CN213892899U - 一种模块化交叉式多旋翼飞行器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种模块化交叉式多旋翼飞行器,属于航空技术领域,所述的飞行器包括机身模块,所述的机身模块采用多边形外轮廓;所述的机身模块上方设置飞控模块,根据机身模块的多边形外轮廓,对应设置多组旋翼模块,所述的旋翼模块通过折叠臂模块与机身模块连接,所述的折叠臂模块下方活动设置起落架模块;本实用新型采用交叉式旋翼作为升力面,不仅可以自平衡反扭矩,轻松实现奇数旋翼布局,而且具有任务适应性强、飞行稳定性好、结构紧凑、性能强的优点。并且采用模块化拼接,大大减少飞行器的制作成本,增加了零件互换性。
Description
技术领域
本实用新型属于航空技术领域,具体指代一种模块化交叉式多旋翼飞行器。
背景技术
目前航空领域兴起,借助飞行器这个载体,很多设备都可以在极端环境下帮助人们完成任务。其中多旋翼飞行器由于其结构简单,具有操控简单、可靠性高和维护成本低等优点,越来越多的出现在人们的日常生活、工作和娱乐中。多旋翼飞行器,也可叫做多轴飞行器,可以看成一类有三个或更多旋翼的直升机,其根据旋翼数量,又可细分为三旋翼、四旋翼、六旋翼、八旋翼等。一般认为,螺旋桨数量越多,飞行越平稳,操作越容易。
由于单副旋翼旋转时会产生反扭矩,因此,目前市面上的多旋翼飞行器为抵消反扭矩,大多数都采用具有对称结构的偶数旋翼布局,尤其以四旋翼和六旋翼飞行器居多,这一类飞行器每对旋翼可以相互抵消各自的反扭矩,也正由于此原因,奇数旋翼布局的飞行器并不多见,即使有一些,也并没有实现模块化,并且机体结构布置不紧凑、使用环境单一,无法在恶劣环境如突风、强对流环境中使用,稳定性差,进而导致其工作效率低、成本高、调度繁琐、不便运输。而模块化机型在工作效率、工作成本以及调度指挥上有很大的优势。
实用新型内容
针对于上述现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种模块化交叉式多旋翼飞行器,采用交叉式旋翼作为升力面,不仅可以自平衡反扭矩,轻松实现奇数旋翼布局,以解决现有技术中奇数旋翼布局的多旋翼飞行器不容易实现,且结构零散,模块化程度不高等问题。
为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
一种模块化交叉式多旋翼飞行器,包括机身模块,所述的机身模块采用多边形外轮廓;所述的机身模块上方设置飞控模块,根据机身模块的多边形外轮廓,对应设置多组旋翼模块,所述的旋翼模块通过折叠臂模块与机身模块连接,所述的折叠臂模块下方活动设置起落架模块;本实用新型利用机身模块,飞控模块,折叠臂模块,旋翼模块,起落架模块分别集成化为模块,通过简单拼接模块可以实现快速组装多旋翼飞行器。
所述的旋翼模块采用交叉式旋翼布局,包括:基座,电机,电机齿轮,大齿轮,一对换向锥齿轮,两根旋翼轴,轴承,桨毂,旋翼;所述的电机安装在基座上,为旋翼旋转提供动力,所述的轴承也安装在基座上;两根旋翼轴分别穿过轴承;电机齿轮设于电机轴上,与电机轴通过螺栓紧固;大齿轮设于其中一根旋翼轴下端,电机齿轮和大齿轮啮合组成一级减速,一对换向锥齿轮分别设于两根旋翼轴中部,相互啮合,使两根旋翼轴转向相反;桨毂安装在旋翼轴顶部,旋翼安装在桨毂上。上述旋翼模块采用交叉式双旋翼提供升力,具有飞行稳定性好,结构紧凑,抗侧风能力强的优点。所述的交叉式双旋翼同步反向旋转,可以相互平衡各自产生的反扭矩,无需额外机构平衡反扭矩。
进一步,所述的机身模块包括上下设置的机身上板,机身下板以及折叠固定件;其中所述的折叠固定件位于机身上板和机身下板之间,分别通过螺钉与机身上板和机身下板固定连接,
进一步,所述的机身模块采用的多边形外轮廓为三角形外轮廓、或者四边形外轮廓、或者五边形外轮廓,即机身上板,机身下板为三角形外轮廓、或者四边形外轮廓、或者五边形外轮廓。采用的机身模块提供多种类型可替换,分别可组成不同布局多旋翼,比如替换为三角形机身模块可组成三旋翼飞行器;替换为五边形机身模块可组成五旋翼飞行器。折叠臂模块采用折叠机构设计,使得多旋翼飞行器可折叠伸展,在储存环境下可减小体积,减少空间占用率。
