无人直升机安全应急动力装置的制作方法

本实用新型涉及一种无人直升机安全应急动力装置，属于无人直升机飞行安全技术领域。

背景技术：

无人直升机在飞行阶段时，无人直升机上的旋翼系统、机械传动系统、飞行控制系统、自动导航系统、起落装置以及通讯设备，很多都有可能受到自身的破坏和其它无线信号的干扰，造成严重的飞行事故。比如发动机动力丢失、传动系统失效、飞行中遇到突变的载荷及复杂的飞行环境等不可预知的风险，再就是飞行中周围信号干扰造成无人直升机与塔台通讯链路中断，也可能造成无人直升机的轨道偏移，严重者导致坠机。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提出了一种无人直升机安全应急动力装置。

本实用新型所述的无人直升机安全应急动力装置，包括齿轮箱体，齿轮箱体包括轴承、超越离合器、主齿轮和套筒，套筒通过轴承支撑在齿轮箱体上，主齿轮通过花键与主轴相连，同一台齿轮箱体连接有两套动力机构：主动力机构和辅助动力机构；

主动力机构，包括发动机、前置带轮、前置齿轮和前置皮带；发动机通过前置皮带与前置带轮相连，前置带轮与前置齿轮通过花键相连，前置齿轮通过超越离合器支撑在套筒上；前置齿轮与主齿轮啮合；

辅助动力机构，包括电机、电池组、后置带轮和后置齿轮；电池组固定在前置皮带和后置皮带中间，电池组与电机相连，电机通过后置皮带与后置带轮相连，后置带轮与后置齿轮通过花键相连，后置齿轮通过超越离合器支撑在套筒上；后置齿轮前端与主齿轮啮合，后置齿轮后端与尾传动轴连接。

优选地，所述齿轮箱体为沿主轴左右对称结构，其一侧安装有主动力机构，对称的另一侧安装有辅助动力机构。

优选地，所述齿轮箱体包括一个主齿轮，以及两套轴承、超越离合器和套筒，两侧的主动力机构、辅助动力机构分别通过一套超越离合器支撑在套筒上，套筒通过轴承支撑在齿轮箱体上，两侧的前置齿轮、后置齿轮分别与中间的主齿轮啮合，主齿轮通过花键与其上方的主轴相连。

优选地，所述电池组位于齿轮箱体的正下方，前置皮带和后置皮带之间距离大于电池组的长度。

优选地，所述发动机转动时通过前置皮带带动前置带轮旋转；前置带轮带动前置齿轮旋转；前置齿轮带动主齿轮旋转，主齿轮带动主轴和后置齿轮旋转为无人直升机提供升力，进入正常飞行模式。

优选地，所述电机转动时通过后置皮带带动后置带轮旋转；后置带轮带动后置齿轮旋转；后置齿轮带动主齿轮旋转，主齿轮带动主轴和前置齿轮旋转为无人直升机提供辅助升力，进入应急飞行模式。

优选地，所述超越离合器包括外圈和内圈，超越离合器的内圈与前置齿轮连接，超越离合器的外圈与套筒连接。

优选地，所述超越离合器包括外圈和内圈，超越离合器的内圈与后置齿轮连接，超越离合器的外圈与套筒连接。

优选地，所述主轴与无人直升机顶部桨叶相连。

优选地，所述尾传动轴与无人直升机尾部桨叶相连。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所述无人直升机安全应急动力装置分为两套动力机构，一套为主动力机构，一套为辅助动力机构，两套机构相互协作，互不干扰；当主动力机构出现故障或停止工作时，辅助动力机构可迅速反应，弥补主动力，使直升机紧急迫降；辅助动力机构可应对主动力机构失效，飞行中遇到突变的载荷及复杂的飞行环境等不可预知的风险，增加飞行过程中的动力冗余；降低飞行过程中的燃油消耗，增加飞机的续航时间。

附图说明

图1是本实用新型的主视图。

图2是本实用新型的立体图。

图3是本实用新型的爆炸图。

图4是齿轮箱体的爆炸图。

图5是齿轮箱体的剖视图。

图6是本实用新型的流程结构框图。

图中：1、发动机；2、前置皮带；3、主轴；4、齿轮箱体；5、尾传动轴；6、电机；7、后置皮带；8、电池组；9、前置带轮；10、前置齿轮；11、轴承；12、超越离合器；13、后置带轮；14、后置齿轮；15、主齿轮；16、套筒。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1至图5所示，本实用新型所述的无人直升机安全应急动力装置，包括齿轮箱体4，齿轮箱体4包括轴承11、超越离合器12、主齿轮15和套筒16，套筒16通过轴承11支撑在齿轮箱体4上，主齿轮15通过花键与主轴3相连，同一台齿轮箱体4连接有两套动力机构：主动力机构和辅助动力机构；

