[发明专利]双发涡轮轴动力无人直升机

说明书

技术领域

本发明涉及一种无人直升机，具体涉及一种双发涡轮轴动力无人直升机。

背景技术

无人直升机是指由无线电遥控飞行或自主控制飞行的无人驾驶、不载人的垂直起落旋翼飞行器。它依靠电动机或活塞式发动机驱动旋翼产生升力和操纵力，能垂直起落、空中悬停，能向任何一个方向灵活飞行。

无人直升机无论在现代战争还是经济建设、日常生活中都具有独特作用。以民用为例，无人直升机具有成本相对较低、无人员伤亡风险、生存能力强、机动性能好、使用方便等优势，广泛应用于包括：航空拍摄、航空摄影、地质地貌测绘、森林防火、地震调查、边境巡逻、应急救灾、禁毒、反恐、警用侦查巡逻、治安监控、消防航拍侦查、通信中继、城市规划等多个领域。近年来，无人机在民用市场的潜在需求也将逐步显现，我国民用无人机将进入快速发展期。

现有无人直升机主要依靠电动机或活塞式发动机驱动，但是随着用户对无人机平台的载荷重量、续航时间等指标的需求不断增加，原有的动力来源已不能满足无人机对输出功率、机身重量等多方面的需求：如果增大电动机的功率，同时会导致机载电池的体积和重量也大大增加，严重降低了无人机的有效载荷；活塞式发动机功率提高后，发动机和配套冷却系统体积和重量也都会大大增加，发动机振动也会更加剧烈。另外，发动机失效通常会造成单一发动机的无人机直接坠毁，除了无人机自身的损毁，也会威胁到地面人员与财产的安全。

发明内容

本发明的目的是提出一种既节省机舱内部空间，又能增大有效载荷质量，还能保障无人机、地面人员和地面设施安全的双发涡轮轴动力无人直升机。

本发明的目的是下述技术方案来实现的：

一种双发涡轮轴动力无人直升机，包括机身、主旋翼和为主旋翼提供动力的动力系统，所述动力系统为双发涡轮轴动力系统，该双发涡轮轴动力系统包括主减速器、两组涡轮轴发动机系统和与两组涡轮轴发动机系统分别电性连接的控制器，所述主减速器的动力输入端为两个且分别与两组涡轮轴发动机系统连接，所述动力输出端与主旋翼连接。

进一步的，所述主减速器包括壳体和与壳体相匹配的上盖，所述壳体内设有两套伞齿轮传动副，且每套伞齿轮传动副的动力输入轴与动力输出轴分别连接涡轮轴发动机系统与主旋翼。

进一步的，所述每套伞齿轮传动副均包括套设在输出轴上的螺旋伞齿轮一、与螺旋伞齿轮一啮合传动的螺旋伞齿轮二，与螺旋伞齿轮二同轴传动的螺旋伞齿轮三，与螺旋伞齿轮三啮合传动的螺旋伞齿轮四；所述螺旋伞齿轮四套设在动力输入轴的一端，动力输入轴的另一端伸出主减速器的壳体与涡轮轴发动机系统连接。

进一步的，所述壳体为上端敞口的长方体形，在壳体上开设有第一孔位、第二孔位和第三孔位；所述第一孔位设置在壳体的底部，所述动力输出轴从第一孔位穿出与主旋翼连接；所述第二孔位设置在壳体的两侧，且在该第二孔位上设有侧壁端盖，侧壁端盖的设置是为了方便安装和维护；所述第三孔位设置在靠近涡轮轴发动机系统的一侧，所述动力输出轴从第三孔位穿出与与涡轮轴发动机系统连接；所述上盖上开设有动力输出轴穿出的第四孔位和用于滑油注入的注油口。

进一步的，所述两组涡轮轴发动机系统设置于机身轴线的两侧，且平行于机身轴线对称设置。

进一步的，所述每组涡轮轴发动机系统均包括依次连接的涡轮轴发动机、柔性联轴器和超越单向离合器，且每组涡轮轴发动机系统中的涡轮轴发动机均与控制器电性连接。

进一步的，所述柔性联轴器的输入端连接在涡轮轴发动机的输出轴上；柔性联轴器的输出端与超越单向离合器的外圈配合连接；所述每套伞齿轮传动副的动力输入轴均与其对应的超越单向离合器的内圈配合连接。

进一步的，所述柔性联轴器的输出端与超越单向离合器的外圈间的连接为键连接、法兰盘连接或销轴连接；所述每套伞齿轮传动副的动力输入轴均与其对应的超越单向离合器的内圈键连接。

进一步的，所述两个涡轮轴发动机的排气口分别朝向两侧，且排气方向均背离机身轴线设置。

进一步的，所述机身上在对应排气口的位置开有排气出口。

超越单向离合器的简述：

超越离合器俗称单向轴承，也是仅能单一方向(顺时针方向或逆时针方向)传动的机械传动基础件。当动力源驱动被动元件时只能单一方向传动，当动力源转变方向时(如顺时针变为逆时针方向)，被动元件则会自动脱离不产生任何动力传动的功能。

超越单向离合器的运动方式：

(1)转矩传递或称接合(楔合)；

(2)空转或称超越(解脱)。

超越单向离合器的功能：