本發(fā)明涉及飛行器動(dòng)力裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種無人機(jī)用的共軸雙槳?jiǎng)恿馈?/p>

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的用于飛行器的涵道，采用單個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單個(gè)螺旋槳，并在螺旋槳外圍設(shè)置外殼的一種推進(jìn)裝置，即通過利用整流作用的外殼(即整流罩)進(jìn)行動(dòng)力推進(jìn)的一種裝置結(jié)構(gòu)。常見的有化工材料材質(zhì)、金屬材質(zhì)等。

現(xiàn)有涵道的特點(diǎn)：由于槳葉葉尖受整流罩的限制，沖擊噪聲減小，誘導(dǎo)阻力減少，在相同的功率消耗下，涵道較同樣直徑的孤立螺旋槳?jiǎng)恿?，?huì)產(chǎn)生更大的推力，同時(shí)由于涵道的環(huán)括作用，其結(jié)構(gòu)緊湊，使用安全性好，因此作為一種推力或升力裝置，被應(yīng)用于飛行器設(shè)計(jì)中。

現(xiàn)有的涵道受限于尺寸，轉(zhuǎn)速一般非常高，但是效率不高，高耗低能，對(duì)電池要求高。涵道的直徑小，外觀上能一定的模仿渦噴、渦扇類發(fā)動(dòng)機(jī)，使得裝有涵道的飛行器外觀精美，擬真程度高。涵道運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)出聲音大、頻率高，讓人聽了激情澎湃，無限激發(fā)人們對(duì)飛行器的熱愛，所以深受廣大擬真式無人機(jī)愛好者的青睞。