进一步,所述的折叠臂模块包括:折叠臂,折叠旋转件,旋翼模块安装座,起落架连接件;所述的折叠旋转件固定安装于折叠臂内端,并通过销与机身模块的折叠固定件相连,使折叠臂模块可相对机身模块转动;所述的旋翼模块安装座固定于折叠臂外端,上面留有与旋翼模块对接的安装接口,起落架连接件固定安装于折叠臂中部下方。
进一步,所述的飞控模块安装于机身上板的上方。
本实用新型与现有技术的有益效果在于:
本实用新型采用交叉式旋翼作为升力面,不仅可以自平衡反扭矩,轻松实现奇数旋翼布局,而且具有任务适应性强、飞行稳定性好、结构紧凑、性能强的优点。并且采用模块化拼接,大大减少飞行器的制作成本,增加了零件互换性。
附图说明
图1是本实用新型实施例1模块化交叉式四旋翼飞行器的示意图;
图2是模块化交叉式四旋翼实施例折叠状态的示意图;
图3是模块化交叉式四旋翼实施例的机身模块示意图;
图4是本实用新型模块化交叉式多旋翼飞行器折叠臂模块的示意图;
图5是本实用新型模块化交叉式多旋翼飞行器旋翼模块的示意图;
图6是本实用新型实施例2模块化交叉式三旋翼飞行器的示意图;
图7是本实用新型实施例3模块化交叉式五旋翼飞行器的示意图;
图中,1-机身模块,2-飞控模块,3-折叠臂模块,4-旋翼模块,5-起落架模块,6-机身上板,7-机身下板,8-折叠固定件,9-折叠臂,10-折叠旋转件,11-旋翼模块安装座,12-起落架连接件,13-基座,14-电机,15-电机齿轮,16-大齿轮,17-换向锥齿轮,18-旋翼轴,19-轴承,20-桨毂,21-旋翼。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例1
如图1~图5所示,本实用新型的一种模块化交叉式四旋翼飞行器,其由机身模块1,飞控模块2,折叠臂模块3,旋翼模块4,起落架模块5等构成;
机身模块1包括:机身上板6,机身下板7,折叠固定件8;其中,折叠固定件8位于机身上板6和机身下板7之间,共四个,分别通过螺钉与机身上板6和机身下板7固定连接,机身上板6和机身下板7采用四边形外轮廓。
所述飞控模块2安装于机身上板6上方,负责飞行器的控制及导航。
本实施例中折叠臂模块3共有四套,单套折叠臂模块3包括:折叠臂9,折叠旋转件10,旋翼模块安装座11,起落架连接件12;其中折叠旋转件10固定安装于折叠臂9内端,并通过销与机身模块1的折叠固定件8相连,使折叠臂模块3可相对机身模块1转动,旋翼模块安装座11固定于折叠臂9外端,上面留有与旋翼模块4对接的安装接口,起落架连接件12固定安装于折叠臂9中部下方。
所述旋翼模块4共有四套,单套旋翼模块4采用交叉式旋翼布局,包括:基座13,电机14,电机齿轮15,大齿轮16,换向锥齿轮17,旋翼轴18,轴承19,桨毂20,旋翼21;其中基座13上面留有与旋翼模块安装座11对接的安装接口,可以通过螺栓连接将旋翼模块4整体安装到折叠臂9的外端,电机14固定安装在基座13上,为旋翼21旋转提供动力,电机齿轮15设于电机轴上,与电机轴通过螺栓紧固;大齿轮16设于一根旋翼轴18下端,电机齿轮15和大齿轮16啮合组成一级减速,一对换向锥齿轮17分别设于两根旋翼轴18中部,相互啮合,使两根旋翼轴18转向相反,轴承19安装在基座13上,两根旋翼轴18分别穿过轴承19,桨毂20安装在旋翼轴18顶部,旋翼21安装在桨毂20上。
所述起落架模块5共有四件,分别安装于四套折叠臂模块3的起落架连接件12上,可绕起落架连接件12转动。
所述的机身模块1,飞控模块2,折叠臂模块3,旋翼模块4,起落架模块5分别集成化为模块,通过简单拼接模块可以实现快速组装多旋翼飞行器。
所述的折叠臂模块3采用折叠机构设计,使得多旋翼飞行器可折叠伸展,在储存环境下可减小体积,减少空间占用率。
所述的旋翼模块4采用交叉式双旋翼提供升力,具有飞行稳定性好,结构紧凑,抗侧风能力强的优点。
所述的交叉式双旋翼同步反向旋转,可以相互平衡各自产生的反扭矩,无需额外机构平衡反扭矩。
实施例2
如图6所示,本实用新型的一种模块化交叉式三旋翼飞行器,与实施例1的主要区别在于:本实施例的机身模块1采用三角形外轮廓的机身上板6和机身下板7;
本实施例的机身模块1安装三个折叠固定件8;
本实施例的折叠臂模块3共有三套,分别与三个折叠固定件8连接;
本实施例的旋翼模块4共有三套,分别与三套折叠臂模块3的旋翼模块安装座11连接;
本实施例的起落架模块5共有三件,分别与三套折叠臂模块3的起落架连接件12连接。
实施例3
