一种纯电力驱动的轻型直升机制造技术

本发明专利技术属于直升机设计技术领域，具体涉及一种纯电力驱动的直升机。包括动力模块(100)、主旋翼组件(200)、尾旋翼组件(300)、操控系统(400)，所述动力模块(100)、主旋翼组件(200)位于直升机机身上平台区域，所述尾旋翼组件(300)位于直升机垂尾顶部，所述操控系统(400)位于直升机前机身区域，所述动力模块(100)通过线缆分别与所述主旋翼组件(200)、所述尾旋翼组件(300)、所述操控系统(400)电相连，所述操控系统(400)通过电信号线缆分别与所述主旋翼组件(200)和所述尾旋翼组件(300)电相连；所述动力模块(100)包括氢燃料电池供电装置，用于向全机供电。本发明专利技术能够通过氢燃料电池供电装置为主旋翼与尾旋翼的旋转运动提供动力，提高直升机使用的经济型、安全性及舒适性，又满足环保的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种纯电力驱动的轻型直升机
本专利技术属于直升机设计
，具体涉及一种纯电力驱动的直升机。
技术介绍
由于直升机具有在低空、低速、可在小面积场地垂直起降的特点，其在全球各领域得到了极其广泛地应用，以直升机为典型代表的单旋翼带尾桨飞行器，却因其固有缺陷给用户与环境带来了一定程度的影响，如噪声大、振动水平高、使用成本与维护成本较高等。本专利技术避免了当前直升机设计技术的固有缺陷，采用纯电力驱动装置，以替代传统设计中的燃油发动机与传动装置，这可降低振动水平，采用变转速尾桨，以减小噪声影响范围，这不仅能够降低直升机的使用与维修成本，还可以通过CO2与NOX零排放达到环保目的。
技术实现思路
本专利技术的目的：本专利技术提出一种纯电力驱动的直升机，以避免现有直升机的固有缺陷，从而提高直升机的安全性、舒适性、经济型、环保性。本专利技术的技术方案：为了实现上述目的，本专利技术提出一种纯电力驱动的轻型直升机，包括动力模块100、主旋翼组件200、尾旋翼组件300、操控系统400；所述动力模块100、主旋翼组件200位于直升机机身上平台区域，所述尾旋翼组件300位于直升机垂尾顶部，所述操控系统400位于直升机前机身区域，所述动力模块100通过线缆分别与所述主旋翼组件200、所述尾旋翼组件300、所述操控系统400电相连，所述操控系统400通过电信号线缆分别与所述主旋翼组件200和所述尾旋翼组件300电相连；所述动力模块100包括氢燃料电池供电装置，用于向全机供电。在一个可能的实施例中，所述主旋翼组件200包括主桨叶201、主桨叶变距拉杆202、主旋翼轴203、主旋翼电机204、主旋翼电机机匣205、主旋翼作动装置206；所述主旋翼电机204位于所述主旋翼组件200的中心位置，用于驱动所述主旋翼作动装置206；所述主旋翼轴203一端具有啮齿，其插入所述主旋翼电机204中心与所述主旋翼电机204齿轮配合连接，由主旋翼电机204带动主旋翼轴203旋转；所述主桨叶201连接于所述主旋翼轴203另一端，所述主桨叶变距拉杆202一端与所述主桨叶201转动连接，另一端与所述主旋翼作动装置206的输出端转动连接；所述主旋翼作动装置206位于所述主桨叶201与所述主旋翼电机204之间，套装在所述主旋翼轴203上，与所述主旋翼轴203齿轮配合连接；所述主旋翼电机204容纳于所述主旋翼电机机匣205中，机匣用于保护电机；所述主旋翼电机204与所述动力模块100电相连。在一个可能的实施例中，所述尾旋翼组件300包括尾桨叶301、尾桨叶变距拉杆302、尾旋翼轴303、尾旋翼电机304、尾旋翼电机机匣305、尾旋翼作动装置306；所述尾旋翼电机304位于所述尾旋翼组件300的中心位置，用于驱动所述尾旋翼作动装置306；所述尾旋翼轴303一端具有啮齿，其插入所述尾旋翼电机304中心与所述尾旋翼电机304齿轮配合连接，由尾旋翼电机304带动尾旋翼轴303旋转；所述尾桨叶301连接于所述尾旋翼轴303另一端，所述尾桨叶变距拉杆302一端与所述尾桨叶301转动连接，另一端与所述尾旋翼作动装置306转动连接；所述尾旋翼作动装置306位于所述尾桨叶301与所述尾旋翼电机304之间，套装在所述尾旋翼轴303上，与所述尾旋翼轴303齿轮配合连接；所述尾旋翼电机304容纳于所述尾旋翼电机机匣305中，机匣用于保护电机；所述尾旋翼电机304与所述动力模块100电相连。