然而受限于涵道的體積構(gòu)造，裝置有涵道的飛行器在飛行過程中需要涵道電機(jī)持續(xù)大功率高轉(zhuǎn)速運(yùn)行，才能保持飛行器的飛行性能。為了避免涵道氣動(dòng)性能的損失，涵道電機(jī)的尺寸普遍偏小，這導(dǎo)致了電機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間大功率高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱特別大，極易造成電機(jī)的性能衰弱，高溫還會(huì)對(duì)電機(jī)的磁性產(chǎn)生永久的不可逆的損傷，更有甚者，飛行器在飛行過程中，電機(jī)無征兆的燒毀失靈，造成飛行器的墜毀。持續(xù)的大功率輸出，使得耗電量巨大，現(xiàn)有涵道飛行器的飛行時(shí)間普遍不超過5分鐘，飛行效率低下，高耗低能。同時(shí)，電機(jī)的負(fù)載及發(fā)熱都達(dá)到上限，涵道的動(dòng)力難以提升，使用者要想獲得更大的動(dòng)力，就不得不選擇更大體積的涵道，成本巨大。對(duì)于裝置有涵道的飛行器，最致命的影響無疑是涵道電機(jī)帶動(dòng)旋翼高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的反扭矩。槳葉轉(zhuǎn)速越高，反扭矩越大。(當(dāng)旋翼\槳葉有電機(jī)\發(fā)動(dòng)機(jī)通過旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋翼給空氣以作用力矩(或稱扭矩)，空氣必然在同一時(shí)間以大小相等、方向相反的反作用力矩作用于旋翼(或稱反扭矩)，從而再通過旋翼將這一反作用力矩傳遞到飛行器機(jī)體上。如果不采取措施予以平衡，那么這個(gè)反作用力矩就會(huì)使飛行器逆旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)。雖然涵道的整流罩內(nèi)設(shè)置了整流固定葉片，用于修正反扭矩，但效果微弱。)無形中憑空多了一種阻力來阻礙飛行器的飛行性能，使得飛行要想獲得平穩(wěn)的飛行效果，不得不增加功耗來對(duì)抗反扭矩的影響，這對(duì)于飛行時(shí)間本來就見拙的飛行器無疑是雪上加霜，飛行時(shí)間大大縮短。更重要的是，在涵道電機(jī)加減速的過程中，產(chǎn)生的反扭矩從無到有，從弱至強(qiáng)沒有線性，飛行器在這個(gè)加減速的過程中極其容易失去平衡，易導(dǎo)致飛行器在飛行時(shí)的失控墜落。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，假設(shè)涵道槳葉為高速順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，那么就會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的反扭矩，飛行器在起飛時(shí)，極速的提高電機(jī)轉(zhuǎn)速，那么反扭矩就會(huì)極具增加，這時(shí)飛行器還在加速過程中，還未獲得保持平飛的動(dòng)力，這突然增加的反扭矩便會(huì)強(qiáng)行扭轉(zhuǎn)飛行器姿態(tài)，朝反扭矩方向偏轉(zhuǎn)，飛行器在這時(shí)就極易造成墜落墜毀。這也是很多操作者不能駕馭涵道飛行器的主要原因，是涵道飛行器的學(xué)習(xí)成本高的主要原因，導(dǎo)致了想入門的使用者望而卻步，不利于涵道飛行器的推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于飛行器的共軸雙槳?jiǎng)恿?，能夠降低能耗，增加飛行器續(xù)航時(shí)間，保障電機(jī)穩(wěn)定性，延長(zhǎng)電機(jī)使用壽命。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種共軸雙槳?jiǎng)恿?，包括設(shè)置在整流罩內(nèi)的電機(jī)、電機(jī)安裝座、電機(jī)軸、電機(jī)座盤、槳葉及整流固定葉片，所述電機(jī)通過電機(jī)座盤固定安裝在電機(jī)安裝座上，電機(jī)安裝座通過整流固定葉片固定在整流罩內(nèi)，電機(jī)通過電機(jī)軸帶動(dòng)槳葉旋轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)整流固定葉片旋轉(zhuǎn)，所述電機(jī)包括第一電機(jī)及第二電機(jī)，所述電機(jī)軸包括第一電機(jī)軸及第二電機(jī)軸，所述槳葉包括一級(jí)槳葉及二級(jí)槳葉，一級(jí)槳葉、二級(jí)槳葉依次設(shè)置在整流罩進(jìn)口端，所述第二電機(jī)軸套設(shè)在第一電機(jī)軸外且可相互旋轉(zhuǎn)，第一電機(jī)通過第一電機(jī)軸控制一級(jí)槳葉旋轉(zhuǎn)，第二電機(jī)通過第二電機(jī)軸控制二級(jí)槳葉旋轉(zhuǎn)。

作為優(yōu)選，所述一級(jí)槳葉與二級(jí)槳葉旋轉(zhuǎn)方向相反。兩個(gè)槳葉在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)朝相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，各自產(chǎn)生的反扭矩相反，從而相互抵消，不產(chǎn)生干擾飛行器姿態(tài)的力，飛行器也無需額外消耗能量抵抗干擾。

另外，所述一級(jí)槳葉與二級(jí)槳葉旋轉(zhuǎn)方向也可相同。兩個(gè)槳葉在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)朝相同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，可以進(jìn)一步提供動(dòng)力。

為了便于裝配，所述整流罩為一體式或分體式結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果是：

1、降低電機(jī)轉(zhuǎn)速，降低能耗，增加飛行器續(xù)航時(shí)間；

2、更好的散熱，更快的降低電機(jī)發(fā)熱，保障電機(jī)穩(wěn)定性，延長(zhǎng)電機(jī)使用壽命；

3、降低了功耗和發(fā)熱，突破動(dòng)力上限，飛行效率更高；

4、雙電機(jī)、雙槳葉設(shè)計(jì)逆向轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的反扭矩相互抵消，不干擾飛行器姿態(tài)，節(jié)約耗能；

5、配合飛行控制設(shè)備，可以線性地輸出動(dòng)力，效率更高，操作更簡(jiǎn)單，飛行體驗(yàn)更好；

6、體積變動(dòng)細(xì)微，最大化減輕重量，方便安裝。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的共軸雙槳?jiǎng)恿赖慕Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的共軸雙槳?jiǎng)恿赖脑韴D；