主动力机构，包括发动机1、前置带轮9、前置齿轮10和前置皮带2；发动机1通过前置皮带2与前置带轮9相连，前置带轮9与前置齿轮10通过花键相连，前置齿轮10通过超越离合器12支撑在套筒16上；前置齿轮10与主齿轮15啮合，如图4和图5所示。

辅助动力机构，包括电机6、电池组8、后置带轮13和后置齿轮14；电池组8固定在前置皮带2和后置皮带7中间，电池组8与电机6相连，电机6通过后置皮带7与后置带轮13相连，后置带轮13与后置齿轮14通过花键相连，后置齿轮14通过超越离合器12支撑在套筒16上；后置齿轮14前端与主齿轮15啮合，后置齿轮14后端与尾传动轴5连接，如图4和图5所示。

如图1至图3所示，所述电池组8位于齿轮箱体4的正下方，前置皮带2和后置皮带7之间距离大于电池组8的长度。

如图5所示，所述齿轮箱体4为沿主轴3左右对称结构，其一侧安装有主动力机构，对称的另一侧安装有辅助动力机构。所述齿轮箱体4包括一个主齿轮15，以及两套轴承11、超越离合器12和套筒16，两侧的主动力机构、辅助动力机构分别通过一套超越离合器12支撑在套筒16上，套筒16通过轴承11支撑在齿轮箱体4上，两侧的前置齿轮10、后置齿轮14分别与中间的主齿轮15啮合，主齿轮15通过花键与其上方的主轴3相连。

需要说明的是：超越离合器12包括外圈和内圈，超越离合器12的内圈与前置齿轮10连接，超越离合器12的外圈与套筒16连接。所述超越离合器12包括外圈和内圈，超越离合器12的内圈与后置齿轮14连接，超越离合器12的外圈与套筒16连接。

主轴3与无人直升机顶部桨叶相连；尾传动轴5与无人直升机尾部桨叶相连。

综上所述，本实用新型所述的无人直升机安全应急动力装置，发动机1为无人机提供动力；发动机1通过前置皮带2与前置带轮9相连；前置带轮9与前置齿轮10通过花键相连；前置齿轮10通过超越离合器12支撑在套筒16上；套筒16通过轴承11支撑在齿轮箱体4上；前置齿轮10与主齿轮15啮合，主齿轮15通过花键与主轴3相连；电机6通过后置皮带7与后置带轮13相连；后置带轮13与后置齿轮14通过花键相连；后置齿轮14通过超越离合器12支撑在套筒16上；套筒16通过轴承11支撑在齿轮箱体4上；后置齿轮14前端与主齿轮15啮合，主齿轮15通过花键与主轴3相连；后置齿轮14后端与尾传动轴5连接；电池组8固定在中间。

本实用新型的使用过程如下：本实用新型分为两条动力线，一条为主动力线，一条为辅助动力线；

主动力线为发动机1为无人机提供飞行主动力；发动机1转动时通过前置皮带2带动前置带轮9旋转；前置带轮9带动前置齿轮10旋转；前置齿轮10带动主齿轮15旋转，主齿轮15带动主轴3和后置齿轮14旋转为飞机提供升力，此动力线为飞机正常飞行模式；

辅助动力线为电机6为无人机提供飞行辅助动力；电机6转动时通过后置皮带7带动后置带轮13旋转；后置带轮13带动后置齿轮14旋转；后置齿轮14带动主齿轮15旋转，主齿轮15带动主轴3和前置齿轮10旋转为飞机提供辅助升力，此动力线为飞机应急飞行模式；

超越离合器12具有超越和止逆功能，及两条动力线并联协调工作，互不影响；一方面当主动力机构出现故障或停止工作时，辅助动力机构可迅速反应，弥补主动力，使直升机紧急迫降，安全着陆；另一方面辅助动力机构可应对主动力机构失效和飞行中主动力机构遇到突变的载荷及复杂的飞行环境等不可预知的风险，增加飞行过程中的动力冗余，大大增加了飞行的安全性和可靠性；

本实用新型所述无人直升机安全应急动力装置分为两套动力机构，一套为主动力机构，一套为辅助动力机构，两套机构相互协作，互不干扰；当主动力机构出现故障或停止工作时，辅助动力机构可迅速反应，弥补主动力，使直升机紧急迫降；辅助动力机构可应对主动力机构失效，飞行中遇到突变的载荷及复杂的飞行环境等不可预知的风险，增加飞行过程中的动力冗余；降低飞行过程中的燃油消耗，增加飞机的续航时间。

本实用新型主要应用于无人直升机飞行安全领域，包含单旋翼直升机，共轴直升机，纵列双旋翼直升机及倾转旋翼机等机型。