如图7所示,本实用新型的一种模块化交叉式五旋翼飞行器,与实施例1的主要区别在于:本实施例的机身模块1采用五边形外轮廓的机身上板6和机身下板7;
本实施例的机身模块1安装五个折叠固定件8;
本实施例的折叠臂模块3共有五套,分别与五个折叠固定件8连接;
本实施例的旋翼模块4共有五套,分别与五套折叠臂模块3的旋翼模块安装座11连接;
本实施例的起落架模块5共有五件,分别与五套折叠臂模块3的起落架连接件12连接。
本实用新型具体应用途径很多,以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进,例如机身模块这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种模块化交叉式多旋翼飞行器,其特征在于,所述的飞行器包括机身模块(1),所述的机身模块(1)采用多边形外轮廓;
所述的机身模块(1)上方设置飞控模块(2),根据机身模块(1)的多边形外轮廓,对应设置多组旋翼模块(4),所述的旋翼模块(4)通过折叠臂模块(3)与机身模块(1)连接,所述的折叠臂模块(3)下方活动设置起落架模块(5);
所述的旋翼模块(4)采用交叉式旋翼布局,包括:基座(13),电机(14),电机齿轮(15),大齿轮(16),一对换向锥齿轮(17),两根旋翼轴(18),轴承(19),桨毂(20),旋翼(21);
所述的电机(14)安装在基座(13)上,为旋翼(21)旋转提供动力,所述的轴承(19)也安装在基座(13)上;两根旋翼轴(18)分别穿过轴承(19);电机齿轮(15)设于电机轴上,与电机轴通过螺栓紧固;大齿轮(16)设于其中一根旋翼轴(18)下端,电机齿轮(15)和大齿轮(16)啮合组成一级减速,一对换向锥齿轮(17)分别设于两根旋翼轴(18)中部,相互啮合,使两根旋翼轴(18)转向相反;桨毂(20)安装在旋翼轴(18)顶部,旋翼(21)安装在桨毂(20)上。
2.根据权利要求1所述一种模块化交叉式多旋翼飞行器,其特征在于,所述的机身模块(1)包括上下设置的机身上板(6),机身下板(7)以及折叠固定件(8);其中所述的折叠固定件(8)位于机身上板(6)和机身下板(7)之间,分别通过螺钉与机身上板(6)和机身下板(7)固定连接。
3.根据权利要求2所述一种模块化交叉式多旋翼飞行器,其特征在于,所述的机身模块(1)采用的多边形外轮廓为三角形外轮廓、或者四边形外轮廓、或者五边形外轮廓,即机身上板(6),机身下板(7)为三角形外轮廓、或者四边形外轮廓、或者五边形外轮廓。
4.根据权利要求1所述一种模块化交叉式多旋翼飞行器,其特征在于,所述的折叠臂模块(3)包括:折叠臂(9),折叠旋转件(10),旋翼模块安装座(11),起落架连接件(12);所述的折叠旋转件(10)固定安装于折叠臂(9)内端,并通过销与机身模块(1)的折叠固定件(8)相连,使折叠臂模块(3)可相对机身模块(1)转动;所述的旋翼模块安装座(11)固定于折叠臂(9)外端,上面留有与旋翼模块(4)对接的安装接口,起落架连接件(12)固定安装于折叠臂(9)中部下方。
5.根据权利要求1所述一种模块化交叉式多旋翼飞行器,其特征在于,所述的飞控模块(2)安装于机身上板(6)的上方。
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CN202022638576.4U CN213892899U (zh) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | 一种模块化交叉式多旋翼飞行器 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113086174A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-07-09 | 南京壮大智能科技研究院有限公司 | 模块化交叉式无人机及其工作方法 |
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- 2020-11-16 CN CN202022638576.4U patent/CN213892899U/zh active Active
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