圖中：1整流罩，2第一電機(jī)，3第二電機(jī)，4電機(jī)座盤，5電機(jī)安裝座，6整流固定葉片，7第一電機(jī)軸，8第二電機(jī)軸，9一級(jí)槳葉，10二級(jí)槳葉。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1所示的一種共軸雙槳?jiǎng)恿溃髡?可以作為一體式或分體式結(jié)構(gòu)平臺(tái)，其包括有安裝共軸對(duì)轉(zhuǎn)電機(jī)的電機(jī)安裝座5；整流槳葉噴出的空氣用的整流固定葉片6；電機(jī)安裝座5通過整流固定葉片6固定于整流罩1中，形成一個(gè)一體化的剛性結(jié)構(gòu)。

一級(jí)槳葉9安裝固定于第一電機(jī)軸7上；二級(jí)槳葉10安裝固定于第二電機(jī)軸8上；共軸對(duì)轉(zhuǎn)電機(jī)通過第一電機(jī)2與第二電機(jī)3共用的電機(jī)座盤4固定于電機(jī)安裝座5上。第一電機(jī)2與第二電機(jī)3可分別單獨(dú)控制旋轉(zhuǎn)，故能實(shí)現(xiàn)相反或相同方向旋轉(zhuǎn)。第一電機(jī)2通過第一電機(jī)軸7帶動(dòng)一級(jí)槳葉9旋轉(zhuǎn)；第二電機(jī)3通過第二電機(jī)軸8帶動(dòng)二級(jí)槳葉10旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明工作原理如圖2所示：空氣吸入整流罩1前端，先由整流罩1前端整流后，經(jīng)由第一電機(jī)2控制一級(jí)槳葉9旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)方向R1)后對(duì)空氣做功；提高風(fēng)速和風(fēng)壓后的空氣向整流罩1后端行進(jìn)，再經(jīng)由第二電機(jī)3控制二級(jí)槳葉10逆于一級(jí)槳葉9旋向的方向旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)方向R2)做功，進(jìn)一步提高風(fēng)速和風(fēng)壓的空氣繼續(xù)向整流罩1后端行進(jìn)，最后由整流固定葉片6整流后高速噴出。由于空氣經(jīng)過兩個(gè)槳葉的連續(xù)做功，通過計(jì)算兩個(gè)槳葉的轉(zhuǎn)速和螺距，匹配各自電機(jī)的扭力，優(yōu)化電機(jī)的輸出功率，逐級(jí)提高氣流的速度和壓力，使之效率更高，并且使得電機(jī)的負(fù)荷降低，節(jié)約能耗。同時(shí)，由于一級(jí)槳葉9和二級(jí)槳葉10的旋向相反，各自產(chǎn)生的反扭矩方向也相反，得以相互抵消，提高穩(wěn)定性，降低能耗。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的共軸雙槳?jiǎng)恿劳ㄟ^增加相對(duì)于原有電機(jī)轉(zhuǎn)向相反的電機(jī)，增加相對(duì)于原有槳葉產(chǎn)生升力旋轉(zhuǎn)方向相反轉(zhuǎn)向的槳葉，兩個(gè)槳葉在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)朝相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，各自產(chǎn)生的反扭矩相反，從而相互抵消，不產(chǎn)生干擾飛行器姿態(tài)的力，飛行器也無需額外消耗能量抵抗干擾；能耗消耗更少，續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng)；飛行操作難度降低，不穩(wěn)定因素減少，飛行體驗(yàn)更佳；雙電機(jī)雙槳葉驅(qū)動(dòng)的涵道相對(duì)于單電機(jī)單槳葉驅(qū)動(dòng)的涵道產(chǎn)生的動(dòng)力更強(qiáng)，飛行器飛行速度更快，同時(shí)兩個(gè)電機(jī)相對(duì)于單個(gè)電機(jī)的負(fù)載更小，運(yùn)行穩(wěn)定性更好，使用壽命更長(zhǎng)。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。