在一个可能的实施例中，所述主旋翼作动装置206包括主旋翼助力器2061、主旋翼助力器电信号接口2062、主旋翼助力器输出摇臂2063、主旋翼助力器安装接头2064、主旋翼助力器固定件2065；所述主旋翼助力器固定件2065位于所述主旋翼作动装置206中心位置，套装于所述主旋翼轴203上，并与其齿轮配合连接，所述主旋翼助力器2061均布在所述主旋翼助力器固定件2065周围，并通过所述主旋翼助力器安装接头2064与所述主旋翼助力器固定件2065固定连接，其安装位置和数量与所述主桨叶201的桨叶位置和数量相同；所述主旋翼助力器2061一端设有所述主旋翼助力器电信号接口2062，用于电信号输入，另一端设有所述主旋翼助力器输出摇臂2063，所述主旋翼助力器输出摇臂2063与所述主桨叶变距拉杆202转动连接。在一个可能的实施例中，所述主旋翼组件200还包括主桨叶轴向安装件2066，主桨叶变距摇臂2067；所述主桨叶201通过所述主桨叶轴向安装件2066与所述主旋翼轴203连接；所述主桨叶变距拉杆202通过所述主桨叶变距摇臂2067与所述主桨叶201连接。在一个可能的实施例中，所述尾旋翼作动装置306包括尾旋翼助力器3061、尾旋翼助力器安装接头3062、尾旋翼助力器电信号接口3063、尾旋翼助力器输出摇臂3064、作动连接件3065、滚珠轴承3066、环形作用件3067；所述环形作用件3067套装与于所述尾旋翼作动装置306外壁内，所述环形作用件3067通过所述滚动轴承3066与所述尾旋翼作动装置306外壁滚动配合；所述尾旋翼轴303与所述尾旋翼作动装置306齿轮连接位置处设有所述尾旋翼助力器安装接头3062，所述尾旋翼助力器3061通过所述尾旋翼助力器安装接头3062与所述尾旋翼轴303连接，所述尾旋翼助力器3061一端设有尾旋翼助力器电信号接口3063，用于电信号输入，另一端设有所述尾旋翼助力器输出摇臂3064，所述尾旋翼助力器输出摇臂3064自由端与所述作动连接件3065转动连接，所述作动连接件3065固定连接于所述环形作用件3067外侧；所述尾桨叶变距拉杆302一端与所述环形作用件3067转动连接，另一端与所述尾桨叶301转动连接。在一个可能的实施例中，所述尾旋翼组件300还包括尾桨叶轴向安装件3067、尾桨叶变距摇臂3061；所述尾桨叶301通过所述尾桨叶轴向安装件3067与所述尾旋翼轴303连接；所述尾桨叶变距拉杆302通过所述尾桨叶变距摇臂3061与所述尾桨叶301连接，所述尾桨叶变距拉杆运动带动尾桨叶摇臂使尾桨叶绕尾桨轴线转动，实现尾桨叶变距操作。在一个可能的实施例中，所述操控系统400包括主旋翼操纵系统组件401、尾旋翼操纵系统组件402，所述主旋翼操纵系统组件401包括主桨叶操纵手柄、主桨叶连杆、主桨叶位移传感器，通过操纵所述主桨叶操纵手柄，由所述主桨叶连杆将操作位移传递至所述主桨叶位移传感器，由所述主桨叶位移传感器产生电信号并发送给所述主旋翼电机204；所述尾旋翼操纵系统组件402包括尾桨叶操纵脚踏、尾桨叶连杆、尾桨叶位移传感器，通过操纵所述尾桨叶脚踏，由所述尾桨叶连杆将操作位移传递至所述尾桨叶位移传感器，由所述尾桨叶位移传感器产生电信号并发送给所述尾旋翼电机304。在一个可能的实施例中，所述尾旋翼助力器3062数量可以是1个或多个。在一个可能的实施例中，所述转动连接可以选用铰接。