[发明专利]一种适用于跨海空两栖无人机的空中推进装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无人机，更特别地说，是指一种适用于水空两栖生存能力的无人机用的空中推进装置。

背景技术

无人机是无人驾驶航空器的简称，英文缩写为UAV（Unmanned Aerial Vehicle）。

无人机的设计最重要的要求是在机身系统达到足够坚固的情况下，尽可能更轻便。而各种任务载荷要求下的无人机留给运动传动机构的空间和质量配额都十分有限，要灵活并高效地将工程上基本的驱动运动，如高速转动，转变为有利的受控运动。基本的航空传动方式包括直接驱动、比例放大驱动、电力伺服驱动与液压伺服驱动等。

无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行。回收时，可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收。可反覆使用多次。广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等。

国防工业出版社，2009年3月第1版第1次印刷，魏瑞轩、李学仁编著的《无人机系统及作战使用》一书，在第1章总论无人机系统中介绍了无人机系统的一般组成（第2页，图1-2所示）。其中，飞机系统包括有机体系统、推进系统、飞控系统和导航系统。

目前无人机的空中推进系统多采用单桨或对称布置于机身中轴线两侧转向相反的双桨（抵消偏转力矩），而且推进动力源多为发动机。单桨推进会产生偏转力矩影响无人机的飞行姿态，对称布置于机身转向相反的双桨驱动虽然能够抵消偏转力矩，但是增加了动力源的数量，提高了系统复杂度，降低了系统的可靠性，同时双桨推进需要分别对两个动力源进行协调控制，也增加了姿态控制的难度。另外，目前空中推进系统未进行密封性设计，仅考虑工作于空气环境中，在潮湿或水体环境下空中推进系统失效。

发明内容

为了消除单桨推进偏转力矩的影响，改善对称双桨推进系统复杂与姿态难控的缺陷，拓展无人机推进系统在不同作业环境下（水体环境、空气环境）的适应性，本发明提供了一种适用于跨海空两栖无人机的空中推进装置。该空中推进装置采用电机提供动力，通过十字轴与齿轮之间的配合，在电机的带动下实现双层桨叶的转动。本发明设计的空中推进装置的传动部分通过机械密封和油密封混合密封方式进行密封，能够使整个空中推进系统在反复跨海空后都能保持其原有的推进性能。

本发明的一种适用于跨海空两栖无人机的空中推进装置，该空中推进装置包括有第一桨叶（11）、第二桨叶（12）、第三桨叶（13）、第四桨叶（14）、桨叶驱动组件（15）、密封组件（16）、支撑筒（17）、第一轴套（18）、中间轴（19）、桨叶电机（1A）、联轴器（1B）、十字轴键（1C）；其中，第一桨叶（11）、第二桨叶（12）、第三桨叶（13）和第四桨叶（14）的结构相同；

所述桨叶驱动组件（15）包括有第一锥齿轮（151）、第二锥齿轮（152）、第三锥齿轮（153）、第四锥齿轮（154）、第一桨叶法兰（155）、第二桨叶法兰（156）、十字轴（157）和锁紧螺母（158）；其中，第一锥齿轮（151）与第三锥齿轮（153）的结构相同；第二锥齿轮（152）与第四锥齿轮（154）的结构相同；

十字轴（157）包括有十字A轴（157A）和十字B轴（157B），且十字A轴（157A）与十字B轴（157B）互相垂直；

十字A轴（157A）的一端上顺次套接有第一深沟球轴承（157A1）、第二深沟球轴承（157A2）和第一锁紧螺母（157A3），且第一深沟球轴承（157A1）和第二深沟球轴承（157A2）置于第一锥齿轮（151）的第三轴承腔（151A）中；

十字A轴（157A）的另一端上顺次套接有第三深沟球轴承（157B1）、第四深沟球轴承（157B2）和第二锁紧螺母（157B3），且第三深沟球轴承（157B1）和第四深沟球轴承（157B2）置于第三锥齿轮（153）的第五轴承腔（153A）中；

十字B轴（157B）的轴向中心为第一中心通孔（157C）；

十字B轴（157B）的一端设有第一轴承腔（157D），该第一轴承腔（157D）用于放置第七深沟球轴承（157C3）；

十字B轴（157B）的另一端设有第二轴承腔（157E），该第二轴承腔（157E）用于放置第十一深沟轴承（16D）；