰和变矩杆，变矩杆一端连接变矩铰，另一端连接动环，定环与动环通过滚珠配合连接，动环与一螺纹杆固定连接，螺纹杆与设有内螺纹的从动齿轮配合，从动齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮通过齿轮轴连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：林文强，李清良，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：89
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