通过所述环形作用件3067与所述尾旋翼作动装置306外壁的相对运动，可实现所述尾桨叶301变距角的增加，从而实现所述尾旋翼轴303转速降本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纯电力驱动的轻型直升机，其特征在于，包括动力模块(100)、主旋翼组件(200)、尾旋翼组件(300)、操控系统(400)，所述动力模块(100)、主旋翼组件(200)位于直升机机身上平台区域，所述尾旋翼组件(300)位于直升机垂尾顶部，所述操控系统(400)位于直升机前机身区域，所述动力模块(100)通过线缆分别与所述主旋翼组件(200)、所述尾旋翼组件(300)、所述操控系统(400)电相连，所述操控系统(400)通过电信号线缆分别与所述主旋翼组件(200)和所述尾旋翼组件(300)电相连；/n所述动力模块(100)包括氢燃料电池供电装置，用于向全机供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种纯电力驱动的轻型直升机，其特征在于，包括动力模块(100)、主旋翼组件(200)、尾旋翼组件(300)、操控系统(400)，所述动力模块(100)、主旋翼组件(200)位于直升机机身上平台区域，所述尾旋翼组件(300)位于直升机垂尾顶部，所述操控系统(400)位于直升机前机身区域，所述动力模块(100)通过线缆分别与所述主旋翼组件(200)、所述尾旋翼组件(300)、所述操控系统(400)电相连，所述操控系统(400)通过电信号线缆分别与所述主旋翼组件(200)和所述尾旋翼组件(300)电相连；
所述动力模块(100)包括氢燃料电池供电装置，用于向全机供电。


2.根据权利要求1所述的一种纯电力驱动的轻型直升机，其特征在于，所述主旋翼组件(200)包括主桨叶(201)、主桨叶变距拉杆(202)、主旋翼轴(203)、主旋翼电机(204)、主旋翼电机机匣(205)、主旋翼作动装置(206)；
所述主旋翼电机(204)位于所述主旋翼组件(200)的中心位置，用于驱动所述主旋翼作动装置(206)；所述主旋翼轴(203)一端具有啮齿，其插入所述主旋翼电机(204)中心与所述主旋翼电机(204)齿轮配合连接，由主旋翼电机(204)带动主旋翼轴(203)旋转；所述主桨叶(201)连接于所述主旋翼轴(203)另一端，所述主桨叶变距拉杆(202)一端与所述主桨叶(201)转动连接，另一端与所述主旋翼作动装置(206)输出端转动连接；所述主旋翼作动装置(206)位于所述主桨叶(201)与所述主旋翼电机(204)之间，套装在所述主旋翼轴(203)上，与所述主旋翼轴(203)齿轮配合连接；所述主旋翼电机(204)容纳于所述主旋翼电机机匣(205)中，用于保护电机；所述主旋翼电机(204)与所述动力模块(100)电相连。


3.根据权利要求1所述的一种纯电力驱动的轻型直升机，其特征在于，所述尾旋翼组件(300)包括尾桨叶(301)、尾桨叶变距拉杆(302)、尾旋翼轴(303)、尾旋翼电机(304)、尾旋翼电机机匣(305)、尾旋翼作动装置(306)；
所述尾旋翼电机(304)位于所述尾旋翼组件(300)的中心位置，用于驱动所述尾旋翼作动装置(306)；所述尾旋翼轴(303)一端具有啮齿，其插入所述尾旋翼电机(304)中心与所述尾旋翼电机(304)齿轮配合连接，由尾旋翼电机(304)带动尾旋翼轴(303)旋转；所述尾桨叶(301)固定连接于所述尾旋翼轴(303)另一端，所述尾桨叶变距拉杆(302)一端与所述尾桨叶(301)转动连接，另一端与所述尾旋翼作动装置(306)转动连接；所述尾旋翼作动装置(306)位于所述尾桨叶(301)与所述尾旋翼电机(304)之间，套装在所述尾旋翼轴(303)上，与所述尾旋翼轴(303)齿轮配合连接；所述尾旋翼电机(304)容纳于所述尾旋翼电机机匣(305)中，用于保护电机；所述尾旋翼电机(304)与所述动力模块(100)电相连。


4.根据权利要求2所述的一种纯电力驱动的轻型直升机，其特征在于，所述主旋翼作动装置(206)包括主旋翼助力器(2061)、主旋翼助力器电信号接口(2062)、主旋翼助力器输出摇臂(2063)、主旋翼助力器安装接头(2064)、主旋翼助力器固定件(2065)；
所述主旋翼助力器固定件(2065)位于所述主旋翼作动装置(206)中心位置，套装于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴松楠，徐朝梁，罗伯特·索林格·沃尔夫冈，陈国军，
申请(专利权)人：中国直升机设计研究所，
类型：发明
国别省市：江西;36